谈谈水刀机结构及工作原理

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1、DOI:10.14030/j.cnki.scaa.2014.01.002设备幵发總〉谈谈水刀机结构和工作原理翁开明晏辉万峰石材科技有限公司，广东佛山摘要：水刀机是石材产品制造中加工异型曲线板、拼图的重要设备，它已广泛应用于在石材加工领域，为拓宽石材产品范围，丰富石材产品的种类起着不可估量的作用。尽管水刀机在中国的石材制造业中已应用了二十年，但对水刀机结构、工作原理进行较为全面阐述的文章并不多见，本文试图对水刀机的结构、工作原理作个论述。关键词：高压水射流水刀机构成高压缸增压泵工作原理设备指标概述流，喷射到加工件表面，从而达到把材料切割成为各什么是水刀种形状的加工目的。

2、数控水刀是将超高压水射流发生器与二维数控加水射流切割示意如图。工平台组合而成的一种平面切割机床。它将水流的压供水器阐力提升到足够高（，使水流具有极大的—动能，可以穿透化纤、木材、皮革、橡胶等’在高速嘴水流中混合一定比例的磨料（石榴砂），则可以穿透『几乎贿酣難随、碰、、錢、合金。加工件等。在二维数控加工平台的引导下，在材料的任意位置开始加工或结束加工，按设定的轨迹以适当的速度增压器水箱移动，可实现任意图形的平面切割加工，其水刀机喷图水射流切割示意图嘴如图。工作过程动能压力能：首先通过增压器将水压升到；‘压力能动能压水通过直径为：：然后使高的喷嘴，以倍声速喷出。当水射流喷

3、射被切割材料时，如果水射流的压力超过材料的破坏强度，即可切断材料。图水刀机喷嘴部分水刀机喷嘴常用人造宝石、陶瓷、碳化钨等耐磨水刀机工作原理材料制作，多为人造宝石。高压水射流切割是利用水或水中加添加物的液水刀又称高压水射流。就是将普通的水经过过体，经水泵至增压器，再经贮液蓄能器使高压液体流滤’然后再经增压装置将水增压至以动平稳一，最后由人造蓝宝石喷嘴形成的高速液体束上，再通过特制的能量转换器也就是宝石喷嘴，，《石材》年期议设备幵发一大大提高了拼花的加工精度难度可产生束速度为约倍音速，、。）高速水度的水刀拼花箭（水射流），这就是水刀。当时，由这台水刀机加工的拼花价格不低于

4、万元。水刀机的发展历程水刀机制造的基本理论及水刀机的工作的基本原理在谈到水刀机今天给机械加工业，石材制造业帕斯卡原理带来革命性变化的今天一一，我们不能不谈到个人水刀机工作的基本原理其实非常简单，这就是博士一一。他是直被公认为的水刀机之我们在初阶段就学习过的液体静力学原理帕斯卡原一一定律是法国数学家父。他是研究超高压（水刀切割工具的第理，这、物理学家、哲学家布莱人一一。超高压的定义是高于。博士是名士帕斯卡首先提出的物理原理。帕斯卡原理平衡林业工程师一一，他想寻找种把大树干切割成木材的新状态下，常密度液体中任点的压强变化将等值地传方法一。年，第次把很重的重物放到水柱到液体

5、的其它各点上。帕斯卡原理广泛地应用于水压【一上，迫使水通过个很小的喷嘴。他获得了短暂的高机与其它液压或气压的机械设计中。其中水刀机的压射流（多次超过了现在使用的压力），并能够切割高压产生就是帕斯卡原理在水刀机中的运用，见图。木头和其它材料。他后来的研究涉及更为连续的水流，但他发现获得连续高压非常困难。同时，零件的寿命也以分钟计算，而不是今天的数周或数月。一种量产的木材切割器博士从没制造出。而二二一今天木材切割却是超高压技术最不重要的应用之。图但博士证明了高速汇聚水流具有极大的切割能向：图中所为互相连通的两个液压缸，若大缸的量这种能量的应用远远超出了博士的梦想。，“直径

6、一，小紅直径，在小活塞上加重物年，博士在福禄研究室工”丄江也依七由‘从主且々■【】问大活塞上能顶起重物的重量多少【？作始研究…增加水刀切割能量的方法士八，以便切割金，开根据帕斯卡原理，由重物产生的压力在两缸中属和其它硬质材料…。博士被公认为加砂水刀之的数值应相等，艮口：父，他发明了在普通水刀中添加砂料的方法。他使用石榴石一（砂纸上常用的种材料）作为砂料。凭借这种方法：，含有砂料水刀（即今天的水刀机）几乎能故大活塞能顶起的重物的事重量为够切割任何材料一。年，加砂水刀第次被用于切—割金属一、玻璃和混凝土。年，世界上第套商业化的加砂水刀切割系统问世，被用于切割汽车玻璃。”丨

7、丨！该技术的第批用户是航空航天工业，他们发现水——名‘是切割军用飞机所用的不锈钢、钛和高强度轻型合成材料以及碳纤维复合材料的理想工具。从那以后，加‘砂水刀被许多其它工业采纳，例如加工厂、石料、瓷砖、玻璃、喷气发动机、建筑、核工业、船厂等等。由此例子可知：液压装置具有力的放大作用。液压中国用于加工石材产品的第一台水刀机是由环球压力机、液压千斤顶、万吨水压机都是运用这个原理。石材集团在年从意大利引进的用于加工高难连续性方程公式【，它被设备幵发在单位时间内通过流人控制体的流体质量等于用，仅在机械制造工业上有看到过类似的设备。六轴通过流出控制体的流体质量一种