水刀效率总汇.doc

关于水切割设备效率和运行成本的分析报告 按照集团公司领导对工艺所上报的“关于水切割可行性分析报告”批示，现对水切割设备运行效率和运行成本进行分析。 效率分析 加工周边或加工孔时，加砂水刀比机械加工快，水刀加工的效率与所切割材料的机械性能和厚度有关，与坯料的加工余量无关。水刀切削厚度与时间的关系见表1 表1 切削材质 切削厚度 水刀走刀速度（mm/min） 每米所需时间（min） 钢板（中碳钢） 5 815 1.2 10 444 2.3 20 203 4.9 50 58 17.2 100 21 47.7 不锈钢 5 760 1.3 10 414 2.4 20 189 5.3 50 54 18.5 100 20 50 从上表可以看出，对厚度为100mm、切割长度为1000mm的中碳钢板所需时间为40～50分钟，如果采用机械加工的方法，用直径125刀盘铣削加工（毛坯余量为10mm），平均走刀速度200mm/min,所需的铣削时间加上辅助时间大约需要1.3小时以上。 运行成本分析 水切割设备的运行成本主要由喷嘴的损耗、刀管的损耗、高压泵的密封损耗、砂料的消耗、水的消耗等组成。 喷嘴的损耗 喷嘴材料一般为蓝宝石、红宝石、钻石三种，各有其独特属性。蓝宝石是现在最常用的喷嘴材料，它是人造单晶宝石，其寿命大约为50～100小时，在加砂水刀切割中，蓝宝石的寿命是纯水水刀切割的 1/2。通常情况下，蓝宝石喷嘴的价格在 150 ～ 300 元。红宝石喷嘴的寿命同样为50～100小时，但不适合纯水切割。钻石喷嘴的寿命为800～2000小时，但价格比蓝宝石贵10～20倍 2.2　砂管的损耗： 最高品质的陶瓷碳化物砂管可以提供 150 小时的切割时间，而直径只增加 0.020。 2.3　高压泵的密封损耗： 增压泵上的高压密封的寿命大约 400 ～ 1200 小时；直接驱动泵的密封的寿命前大约200 ～ 600 小时。 砂料消耗：见表2　　　 表2 喷嘴规格（） 单位时间用砂量（Kg/分钟） 0.010/0.030 0.41 0.014/0.040 0.64 0.018/0.050 1.134 砂料的成本在每千克 1.4 ～ 6.0元，取决于砂料型号。 水的消耗（见表3）： 表3 喷嘴规格 用水量（立方米/小时） 0.010 0.11355 0.013 0.186222 0.016 0.281604 2.6水刀切割单位时间综合运行成本（见表4）： 表4 喷嘴规格 元/小时 备　　注 小喷嘴（0.010～0.030） 135 不含人工、设备折旧 大喷嘴（0.016～0.040） 238 一般情况下加砂水刀加工厂的服务收费为： 816～ 1650元/每小时。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　工艺研究所 2009-7-2 OMAX水刀切割设备现场考察报告 时间：2009.07.04～2009.7.07 地点：上海浦东金桥出口加工区优傲马水切割中心 水切割设备：OMAX2626　 　　　　　　定位精度：0.08 　　　　　　工作台尺寸：1016㎜×736㎜ X－Y轴行程：609㎜×609㎜ 高压泵型号：P3055V 高压泵功率：30hp（马力） 高压泵输出压力:3800bar 被切割零件：（二重提供的筒体试验件） 　　　　　　外形尺寸：200㎜×200㎜×300㎜（毛坯） 　　　　　　材质：18MnD5 切割厚度：200 第一次参数选择： 可加工性：　83　（根据被切割材料的机械性能或牌号选取） 质量系数　　3 喷嘴直径：0.36㎜ 砂管直径：　0.7㎜　 切割长度：40㎜ 切割速度（设备自动形成）　1.68㎜/min 切割后质量评定： 切割深度0～90范围内光整平滑，表面粗糙度为Ra12.5～6.3， 切割深度90～200范围水剑扫尾严重，表面质量随切割深度逐渐变差。 第二次参数选择： 可加工性：　50　（根据被切割材料的机械性能或牌号选取） 质量系数　　3 喷嘴直径：0.36㎜ 砂管直径：　0.7㎜　 切割长度：40㎜ 切割速度（设备自动形成）　1.64㎜/min 切割后质量评定： 切割深度0～120范围内光整平滑，表面粗糙度为Ra12.5～6.3， 切割深度120～200范围水剑扫尾较严重，表面质量变差，最尾部位粗糙度仅为Ra50。 第三次参数选择： 可加工性：　40（根据被切割材料的机械性能或牌号选取） 质量系数　　3 喷嘴直径：0.36㎜ 砂管直径：　0.7㎜　 切割长度：40㎜ 切割速度（设备自动形成）　1.5㎜/min 切割后质量评定： 切割深度0～140范围内光整平滑，表面粗糙度为Ra12.5～6.3 切割深度140～2