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數控培訓、模具培訓專家張松鹿 張松鹿
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【數控培訓】提高水射流切割的收益
已閱[113]次[2014/11/4]

磨料仍然是水射流切割的最大成本動因,車間為減少磨料消耗而采取的任何措施都會對每個零件的成本產生重大影響。 

下面介紹三種減少磨料消耗的方法。 

調整切割設備 

首先,車間應該使用更小的水噴嘴/磨料噴嘴組合。通常,車間用0.014英寸的水噴嘴和0.040或0.043英寸的磨料噴嘴進行切割,每分鐘消耗1.2到2磅磨料。通過將水/磨料噴嘴組合的尺寸減小至0.010 英寸/0.030 英寸,磨料消耗量降至每分鐘大約0.75 磅到0.9磅。 

但是,大多數車間不愿意減小水/磨料噴嘴組合的尺寸,因為它意味著每小時生產的零件數減少。這是事實,但是當車間在其系統上使用兩個切割頭時情況則不然。 

用兩個切割頭和一個較小的噴嘴組合來切割,不僅日產零件數更多而且每個零件的磨料成本更低。遺憾的是,由于零件尺寸的緣故,并非所有零件都適合雙頭切割。但是對于5英尺X10英尺或者更大尺寸的機床工作臺,大多數車間發現第二個磨頭在絕大部分時間內是可用的。 

例如,如果車間采用0.014英寸/0.040英寸的噴嘴組合,用單個磨頭以20 ipm的速率切割,每分鐘消耗2磅磨料,同一車間,采用0.010英寸/0.030英寸的噴嘴組合,能以12 ipm的速率切割,每分鐘僅消耗1磅磨料,且得到相似的切割質量。但是,同一車間若使用雙磨頭則能有效地以24 ipm (2 X 12 ipm)的速率切割,每分鐘消耗2x1磅磨料。 

若每磅磨料成本為25美分,則較小噴嘴組合的成本為每英寸0.021美元。較大噴嘴組合的成本為每英寸0.025美元。每英寸成本節省16%,當考慮到車間每年要進行多大量的切割時,這些美分百分比會迅速累加。 

對于機床增壓泵,大部分要么是50馬力1.0 gpm(加侖/每分鐘)出水量,要么是100馬力2.0 gpm出水量。50馬力的水泵幫助車間使一個帶有0.014英寸水噴嘴的單磨頭在55,000 psi的壓強下運轉,或者使帶有0.010英寸噴嘴的雙磨頭在55,000 psi的壓強下運轉。100馬力的水泵可使0.014英寸的雙磨頭在55,000 psi的壓強下運轉,或者使多達四個0.010英寸的磨頭在55,000 psi的壓強下運轉。 

另一種替代方案是使用60馬力、出水量為1.2 gpm到1.3 gpm的泵。這些泵的優點在于能夠使帶有0.011英寸水噴嘴的雙磨頭運轉,其速度略高于0.010英寸的磨頭,而且即使它增大了磨料的消耗量,也不明顯,因為仍在使用0.030英寸磨料噴嘴。此外,60馬力的泵比100馬力的泵耗電更少。 

測定磨料用量 

數控磨料測定是減少磨料消耗的第二種方法。這些數控磨料測定系統使得車間能夠在切削操作期間改變磨料的進給速度,以及在“質量”切削和“產量”切削二者之間進行選擇。質量切削比產量切削所用磨料更少。 

如果零件要求在某特定區域進行高質量切削,而其他區域可以采取更高速度、較低質量的切削,那么車間可以使用磨料測定以較少的磨料來切削更高質量的區域,每分鐘可節省0.2到0.4磅磨料。而且,數控磨料測定使車間能夠將零件穿孔工藝期間所用的磨料量減少50%甚至更多,而不增加穿孔時間。 

保持清潔的收集槽 

最后,通過消除為了清潔機床捕集槽中的磨料所需的停機時間,磨料清除系統能夠減少零件成本。當機床切削時,磨料清除系統自動清除磨料。 

最后值得一提的是,如果車間的水費高,那么可以采用閉環水循環系統來削減成本。這些系統還消除了污水管道被排水管排放出來的磨料堵塞的潛在危險,它們改善了流向機床水泵的水的質量,因此水泵更耐用。 
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