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普通水经过超高压增压器，将水加压至超高
压，然后通过一个细小的宝石喷嘴孔形成水箭，此道水箭可
做各种表面处理及切割除钻石和钢化玻璃以外的任何材料。
水射流切割技术又称超高压水刀。当水被加压至很高的压力并且从特制的喷嘴小开孔(其直径为至)通过时, 可产生一道每秒达近千公尺(约音速的三倍)的水箭，此高速水箭可切割各种软质材料包括食品, 纸张, 纸尿片, 橡胶及泡棉，此种切割被称为纯水切割。 而当少量的砂如石榴砂被加入水射流中与其混合时, 所产生之加砂水射流, 实际上可切割任何硬质材料包括金属, 复合材料, 石材及玻璃. 超高压水刀也可使用于各种不同的工业表面处理应用如船身清洗及汽车喷漆设备清洗。超高压水的形成关键在于高压泵。70Mpa以下高压泵技术已比较成熟，70Mpa以上的超高压水国内仍需使用增压器增压。增压器的工作过程一般是从油泵来的低压油推动增压器的大活塞，使其往复运动，大活塞的活动方向则由换向阀自动控制。另一方面，供水系统先对水进行净化处理，然后由水泵打出低压水，进入增压器的低压水被小活塞增压后压力升高。由于高压水是经增压器的不断往复压缩后产生，而增压器的活塞需要换向，势必使从喷嘴发出的水射流压力是脉动的。为获得稳定的高压水射流，需将产生的高压水进入蓄能器然后再流到喷嘴，从而达到稳定压的目的。 经过高压所产生之高压水经由高压过流入切割刀头而直达被加工材料，因此另一个关键环节是节流喷嘴。喷嘴一般采用人造(或天然)红宝石或蓝宝石，直径通常是至，水流通过喷嘴后以1000m/s的速度喷出。水射流切割机的基本类型有前混和后混之分。前混合磨料水射流的形成原理与后混合磨料水射流不同，它在高压水泵之间的管路中间设计一磨料供给装置。高压水射流在磨料罐之前分成两路，一路经过调节阀进入磨料罐，与罐内的磨料初步混合后成流化状态然后通过截止阀进入混合腔；另一路则直接进入混合腔与罐内流出的磨料流体进行充分的掺混，形成液固两相流。此种方式加强了磨料和水介质的混合效果使磨料粒子在水介质中得到了充分的加速，因而磨料粒子具有极高的动能。使用该系统切割或破碎材料时，工作压力均大大的降低，与高压纯水射流相比，一般是其工作压力的五分之一至十分之～；与后混合磨料水射流相比，一般是其工作压力的三分之一至五分之一。因此前混合悬浮磨料水射流设备可直接采用70MPa高压泵供压，与后混合磨料水射流相比减少了增压装置，但增加了磨料供给装置。
南京佳顿自动化设备专业水刀加工 水切割外协加工 数控水刀是将超高压水射流发生器与二维数控加工平台组合而成的一种平面切割机床。它将水流的压力提升到足够高（200MPa以上），使水流具有极大的动能，可以穿透化纤、木材、皮革、橡胶等，在高速水流中混合一定比例的磨料，则可以穿透几乎所有坚硬材料如陶瓷、石材、玻璃、金属、合金等。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移动，实现任意图形的平面切割加工。 *数控水刀有什么特性和优点？ 与传统的“热”切割工艺相比，超高压水射流切割机床以水流为切割介质，是一种“冷”切割工艺。它具有如下功能与优点： 1.切割时无热变形，避免了材料的物理、化学变化； 2.广泛适应于各种材料的切割加工，有“万能切割机”之誉； 3.切口光滑平整无毛刺，一般无须再加工； 4.由数控系统操纵，切割精度高； 5.切割缝小于，便于套料切割，节约材料； 6.加工过程不会产生污染环境的废物。 数控水刀对那些用其它方法难以切割的材料如芳纶(Kevler)、钛合金及各种复合材料是非常理想或唯一的加工手段。 *数控水刀能达到怎样的精度？ 严格来讲，数控水刀虽然比火焰、等离子切割机床可以更精确的切割，但还不是精密加工机床，应该不能标注精度。在切割10mm以下的板料时，把切割速度和补偿控制得恰到好处，误差可以做到+。 *数控水刀能切割的最大厚度是多少？ 由于水射流的靶距是不确定的或者说是变化的，数控水刀的最大切割厚度并不好明确界定。胆大者，敢称400、500mm，保守者称100mm以内，都是合理的。现有的数控水刀一般流量在2～3升，工作压力在200～380MPa，射流经过空气阻力，能量衰减极快，到400、500mm时，基本就随风飘散了，就没有打击力。 就一般应用而言，切割金属板材厚度建议不超过100mm，发泡材料如海绵厚度建议不超过300mm。 *高压泵（高压发生器）的工作原理是什么？ 系统原理图如下：油路部分工作原理 电机驱动油泵，将液压油从油箱中抽出，经单向阀传送到油压管路中。此时油路分成三路，一路接蓄能器和压力表，压力表显示油压，蓄能器可起平稳油压的作用，第二路接换向阀，另一路接溢流阀。当未按下开水射流按钮时，从油泵送出来的液压油经溢流阀、水冷式冷却器和回油过滤器直接流回油箱，则少量的液压油通过换向阀进入增压器油腔，不足以推动油活塞产生换向或换向缓慢；而当按下开水射流按钮后，溢流阀闭合，液压油经换向阀进入增压器油腔，推动油活塞运动，同时油活塞另一边的液压油被推出油缸，经水冷式冷却器、回油过滤器流回油箱。当油活塞被推至油缸末端，碰撞换向顶杆，顶杆触发换向阀产生换向信号，从而使液压油路从油缸的另一端进入，油活塞回程。至油缸未端又触发换向顶杆，油活塞又回程。如此，连续不断地触发换向器进行油路换向，从而形成增压器的往复运动。水路部分工作原理 自来水经过滤器过滤之后，由水泵进行加压，进入增压器两端的高压缸内。当油活塞往复运动时，一端高压缸通过进水单向阀进水，另一端高压缸的水被推出、经过出水单向阀进入高压管路。如此动作，在两端的高压缸中交替进行，形成源源不断的高压水流。由于存在增压器换向周期，输出的水流的压力形成周期性波动。因此高压水流需经高压蓄能器进行稳压，通过高压管输送到喷射头。在喷射头上安装有孔径为的宝石喷嘴。高压水流在宝石喷嘴的约束下形成具有极大动能的高速“水箭”，可以击穿纤维、皮革、橡胶等软质材料。在“水箭”中混合一定比例的磨料，则形成磨料水射流，可以穿透任何坚硬材料。增压器原理 当液压油作用在活塞上时，连接在活塞的高压柱塞杆将高压缸内的水推出。根据能量守恒定律，假设无摩擦损耗，两者的作功相等。此时，油压乘以活塞横截面积等于水压乘以柱塞杆横截面积，即水压与油压的比值等于油活塞横截面积与高压柱塞杆横截面积的比值。油活塞横截面积与高压柱塞杆横截面积之比称为“增压比”，由于其比值固定，所以通过控制油压就可调节水压。 *影响数控水刀切割效率的因素有哪些? 影响数控水刀切割效率的因素是多方面的而且是相互影响的。主要有：刀头结构及质量、水射流的压力高低及压力波动幅度、水喷嘴的完好程度、磨料质地规格选配是否合适及质量好坏、喷砂管完好程度，等等。 常用材料的切割效率，可参考下表：材料 厚度（mm） 切割速度(mm/分钟) 切割压力(MPa)钢板/不锈钢板 2 5 10 20 40 80 100 850～1100 400～550 180～240 60～90 25～40 10～15 3～5 300铝板 6 20 50 700～900 180～250 50～70 300铜板 5 10 600～750 250～350 300钛板 2 5 300～400 120～150 300玻璃 6 20 53 1200～1500 240～350 50～70 300大理石板 10 20 30 400～900 150～400 50～100 300花岗岩板 10 20 30 200～600 100～250 25～60 300瓷砖 10 1200～1500 300注：切割速度愈低，切口质量愈好。*如何选到一台好的水刀? 目前国内水刀还没有一个通行的标准，各生产企业在标明各项指标参数上不能保证其内涵的一致性，使得用户在选购时比对各项指标参数时就会失去意义。 水刀是加工工具，好工具的标准就是：一要效率高，二要耐用即故障率低，三要费用低。 第一步：看切割效率高低。 切割效率包括切口质量和切割速度。水刀切割的一个特点是：切割速度越低，切口质量越高。 拿同一块材料到几个水刀厂家去试切割，然后再比较：相同切口质量下，谁的切割速度快；相同切割速度下，谁的切口质量高。切割的最低要求，是切断材料。切断速度是一个很可靠的比较指标。 第二步：比较耐用性。 水刀的故障主要出在高压系统。各水刀厂家产品性能高低由此泾渭分明。 高压缸、蓄能器、高压柱塞、单向阀体堵头、高压密封、单向阀等部件品质好坏，直接决定了水刀的故障率高低。这些部件的使用寿命越长越好。 第三步：比较维修、维护费用高低。 目前水刀没有一个通行的标准，零部件互换性很低。而且，水刀的高压部件又是有限使用寿命。因此，购买水刀时不仅要看整机价格，更要看配件价格。不仅要看单价，更要结合使用寿命仔细算综合使用成本。 简而言之，用户可以不必理会压力、流量、精度这些指标，只管亲眼所见和亲耳所闻如何在合同里得到保证。 *数控水刀使用成本多少?1.设备折旧 整机平均购买价格以25万元计算。正常使用寿命为5年。每年实际工作日数为300天，每天平均使用（实际工作）时间为5小时，5年累计工作时间为7500小时。重要部件平均更换周期为2000小时，费用约为万元。 设备购置成本及重置成本为(250000+16000x7500/2000=)310000元。 设备折旧每小时约为(310000/7500=)元。2.耗材成本项目名称 使用寿命/消耗量 单价（元） 每小时成本（元）A：易损件高压动密封组 >500hrs 248元/套 单向阀 >500hrs 340元/套 油密封组 >1000hrs 180元/套 静密封组 >500hrs 76元/套 ：耗材喷砂管 >150hrs 750 水喷嘴 >40hrs 20 水 <150kg/hr (以南京价格为基准) 电 <25kw/hr (以南京价格为基准) 磨料 30kg/hr (以南京价格为基准) 合计：约50元/小时*数控水刀有哪些常见故障以及如何排除?1.增压器常见故障及排除方法故障现象 检查、排除顺序及方法高压、低压皆无但换向正常 a.检查自来水供水是否断水或水压过低；b.检查水泵是否正常；c.检查宝石喷嘴是否正常（水束明显发散）；d.检查挡钣后窥孔有无漏油、漏水（有漏水，表明高压腔动密封损坏；有漏油，表明油缸档板上动密封损坏。）；e.检查进水单向阀是否失效（进水管回水明显）；f.检查出水单向阀是否失效（单向阀处手感明显发热）；g.检查高压柱塞杆是否断裂（拆除进、出水管和出水单向阀，往高压缸内插入一根细钢丝，探到柱塞杆，开启电机油泵，观察钢丝是否顶出。不顶出或移动距离小，则表明柱塞杆已断裂）。高压、低压皆无且换向时间过长或不换向 a.如不换向且油压很高，用手推一下换向阀的任一端电磁阀阀杆；b.调整霍尔开关位置（将霍尔开关向油缸方向轻微移动）c.检查换向霍尔开关是否正常；（参照下节相关内容）d.检查换向阀电气部分是否正常；（参照下节相关内容）e.确认是否调整过油泵流量（太小）；f.确认是否调整过溢流阀流量（太大）；g.检查换向阀阀芯是否堵塞或磨损；（参照下节相关内容）h.检查油缸中活塞密封是否损坏。（参照下节相关内容）压力正常或偏高但射流切割无力 a.检查高压管路是否堵塞；b.检查喷砂管是否堵塞；c.检查宝石喷嘴是否堵塞或损坏；d.更换喷砂管，进行对比。高、低压力波动过大 a.检查高压腔一体塞头上出水单向阀连接处有无泄漏（先确认是否接头与单向阀之间的密封面损坏，一般应修理接头的平面；再确认单向阀锥垫与塞头上配合的锥孔之间的密封面损坏，一般应更换锥垫。简便办法：整体更换新的出水单向阀。）；b.检查挡钣后窥孔有无漏水（漏水一侧高压缸动密封须更换）；c.检查挡钣后窥孔有无漏油(漏油一侧油缸挡板上的Y型油密封圈须更换)；d.确定压力下降时换向指示灯亮着的一侧（灯亮时间也相对短些），称为失压端；e.检查失压端的出水单向阀是否失效（手摸单向阀附近会烫手，则需更换单向阀）；f.检查另一侧的进水单向阀是否失效（用力捏紧塞头进水口处的水管，在换向指示灯明、灭时都有水流脉动，则修、换单向阀）。换向时间过短或两个霍尔开关指示灯同时亮 a.调整开关位置（将霍尔开关向高压缸方向轻微移动）；b.检查换向触杆是否卡紧（断开总电源，拆开换向顶杆的外铜套，将换向组件一一拿出，换向触杆在最深处，用磁铁能将其吸出。如不能吸出，表明换向触杆被卡紧。恢复换向组件时，特别注意磁柱的方向不要错，应将能触发霍尔开关的一端对外。）。2.油压系统故障及排除排查顺序为：油泵电机组—换向霍尔开关—换向阀—溢流阀—油缸密封（一）检查油泵电机组启动电机油泵，察看柱塞泵的吸油管是否进油不进油ó1.三相供电相位变了（电机反转）；2.油泵电机组异常解决方法：1.将断路器任意两根进线（或出线）互换位置；2.修理或更换油泵电机。进油ó油泵电机组正常，进行第二步检查。（二）检查换向霍尔开关打开电源，不要启动电机油泵，取出换向霍尔开关，将霍尔开关依次接近磁铁（注意极性，用磁铁的两端分别试），霍尔开关指示灯是否对应地亮/灭。同时，观察与霍尔开关相连的继电器是否有动作。不能对应地亮/灭ó霍尔开关损坏解决方法：更换新的霍尔开关继电器无动作ó继电器损坏解决方法：更换新的继电器能对应地亮/灭、继电器动作ó霍尔开关没有损坏/继电器正常，进行下一步检查（三）检查换向阀打开电源，不要启动电机油泵，将霍尔开关依次接近磁铁，同时用手去感应换向阀的电磁阀阀杆是否移动。可重复多次，以确定其稳定性。阀杆不移动ó换向阀工作异常解决方法：1.清洗阀芯及阀腔；2.更换新阀。阀杆移动ó换向阀正常，进行下一步检查（四）检查溢流阀打开电源，不要启动电机油泵，按下高压启动按钮，用手去感应溢流阀的电磁阀阀杆是否移动。可重复多次，以确定其稳定性。阀杆不移动ó溢流阀工作异常解决方案：1.清洗阀芯及阀腔；2.更换新阀。阀杆移动ó溢流阀正常，进行下一步检查（五）检查油缸密封开启油泵电机（注意：不要开启高压），将两只换向霍尔开关拿在手上，分别接近磁铁，同时注意听油缸内的动静，并注意察看两块挡板后窥孔有无漏油现象。两个方向都没有动作或其中一个方向没有动作ó活塞上密封失效解决方法：拆开油缸，取出活塞，更换新的密封件。同时，更换有漏油现象的一端挡板内的油封。(注意：拆油活塞时，须特别要保护好与之联结的高压柱塞杆，防止表面划伤或折断。) 两个方向都有动作ó活塞密封正常，检查其它原因。3.数控操作系统故障及排除故障现象 原因/检查步骤 解决方法无法进入控制软件 该程序的数据被破坏 重新安装该程序；确认系统无病毒其它程序也无法运行 重新安装WINDOWS系统仿真运行时提示有错误 检查G代码文件的错误 正确分行；改正错误代码DXF图形文件有错 修正交叉点；去掉重合线段X、Y轴某一轴无动作 驱动器故障 1.点动该轴按键，同时观察该轴驱动器指示灯是否工作；2.将该轴接插件与另一正常轴接插件调换后观察该轴是否有动作。电机故障接插件未接好 检查接插件是否牢靠丢步 电机缺相 检查线路驱动器故障 更换驱动器插卡不正确或IO卡故障 重新插卡或换卡电机相关参数被修改 恢复被修改的参数操作指令无反应 急停按钮未复位 复位急停按钮电气线路上松脱、断点、元件损坏 重新接牢；更换已损坏元件病毒影响 杀毒；重新安装程序液压系统、增压器常见故障及排除方法故障现象 检查、排除顺序及方法高压、低压皆无但换向正常 1. 检查自来水供水是否断水或水压过低2. 检查水泵是否正常3. 检查宝石喷嘴是否正常（水束明显发散）4. 检查高压柜内有无漏油、漏水5. 检查出水单向阀是否发热（两边温度明显不同）换向不正常（换向时间过长或不换向） 1. 检查换向传感器是否正常2. 检查换向电磁阀是否正常3. 检查是否调整过油泵流量导致流量太低4. 检查是否调整过溢流阀流量导致流量太大5. 检查换向阀阀芯是否堵塞或磨损6. 检查油缸中活塞密封是否损坏压力正常但切割无力 1. 检查高压管路是否堵塞2. 检查喷砂管是否堵塞3. 检查宝石喷嘴是否堵塞或损坏4. 更换喷砂管，进行对比数控系统常见故障及排除方法故障现象 检查、排除顺序及方法X、Y轴某一轴无动作 1. 检查接插件是否牢靠2. 检查驱动器是否故障（驱动器上显示Err）操作指令无反应 1. 检查急停按钮是否复位2. 检查电缆接线是否松动数控水刀增压器常见的故障及排除方法1.水刀增压器常见故障及排除方法A、高压、低压皆无但换向正常 排除方法 ：a.检查自来水供水是否断水或水压过低； b.检查水泵是否正常； c.检查宝石喷嘴是否正常（水束明显发散）； d.检查挡钣后窥孔有无漏油、漏水（有漏水，表明高压腔动密封损坏；有漏油，表明油缸档板上动密封损坏。）； e.检查进水单向阀是否失效（进水管回水明显）； f.检查出水单向阀是否失效（单向阀处手感明显发热）； g.检查高压柱塞杆是否断裂（拆除进、出水管和出水单向阀，往高压缸内插入一根细钢丝，探到柱塞杆，开启电机油泵，观察钢丝是否顶出。不顶出或移动距离小，则表明柱塞杆已断裂）。B、高压、低压皆无且换向时间过长或不换向 a.如不换向且油压很高，用手推一下换向阀的任一端电磁阀阀杆； b.调整霍尔开关位置（将霍尔开关向油缸方向轻微移动） c.检查换向霍尔开关是否正常；（参照下节相关内容） d.检查换向阀电气部分是否正常；（参照下节相关内容） e.确认是否调整过油泵流量（太小）； f.确认是否调整过溢流阀流量（太大）； g.检查换向阀阀芯是否堵塞或磨损；（参照下节相关内容） h.检查油缸中活塞密封是否损坏。（参照下节相关内容）加砂水刀切割经验技巧而有些则只能通过经验获得。希望您在阅读这些技巧后能更加了解切割流程。有些技巧很显而易见。> 1 若切割厚度低于英寸的资料，使用中（50马力）或大（60至80马力）切割头将不起作用。使用小参数组合（25马力）如必要，请考虑使用多个切割头以提高生产。 2 防止通过高于气隙切割。气隙中，水易涌出且仅切割下层。进行多层切割时，将板压在一起切割。 3 较小的砂料颗粒（120粒度或更小）切割速度较慢，但表面更为平滑（与80或50粒度相比） 4 生产力是每英寸成本，不是每小时成本。每小时花多长时间运行加砂水刀并不重要。重要的给定的时间内生产出多少工件。有些用户想要通过降低砂料流速降低运行成本，这是错误的即使砂料是加砂水刀运行成本的三分之二，也必需快速生产工件以消耗间接费用（劳动力、设施、租赁费用）使用所有可用的马力和最高砂料流速尽快切割。 5 如果需要定期为复合材料、玻璃和石材穿孔，确保系统能够使用控制器降低或增高水压。同时要检查真空辅助装置或其它技术，以提高为这些脆性资料或层压材料穿孔成功的机率。 6 与一般的多流程控制器相比，经过特殊设计用于流程的控制系统通常更有效、更易于使用。 7 大多数机器不采用资料装卸自动化设备，例如航天飞机。只有当资料处置构成部件生产本钱的一个重要部分时，才会考虑使用自动化设备。90%加砂水刀设备是用手或借助于桥式起重机、旋臂起重机或叉车进行装卸。约有50%水刀设备使用资料装卸自动化设备。水刀通常在极高的速度下切割厚而轻的资料。切割整个薄板所用的时间相当低，部件生产本钱的装卸局部非常高，足以证明增加的资金投入很正确。 8 通常使用自来水注入水刀系统。将自来水通过泵的进水过滤器注入增压器之前，90%水刀和加砂水刀用户只需要将水软化。反渗透（RO和脱离子器可将水净化到离子匮乏地步。这种侵蚀性水通过吸取周围材料（例如泵和高压管线中的金属）离子来消除离子匮乏状态。反渗透（RO和脱离子器会大大延长出水孔的寿命，然而同时会损坏增压器和水管。喷嘴相当廉价。高压汽缸、止回阀和端盖的损坏费用会远远超出出水孔寿命延长的费用。 9 水下切割会降低加砂水刀切割顶部表面结霜或起雾可能性。水下切割还会大大减少射流的噪声和工作场所的混乱。唯一的缺点是切割过程中操作人员不能清楚地看到射流。如果操作人员反对水下切割，考虑使用电子性能监控装置。这些监控装置能够检测到与最佳切割性能的偏差，并能在部件损坏之前关闭系统。 10 如果在不同的工作中计划使用不同的砂料粒度，考虑增加较小（100磅）或较大（500至2000磅）散装输送。如果您没有定期散装输送漏斗来筛选颗粒，生产过程中可能会停机或造成损坏。 11 具有冲溢标记表明切割厚度小于英寸的资料是有效的虽然冲溢标志会让您进行二次操作才能磨掉，但是这种用法能更快执行材料处理-仅仅需要用切割部件不间断地替换切割薄板。资料越硬，冲溢标记会越小。有关详细建议，请咨询您的制造商。
虽然水射流切割机是在1968年才开发出来，相比着其他切割技术，它仅仅50多年的发展历程看起来相当浅薄。但是，在最近几年，水射流切割也发展得相当完善，甚至有万能切割机的美誉，那它的工作原理到底怎么样呢？
论文引用的正确方法为：
1、首先，将论文导入word或者wps中，做好准备工作。
2、找到论文最后的参考文献，确保参考文献编号的格式正确（编号需要自动生成，不能手动添加）。
3、可通过菜单栏中【开始】>【编号】进行修改（修改时需要选中要修改的文字）。如没有所需要的编号类型，可通过下方【定义新编号格式】来增加我们需要的格式。
4、编号格式修改完后，接下来准备引用参考文献。比如我准备好的案例论文的第一段的第一句需要引用参考文献【1】，我们将鼠标的光标放到这句话的末尾，句号之前。
5、接下来，在菜单栏中点击【引用】>【交叉引用】,弹出交叉引用操作框。引用类型：编号项。引用内容：段落编号。引用哪一个编号项：选择【1】。
6、点击插入后，交叉引用操作框不会消失，但参考文献编号已经正确引用了，但还要做最后的调整。
7、选中以引用的参考文献编号，在菜单栏中点击【开始】>【上标】，快捷键：【ctrl】+【shift】+【+】。
8、至此，引用参考文献的所有工作都已经完成。如图是最后的效果。补充：按住【ctrl】用鼠标点击参考文献编号，可直接跳转到参考文献所在位置。
论文引用参考文献方法如下：对于期刊论文，需要在引言中交代背景、需求、任务和论文的目标与安排。在背景介绍中，通过引用参考文献来说明你问题的来源是什么，问题为何重要。在需求分析中，通过引用文献，指出你面对的问题已经有了哪些工作，还有哪些空白。在任务和目标介绍中，通过引用文献来指出你将采用前人的哪些方法或结果，你的工作将推进、补充或纠正前人哪些工作。学术论文中，参考文献的数量、来源、类别、年份以及在文中出现的位置，文后给出的文献信息是否准确，一定程度上可以反映论文水平以及作者是否严谨。
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引用上述步骤操作成功后，把鼠标的光标放在正文中的引用符号[1]处，可以按照操作验证是否引用成功：当前文档，按住CTRL并单击鼠标以跟踪链接。
参考文献是论文的一个构成部分，其引用原则是，用你自己的语言来总结其他作者的研究 发现， 然后注明引用的出处。在一篇论文中，引用参考文献论证自己的观点或者理念是十分必要的。对于别 人已经研究过的内容，我们便不需要重复的实验研究，通 过参考文献的引用，便能简要的体现我们想 要表述的内容。
瓷砖的硬度还是比较高的，而且里面含有一些特殊材质，比如说有瓷质的材料。而在进行装饰的时候，需要根据相关的尺寸进行切割，而切割也是一个技术活。对于业主来说，其实了解这方面的知识也会有助于装修的问题，今天小编就给大家介绍一下瓷砖切割的方法。一、瓷砖切割的步骤1、第1步需要做好定位，准备一个移动的标尺，选定你需要的尺寸，一只手握住手柄，要将设备向后拉，然后将瓷砖平放在地板上面，与切割的线相对齐。2、第2步就是划线，要确定切割的尺寸，而划线的时候是非常重要的，必须要在瓷砖的表面切割成一条连续的直线。3、第3步就是下压，也就是说需要将机器设备的手柄向后拉，稳定地落在瓷砖的前端，这样子随着你的力度加大，瓷砖就会沿着横线断开。4、切割的时候一定记住要比较均匀，而且是连续的，这样子才能够很好地把瓷砖切割整齐。二、切割瓷砖的注意事项很多人觉得切割的技术不是特别好，就怪瓷砖质量不好，这也是一个方面，如果瓷砖硬度达不到要求，切割的时候就很容易出现不平整、不光滑的问题，但是如果瓷砖没有问题，这时候就是要考验切割师傅们的手艺了。1、切割的时候我们要掌握好角度，比如说有一种全功能的瓷砖切割机，它不仅能够90度的裁剪，还能够45度的裁剪，这样子就能够切割成不同的形状。而如果想要切割成一个正方形的瓷砖，只需要安装45度的定位器，然后对准它的红外线就可以开始切割了。2、切割的时候一定要画好线，然后要干脆利落，不能够手抖，而切割技术也是慢慢培养出来的。小编总结：切割瓷砖绝对不是一件轻松的事情，需要技术过硬才能够完美切割瓷砖，方便日后的铺设。
对于瓷砖推刀这种工具，想必很多人都对它不够了解，其实瓷砖切割刀在2000年左右就已经出现了，它的主要作用就是用来切割各种各样的瓷砖，而且还具有轻便小巧、无粉尘、无噪音等优点，算得上是一款经久耐用的工具了;不过我们身边很多人都不知道到底怎么使用瓷砖切割刀，更不用说关于瓷砖切割刀的使用注意事项了，下面我们就一起来看看瓷砖切割刀的相关介绍吧。
瓷砖切割刀的使用步骤
第一步：定位
移动标尺选定切割尺寸，用单手握住操作手柄，将刀轮座拉向后座，将瓷砖平放在底板上并将瓷砖要切割的线与底板横梁对齐，瓷砖前端要靠住底板的豁口部。
第二步：划线
放下手柄使刀轮与瓷砖表面接触，将手柄向前轻推使刀轮在瓷砖表面划出一条连续均匀的直线。
第三步：下压
将手动瓷砖切割机手柄抬起稍向后拉，使压块平稳落放在瓷砖的前端上，用适当的力将操作手柄向下压，瓷砖将会沿着划线断开。
瓷砖切割刀的注意事项
1.切割时，往后拖拉‘推拉柄’要向上抬到最高控制位置，避免拖拉时刀片与瓷砖产生角端碰撞，否则，刀片将因缺损而不能正常使用。
2.对于切割仿古或其它凸凹不平面体之类的陶瓷，建议更换另外一种通过焊接加固的专用刀片，粗涩面体的陶瓷会缩短刀片的使用寿命。
3.操作中不能使用刀片进行按压断砖。
4.切割过程中，当刀痕切割线越细越浅，瓷砖按压裂开的砖底外形就越正越整，相反，刀痕切割线越深越粗，瓷砖分裂的外形就越斜越歪，严重时甚至犹如锯齿状。是故，切割时用刀要轻，但瓷砖表面的切割条痕不能间断，不然瓷砖将会出现蹦角现象。
5.倘若在瓷砖釉面同-条切割线上反复来回进行切割，刀片的使用寿命会急剧下降，而且瓷砖裂开后容易蹦角。
由于当时不够重视职业病粉尘污染的危害和现代化装饰元素不够流行，再加上瓷砖档次不够没引起瓦匠工人足够重视，随着现代装饰行业效率质量品质高速发展这款工具现在才逐渐被人们所重视。
看完以上文章的详细介绍，想必大家对于瓷砖切割刀的使用步骤，以及瓷砖切割刀的使用注意事项都已经有所了解了，如果大家需要自己切割瓷砖的，相信这篇文章的内容详解能够给大家起到一个很好的参考作用，如果你还想了解更多关于瓷砖切割刀的相关知识，欢迎大家继续关注我们的网站。希望能够对大家有所帮助。
中国是世界上机械发展最早的国家之一。中国的机械工程技术不但历史悠久，而且成就十分辉煌，不仅对中国的物质文化和社会经济的发展起到了重要的促进作用，而且对世界技术文明的进步做出了重大贡献.传统机械方面，我国在很长一段时期内都领先于世界。到了近代由于特别是从18世纪初到19世纪40年代，由于经济社会等诸多原因，我国的机械行业发展停滞不前，在这100多年的时间里正是西方资产阶级政治革命和产业革命时期，机械科学技术飞速发展，远远超过了中国的水平。这样，中国机械的发展水平与西方的差距急剧拉大，到十九世纪中期已经落后西方一百多年。新中国建立后特别是近三十年来，我国的机械科学技术发展速度很快。向机械产品大型化，精密化、自动化和成套化的趋势发展。在有些方面已经达到或超过了世界先进水平。总的来说，就目前而言中国机械科学技术的成就是巨大的，发展速度之快，水平之高也是前所未有的。这一时期还没有结束，我国的机械科学技术还将向更高的水平发展。只要我们能够采取正确的方针、政策、用好科技发展规律并勇于创新，我国的机械工业和机械科技一定能够振兴，重新引领世界机械工业发展潮流。就小型夯实机械而言：上世纪60年代以前，我国小型夯实机械非常缺乏，很多小型场地的夯实基本上采用人工夯实。上世纪60年代初期，长沙建设机械研究所与北京建筑工程学院等单位合作，在群众性技术革新成果的基础上总结发明了具有中国特色的蛙式夯实机，1962年获国家科技发明奖。蛙式夯实机结构简单，维修、使用方便，很快成为我国60年代夯实机械的主导产品。据不完全统计蛙式夯实机累计产量达到50000多台，在我国经济建设中发挥了重要作用。70年代以后，蛙式夯实机逐渐被性能更先进的振动冲击夯和振动平板夯所替代，目前蛙式夯实机已经很少，基本被淘汰。1964年，长沙建设机械研究所开发了HB120型内燃式夯实机，开始由上海工程机械厂生产，后来主要由津市洞庭工程机械厂生产，年产量200台左右。80年代，内燃式夯实机产品质量有较大提高，曾出口东南亚和非洲地区。90年代以后，内燃式夯实机产销售量也在逐渐减少，目前只有少数小型民营企业生产。1977年，长沙建设机械研究所和柳州市建筑机械厂开发了我国第一台HZR250型和HZR70型振动平板夯，这两种产品分别于1979 年和1982年通过了由建设部组织的鉴定。随后义乌建筑机械厂、四平建筑机械厂、安阳振动器厂、津市洞庭工程机械厂等多家企业都开始生产振动平板夯。1986年长沙建设机械研究所又开发了较大的HZR450型振动平板夯。上世纪90年代以后，振动平板夯在我国有了较快的发展，产品品种、规格和生产企业增多，国外的振动平板夯陆续进入中国市场。1983年，长沙建设机械研究所和湖北振动器厂联合开发了我国第一台HZR70型振动冲击夯，1984年通过了由建设部组织的鉴定，1985年获建设部科技进步三等奖。由于振动冲击夯具有压实效果好、生产率高、体积和重量小、轻便灵活等突出特点，深受用户欢迎，得到了迅速的推广使用，并很快发展到资江机器厂、新乡第三机床厂和津市洞庭工程机械厂等几十家企业生产。振动冲击夯虽然比振动平板夯开发晚，但发展速度、产销量和使用广泛性比振动平板夯大得多，目前已成为我国夯实机械中产销量最大的主导产品。上世纪90年代以后，国外的振动平板夯陆续进入中国市场。振动冲击夯和振动平板夯在我国的成功开发，不仅为我国建设施工部门提供了性能先进的夯实机械，取得了良好的经济效益和社会效益，而且使我国夯实机械技术向前跨进了一大步，缩短了与世界先进水平的差距，促进了我国压实机械的发展。就机械加工而言：热加工 铸造 据考古发现，在北京平谷、昌平、房山等处曾出土了公元前16世纪(商代)的青铜礼器。 明永乐年间(1403～1424年)，北京制造出享誉世界的明永乐大铜钟(吨)和钟楼大铜钟(63吨)及铁钟(25吨)，采用分炉熔化、地坑造型和陶范法铸造。 20世纪50年代以前，北京在铸造上采用粘土砂手工造型。1955年，北京第一机床厂开始采用漏模造型、双面模型型板及铁型板和标准砂箱造型。1965年，开始采用塑料模型。 1980 年，北京市机电研究院与北京玛钢厂研制成功工频无芯塞杆底注式保温浇注电炉。1982年，该院与北京机床铸造二厂研究成功冲天炉风口吹氧技术。 1985～1988年，北京机床研究所试验成功浮动端面密封环的压力铸造工艺。 锻压 1959年，北京第二通用机械厂(后改名北京重型机器厂)建成2500吨水压机。1971年，该厂制造出6000吨水压机，这是当时北京最大的锻压设备。 1968～1979年，北京起重机器厂先后采用300吨油压机和2000吨油压机制造出起重机吊臂和大型覆盖件。 80年代，北京市机电研究院和北京市模具中心研制出一系列高精度多工位冲裁模具，接近或达到进口模具水平，改变了北京精密冲裁模具依赖进口的局面。 热处理 1949年前，北京已采用电炉、盐溶炉、热电偶等手段进行零件退火、回火、淬火、正火、调质、渗碳等热处理。 1956年，北京第一机床厂开始采用高频感应淬火。1961年，北京第二机床厂开始采用气体氮化淬火。1969年，北京量具刃具厂开始采用光亮淬火。 1978年，北京机床研究所研究完成机床导轨表面接触淬火工艺及设备、淬火质量检查技术条件的研究。1979年，铁道科学研究院和中国科学院力学研究所等合作完成大功率柴油机缸套表面的激光改性处理的研究。 1979年，北京市机电研究院研制成功千瓦级二氧化碳激光器，并于80年代初分别应用于汽缸套和邮票印刷设备的激光热处理。其中，清华大学、北京市机电研究院、北京邮票厂共同完成邮票厂七色机打孔器表面激光强化研究。 1984～1990年，北京市热处理研究所研究成功真空热处理、气体渗碳微机控制技术(与北京航空航天大学合作)、稀土软氮化、粉末冶金制品表面强化、煤油加甲醇小滴量法微机可控渗碳、固体渗硼、渗碳过程微机辅助工艺设计及跟踪控制系统等热处理新技术，并应用于生产。 焊接与切割 1949年，北京已有气焊、电弧焊及氧乙炔火焰切割等手工作业。 1963年，北京金属结构厂与一机部机械科学研究院合作开发出钨极氩弧焊，并实现了氮气等离子切割不锈钢。1964年，用直流钨极氩弧焊及焊丝合金化技术解决了核工业用倾斜式电解糟纯镍焊接。 1966年，北京金属结构厂开发出了使被焊球体旋转的埋弧自动焊。1968年，该厂开始以液化石油气代替乙炔切割。 80年代初，清华大学发明了新型MIG焊接电弧控制法，在控制电弧技术上取得突破。 80年代初，北京城建设计院等完成液化石油气移动式气压焊轨技术的研究和应用。 1990年，北京金属结构厂开始采用数控精密切割和具有光电跟踪及数控寻踪读入自动编程的大功率等离子切割技术。可见，我国机械发展在近代发展其迅速。China is the world's first national machinery development. Chinese mechanical engineering technology not only has a long history and splendid achievements in Chinese is not only the material culture and social economic development plays an important role in the world, and to promote the progress of civilization, technology has made great contribution to Chinese traditional machine. And in a long period ahead in the world. In modern times, especially from the early 18th century, due to the nineteen forties, due to the economic and social reasons, such as the China machinery industry, stagnation, in the 100 years is western bourgeois political revolution and industrial revolution, mechanical science and technology is developing rapidly, and far more than the level of China. So, China mechanical development level and the western gap widens, sharply to the 19th century middle behind western one hundred the founding of new China, especially in the past 30 years, our country's mechanical science and technology development speed. To the mechanical product large-scale, precision, automation and discusses the trend of development. In some aspects has reached or exceeded the world advanced level. Generally speaking, currently China mechanical science and technology achievement is huge, developing fast, high level of unprecedented. In this period, China has no end of mechanical science and technology will develop to a higher level. As long as we can adopt the correct policy, with good technology development and innovation, our machinery industry and mechanical technology can revitalize, leading to the development trend of mechanical small ramming machinery:In the 1960s, China mechanical very small tamp lack, many small venues ramming basically USES artificial 1960s, changsha construction machinery institute and Beijing architectural engineering institute, etc., the technical innovation achievements in mass on the basis of summing up Chinese characteristic invented the breaststroke ramming machine, 1962 exceeded national science and technology. The breaststroke ramming machine structure is simple, easy to use and maintenance in 1960s, soon became the dominant products to consolidate machinery. According to not complete count breaststroke tamp cumulative yield reached more than 50,000 machine, in the economic development of our country has played an important role. Since 1970's, the breaststroke ramming machine was gradually more advanced performance of vibration shock ram and vibrating plate ram, now replaced by laying machine has rarely breaststroke, basically be 1964, changsha construction machinery institute HB120 developed movable type, type of Shanghai began laying machine, engineering machine production mainly by tianjin municipal later, annual production engineering machinery dongting about 200. In the 1980s, movable type ramming machine product quality has increased greatly, have exported to southeast Asia and Africa. Since 1990s, internal-combustion type ramming machine production sales, and gradually decreased in only a few small private enterprise 1977, changsha construction machinery factory buildings and developed in liuzhou HZR250 type and the HZR70 type vibrating plate ram, these two kinds of products in 1979 and 1982 passed by the ministry of construction of the organization. Then yiwu building construction machinery factory, siping, anyang vibrators factory, tianjin municipal engineering machinery dongting and other enterprises have started producing vibrating plate ram. In 1986, changsha construction machinery research and develop a larger HZR450 type of vibrating plate ram. Since 1990s, vibrating plate ram in our country has developed very quickly, varieties of products, specifications and increase production enterprises, foreign vibrating plate ram gradually to enter the Chinese 1983, changsha construction machinery institute and the joint development of hubei vibration in the first HZR70 type vibration shock ramming, 1984, passed by the ministry of construction, organization construction technology progress in 1985 won prizes. Due to the vibration impact compaction result has good ramming, productivity, high volume and weight of small, lightweight flexible outstanding characteristics, deeply user etc, obtained a rapid promotion, and soon ZiJiang development to the factory, xinxiang municipal engineering machine tool plant and tianjin dozens of dongting production factory etc. Vibration shock ramming although than vibrating plate ram, but later development speed of development, production and use of extensive than vibrating plate ram, has become the largest in China in the ramming machinery products. Since 1990s, foreign vibrating plate ram gradually to enter the Chinese shock ramming and vibrating plate ram the successful development in our country, not only for our construction department provides advanced performance of mechanical, laying have achieved good economic benefit and social benefit, and make our ramming mechanical technology into a big step forward, shorten the gap with the advanced world level, promoting the development of compaction mechanical processing:According to the archaeological discovery, hot-working casting in Beijing pinggu, changping and so have proved that the 16th century BC shang dynasty (bronze objects. Ming yongle (1403-1424 years), Beijing produce world-renowned Ming yongle great 3-ton bell made ( tons) and tower (63 tons of great 3-ton bell made of iron clock (25) and the furnace of melting, pit TaoFan model and method of casting. In the 1950s, Beijing based on clay sand castings in manual. In 1955, Beijing first machine tool plant began using leakage mould modelling, double-sided model and iron plate type plate and standard sand box modelling. In 1965, start using plastic model. In 1980, the institute and Beijing municipal electrical factory has successfully developed line frequency coreless bathroom plug stem bottom note type electric insulation casting. In 1982, hospital and Beijing the casting machine research cupola tuyere oxygen blowing technology. 1985-1988, Beijing institute of machine of floating end face seal ring by die successful test pressure casting 1959, Beijing second metalforming machinery general factory changed (Beijing) built 2500 ton heavy-duty hydraulic press. In 1971, the factory produced 6,000 tons, which is then Beijing hydrtesting biggest metalforming equipment. 1968-1979, Beijing hoisting machine factory has 300 tons of using hydraulic press 2000 tons and create crane and large panel. In the 1980s, Beijing institute of electrical and developed a series of Beijing mould centre high-precision cutting die, the multistage close to or to import mould level, changed Beijing precision punching moulds dependence on 1949, Beijing has heat treatment furnace, salt dissolved by thermocouples means furnace, quenching and tempering, parts of annealing, normalizing, quenching and tempering, carburizing and etc. In 1956, Beijing first began using high-frequency quenching machine tool plant. In 1961, the Beijing second machine tool plant began using gas nitriding quenching. In 1969, the following enterprise by Beijing gage start light quenching. In 1978, the complete machine tool research institute of Beijing guide surface contact quenching process and equipment, quenching condition of quality inspection. In 1979, scientific research institute of China academy of railway and mechanical institute of high-power diesel engine cylinder collaboration of surface modification of laser. In 1979, Beijing institute of electrical carbon dioxide laser is developed, and the kilowatt in early 1980s respectively applied in cylinder and stamp printing equipments of laser treatment. Among them, tsinghua university, Beijing, Beijing institute of electrical YouPiaoChang jointly completed YouPiaoChang seven color machine DaKongQi laser surface strengthening research. From 1984 to 1990, Beijing institute of vacuum heat treatment research, gas carburizing microcomputer control technology (Beijing university of aeronautics &astronautics and cooperation), rare earth soft nitriding, powder metallurgy products surface strengthening, kerosene and methanol small drops of microcomputer control method of carburizing, solid boriding and carburizing process computer aided process planning and tracking control system, and the application of new technology heat in production. Welding and cutting in 1949, Beijing has geo-drilling, electric welding and cutting etc oxyacetylene flame manual operation. In 1963, Beijing metal structure and YiJiBu mechanical science research cooperation to develop tungsten argon arc welding, and realize the nitrogen plasma cutting stainless steel. In 1964, the use of dc argon arc welding and tungsten wire alloying technology solved by tilting electrolysis industry worse pure nickel welding. In 1966, Beijing metal structure factory developed by rotating sphere of the submerged arc welding automatic welding. In 1968, the plant began to liquefied petroleum gas (LPG) instead of acetylene cutting. In the early 1980s, tsinghua university invented new MIG welding arc arc technology in control, control a breakthrough. In the early 1980s, the Beijing urban construction design completed liquefied petroleum gas (LPG) mobile pneumatic rail welding technology research and application. In 1990, Beijing metal structure factory to adopt CNC precision cutting and with photo-electricity tracking and CNC pursuit of high input automatic programming technology plasma , China mechanical development in modern development of its rapid.
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一、厚板切割中应注意的要点在厚钢板切割中，温度是从上表面向下递减的。切割开始时，氧气压力逐渐增加，最后在钢板厚度方向达到一致。这就造成在切割起始位置钢板厚度方向燃烧不一致，工件切割起始端产生缺陷，如图1所示。为避免缺陷的产生可采用如下方法：① 采用圆弧进刀增加引入线长度，避免直接切入点。此方法使用效果较好，生产中得到较为广泛的使用，其缺点是浪费材料。②采用引燃棒。其方法就是在切入点处紧贴钢板厚度增加一块钢板，贴紧处不应有缝隙，割刀应从引燃棒上切入，引燃棒将引导割具火焰至钢板底部，使钢板上下燃烧速度达到一致，得到最佳切割段面。引燃棒可采用切割下来的边角料代替。此种方法减少了工件与板边的距离，减少了边角余料的产生，有效地提高了板材利用率。引燃棒在切割特厚钢板中较为实用。二、锻件切割中应注意的要点由于锻件表层氧化皮较厚，再加上氧化皮燃点高于熔点，所以在切割中容易出现切割中断现象，造成切割质量下降和工效降低。为此在锻件切割时，应首先去除切割区域中上下表面的氧化皮后再切割，以提高切割速度和切割质量。三、轧制方坯冷床齿板切割中防变形的要点齿板排料如图2所示。齿板总长8m、宽、厚40mm，属于长宽比较大的细长条形切割成品工件。在切割中如何控制工件变形是非常重要的，如按常规安排切割路线会造成工件变形和超差，即使整形也很难达到尺寸要求，最终将会使产品报废。因此合理地安排气割路线是非常关键的：将切入点设在A处，离头部30～40mm左右，产生一钩部，阻止变形。件1从A部切入，采用逆时针行走切割，使工件与母材逐渐脱离，件2和件3的切割方式同件1。下一步应切割件6，将切入点设在B处，采用逆时针方式切割，此时由于母材较宽，件6变形较小。最后再切割件5和件4，件5的变形由件6和未切割的件4制约住，件4的变形由两边已切割好的工件制约住，这样就能保证切割出的工件合格。四、提高切割面质量的经验提高氧气和乙炔的品质是获得高质量切割面的根本保证。当采用含量为99%的瓶装氧气及乙炔发生器中产生的乙炔进行数控火焰切割时，切割面质量较低，表现为表面粗糙，常产生切口上缘熔化和严重挂渣以及不连续切割等现象。对于6mm-30mm厚的钢板，其切割速度只能达到标准的60%-90%；而对30mm以上厚的钢板，其切割速度仅为标准的20%-60%。当采用纯度可达以上的液态氧切割时，由于压力稳定，切割面质量明显地提高了，其挂渣极少，切割速度大大提高。当采用瓶装乙炔集中供气后，因其纯度高、压力稳定，不再出现不连续切割现象。在切割厚板时采用了增大氧气压力的办法(增大压力为. 3 M Pa)，保证了厚板的顺利切割和切割面的垂直度，在一定程度上提高了切割面质量。另外，钢板表面的锈蚀及割嘴的通气流畅程度对切割的连续进行也有较大的影响。为此，进厂钢板不宜露天堆放，切割前应进行抛丸处理。对割嘴要正确使用和经常清理。五、减少切割变形的措施严重的切割变形将使零件尺寸超差，影响后序装对焊接，甚至造成报废。因此，为了减小切割变形，提高切割零件的尺寸精度，采用了以下措施：1、编程时选择合理的切割顺序、切割方向和切割起点。在进行多零件套切下料时应遵循“先切小零件，再切大零件;先切孔，再切外形”的原则。在切割时应根据零件的外形及在钢板上排放的位置，分析零件的切割变形趋势，确定出合理的起点及切割方向。一般来说，在板厚相同的条件下，外形尺寸大的零件切割变形比外形尺寸小的零件小；长宽比小的零件切割变形比长宽比大的零件小；摆放在靠近钢板中间的零件比在边缘的零件切割变形小。因此，在切割过程中，应尽可能地使该零件最后切割的边与不易发生位移的钢板相连。对一些长宽比较大的窄长条形零件，编程时仅从切割顺序上考虑仍不能有效控制变形，还需要考虑采用间断切割法。即在零件的切割同边上设置两个以上的暂不切割点这儿个点在切割过程中将零件与钢板连成为一个整体，待其它部分切割完后，再切开这几个点。这样可以减少零件在长度方向上的收缩变形。2、对于长宽比较大、宽度大于割炬之间最小距离的矩形零件，可集中下料，采用几个割炬同时做类似于“弓”形的切割，两相邻零件共用一个切口，不仅能有效地减小切割变形，而且还提高了切割效率与钢材利用率。3、支撑钢板的托架是否平整与稳定也直接影响切割质量。托架支承部位与钢板接触面应小些，接触点不宜过多，应平衡，呈水平面。倾斜和摇晃都容易使钢板晃动，影响切割尺寸及切口垂直度。因此，托架既要考虑铺平钢板，又要考虑操作人员行走安全和吊卸方便，应对其定期调整。六、窄长孔的切割质量控制如果采用一般的起点穿孔方式，穿孔时容易切伤零件，火焰切割机切割后起点处易出现切割面熔化现象等严重缺陷，致使质量达不到要求。因此设置了新的起点穿孔程序，定义起点切入矢量长度为5mm，控制预热时间，调整切割速度，合理确定起点位置和切割方向，即在保证割透的前提下，缩短预热时间，加快切割速度，穿孔火焰以30°-45°夹角切入，且穿孔点选在距孔一端30mm-50mm的地方。这样，可以减少穿孔时吹起的熔渣堆积在尚未切割的板面上。若穿孔点距槽端较近，当割炬返回到穿孔点附近时，少量堆积在孔点附近的熔渣还处于熔融状态，氧化较为容易，会产生粘连割不断的现象，造成切割中断。
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《模具工业》2001. No . 4 总 242 40激 光 加 工 技 术 在 模 具 制 造 中 的 应 用江苏理工大学(江苏镇江 212013) 张 莹 周建忠 戴亚春[摘要]随着激光加工技术的日趋成熟和工业用大功率激光设备价格的逐渐下降 ,给产品和模具的制造工艺带来了新的变革 ,在模具制造、 模具表面强化与维修、 取代模具等 3个方面 ,就激光优化模具制造工艺作了较为详细的分析和探讨。关键词 模具 激光 工艺优化[ Abstract ]Wi t h t he mat uri ng of t he las e r p r oces si ng t echnology and t he dec r easi ng of p rice of t hei ndus t rial la r ge - p owe r las e r e quipme nt , a new i nnovat ion was br ought t o t he manuf act uri ngt echnology of t he p r oduct s and t he dies and moulds . A r elat ively de t ailed analysis and dis cus sionwas made on t he las e r op t imized manuf act uri ng p r oces s f or dies and moulds f r om t hr e e asp ect s ofmanuf act uri ng , s urf ace r ei nf orceme nt and mai nt e nance , and s ubs t i t ut ive dies or moulds .Key words die and mould , las e r , t echnological p r oces s op t imizat ion1 引 言激烈的市场竞争使制造企业对快速响应市场需求和一次制造成功等要求日益迫切。而在常规制造系统中 , 产品生产所需大量模具的设计、制造和装配调试不仅耗费大量资金 , 更严重的是延长了产品生产的准备时间 , 从而延长了新产品开发周期 ,形成制造过程中的瓶颈。因此 , 如何快速有效地制造出高质量、低成本的模具及产品 , 就成为人们不断探索的课题。随着激光加工技术的日趋成熟和工业用大功率激光器设备价格的下降 , 给产品和模具制造工艺带来了重大变革。本文在模具制造、模具表面强化与维修、取代模具等 3个方面 , 就激光加工在模具制造中的应用作一些探讨。2 模具制造2. 1 模具的激光叠加制造1982年 ,日本东京大学的中川教授等人提出用薄片叠加法制造拉伸模 , 1985年 , 美国加州某公司推出了模具的激光叠加制造法 , 并获得专利 , 其工艺流程见图 1 ,原理为将激光切割的多层薄板叠加 ,并使其形状逐渐发生变化 , 最终获得所需的模具立体几何形状。日本在冲模的激光叠加制造方面已达到实用阶段 ,所制的凸、 凹模质量高 ,加工尺寸精度— — —— — —— — —— — —— — —— — ——收稿日期:2000年8月10日已达 ±0. 01mm ,切割厚度为 12mm。 经激光切割后 ,在切口表面形成深 0. 1～0. 2mm、 硬度为 800HV 的硬化层 ,用来冲裁 1mm 厚的钢板 ,单凭自冷硬化层就可冲压 10 000 件 , 如在激光切割后再经火焰淬火 ,则可冲压 3～5万件。 由于各薄板间的连接简单 ,故用叠加法制作冲模 ,成本可降低一半 ,生产周期大大缩短。用来制造复合模、落料模和级进模等都取得了显著的经济效益。图 1 激光叠加模具制造工艺流程由模具 CAD 和激光切割相结合构成一个完整的模具 CAD/ CAM 系统 ,实现板料切割的 FMS ,适用于多品种小批量生产。用激光切割的薄板来叠加合成任意三维曲面的制造系统 , 不仅为在塑性加工和模具领域中实行 FMS 提供了思路 , 而且对于内部结构复杂的模具制造 ,如型孔、 中孔体及复杂的冷却管道等 ,也是快速而经济的制造模具的有效方法 ,并且能带动其他技术如固相扩散等的发展。2. 2 快速模具制造模具 CAD三维设计二维外形NC 程序激光切割去除梯级创层面精加工成形模具装配薄片连结精加工NC 程序模 具 制 造 技 术《模具工业》2001. No . 4 总 242 41快速成型制造技术(RPM)是 80年代后期出现的一项制造技术 , 目前 RPM 技术已发展了十几种工艺方法。基于 RPM 技术快速制造模具的方法多为间接制模法 , 即利用 RPM 原型间接地翻制模具。(1) 软质简易模具 (如汽车覆盖件模具) 的制作。采用硅橡胶、低熔点合金等将原型准确复制成模具 , 或对原型表面用金属喷涂法或物理蒸发沉积法镀上一层熔点极低的合金来制作模具。这些简易模具的寿命为 50～5 000件 ,由于其制造成本低 ,制作周期短 , 特别适用于产品试制阶段的小批量生产。(2) 钢质模具制作。RPM 原型 — — — 三维砂轮— — — 整体石墨电极 — — — 钢模 ,一个中等大小、 较为复杂的电极一般 4～8h 即可完成。 美国福特汽车公司用此技术制造汽车覆盖件模具取得了满意的效果 ,与传统机械加工制作模具相比 , 快速模具制造省去了耗时、 昂贵的 CNC加工 ,加工成本及周期大大降低 ,具有广阔的应用前景。3 模具表面强化与修复为提高模具的使用寿命 , 常常需对模具表面进行强化处理。常用的模具表面强化处理工艺有化学处理 (如渗碳、 碳氮共渗等) 、 表层复合处理 (如堆焊、 热喷涂、 电火花表面强化、 PVD 和 CVD 等) 以及表面加工强化处理(如喷丸等) 。这些方法大多工艺较为复杂 , 处理周期较长 , 且处理后存在较大的变形。采用激光技术来强化和修复模具 , 具有柔性大 , 表面硬度高 , 工艺周期短 , 工作环境洁净等优点 ,因此具有很强的生命力。3. 1 激光相变硬化激光相变硬化 (激光淬火) 是利用激光辐照到金属表面 , 使其表面以很高的升温速度达到相变温度 (但低于熔化温度) 而形成奥氏体 ,当激光束离开后 , 利用金属表面本身热传导而发生自淬火 , 使金属表面发生马氏体转变 , 形成硬度高、抗磨损的表层 , 从而使金属表面得到强化。所用设备为三轴联动的数控激光加工机。影响激光强化的主要因素有激光功率、光斑尺寸和扫描速度。在强化过程中要对这些参数进行优化 , 并对具体材料选择合适的激光处理参数。对于CrWMn、 Cr12MoV、 Cr12、 T10A 及 Cr-Mo 铸铁等的常用模具材料 , 在激光处理后 , 其组织性能较常规热处理普遍改善。 例如 ,CrWMn 钢在常规加热时易在奥氏体晶界上形成网状的二次碳化物 , 显著增加工件脆性 ,降低冲击韧性 ,使用在模具刃口或关键部位寿命较低。采用激光淬火后可获得细马氏体和弥散分布的碳化物颗粒 ,清除网状 ,并获得最大硬化层深度以及最大硬度 1 017. 2HV。Cr12MoV 钢激光淬火后的硬度、抗塑性变形和抗粘磨损能力均较常规热处理有所提高。对 T8A 钢制造的凸模和Cr12Mo 钢制造的凹模 ,激光硬化深 0. 12mm ,硬度1 200HV , 寿命提高 4～6倍 , 既由冲压 2万件提高到 10～14万件。 对于 T10钢 ,激光淬火后可获得硬度 1 024HV、 深 0. 55mm 的硬化层;对于 Cr12 ,激光淬火后可获得硬度 1 000HV、 深 0. 4mm 的硬化层 ,使用寿命均得到了较大的提高。3. 2 激光涂覆激光涂覆是用激光在基体表面覆盖一层薄的具有一定性能的涂覆材料 , 这类材料可以是金属或合金 ,也可以是非金属 ,还可以是化合物及其混合物。在涂覆过程中 , 涂覆层在激光作用下与基体表面通过熔合迅速结合在一起。它与激光合金化的主要区别在于经激光作用后涂层的化学成分基本上不变化 , 基体的成分基本上不进入涂层内。激光涂覆工艺实用的材料范围很广 , 正在研究的母体材料有低碳钢、 合金钢、 铸铁、 镍铬钛耐热合金等 ,研究的添加材料有钴基合金、 铁基合金和镍基合金等。采用激光技术在有送粉器的 2kW CO2 激光器上 , 对 4Cr5MoV1Si 钢基体表面涂覆一层由镍基高温合金和 WC + W2C 粒子组成的高温耐磨合金粉末 ,在激光功率 P = 1 500W ,送粉量为 10g/ min ,工件移动速度为 2～3mm/ s 条件下 ,获得多道搭接的大面积高温耐磨合金。 在试验温度为 600℃ 时 ,硬度为 550～580HV0 .2 ; 在温度为 950℃时 , 硬度为100～200HV0 .2。 可见在 1 000℃ 左右高温下 ,涂覆层仍有很高的强硬性 , 是较理想的高温模具耐磨合金。另外 , 采用激光涂覆方法来修复已磨损的冲模及拉伸模等 ,可大大延长模具的使用寿命 ,降低模具的使用成本。3. 3 激光堆焊对于一些汽车覆盖件冲裁修边模具 , 为提高使用寿命 ,节省优质模具材料 ,刃口往往采用在较差的基体材料上堆焊一层性能优异的合金。 过去 ,堆焊大多采用人工氧 — 乙炔火焰堆焊法 ,这种方法虽然设备《模具工业》2001. No . 4 总 242 42费用低 ,但功率密度不高(102～103W/ cm 2) ,且难以进行精确控制 , 因而堆焊质量和生产率都较低。70年代以来 , 开发成功了等离子粉末堆焊技术 , 由于其具有较高的功率密度且控制性能也较好 , 因而得到了广泛的应用。但等离子堆焊存在着电极寿命短、 堆焊层母材稀释率较高等问题。80年代以来出现的激光堆焊法与使用同一材料的氧 —乙炔火焰堆焊法相比 ,激光堆焊层组织细微、 致密 ,不良品率仅为前者的 1/ 10。激光堆焊的速度快 ,生产率比氧— 乙炔火焰堆焊高 1. 75倍 , 而堆焊的材料使用量仅为其 1/ 2。而且激光堆焊层的室温硬度比氧 — 乙炔火焰堆焊的高 50HV 左右。 激光堆焊质量与激光的光束模式、 功率及堆焊速度等因素有关。4 激光加工替代模具冲压加工4. 1 激光切割替代薄板件的冲裁模激光切割替代钣金件及汽车车身制造中的冲裁修边模大有可为。三维激光切割技术 , 由于其本身具有加工灵活和保证质量的特性 , 在 80 年代就开始在汽车车身制造中应用。切割时只需用平直的支撑块来支撑工件 , 因此夹具的制作不仅成本低而且快速。由于与 CAD/ CAM 技术相结合 ,切割过程易于控制 , 可实现连续生产和并行加工 , 从而实现高效率的切割生产。切割板材所使用的激光器主要有两大类 , 即CO2 激光器和 Nd : YA G激光器 ,功率为 100～1 500W , 因为功率小于 1 500W 的激光器其振动模式为单模 , 切缝宽度为 0. 1～0. 2mm , 切割面也很整洁 ,而输出功率大于 1 500W 时激光器的振动模式为多模 , 割缝宽度近 1mm , 切割面质量较差。因 Nd :YA G的激光可通过光导纤维输送 , 比较灵活方便 ,适用于机器人手执激光喷嘴配程序控制进行精确操作 , 因此在三维切割时大多采用。影响激光切割工件质量的主要因素有切割速度、焦点位置、辅助气体压力、 激光输出功率及模式。美国福特和通用汽车公司以及日本的丰田、日产等汽车公司 , 在汽车生产线上普遍采用激光切割技术 , 它不必采用各种规格的金属模具 , 除了快速方便地切割各种不同形状的坯料外 , 还用来大量切割加工因规格不同需要更改的零件安装孔位置 , 如汽车标志灯、 车架、 车身两侧装饰线等。通用汽车公司生产的卡车仅车门就有直径为 <2. 8～<39mm 的20种孔 , 公司采用 Rofin- Sinar 的 500W 激光器通过光纤连接到装在机械手的焊头上 , 用以切割这些孔 ,1min 就完成一扇门开孔的加工 ,孔边缘光滑 ,背面平整 。<2. 8mm 孔的公差为 0. 03～0. 08mm ,<12mm 孔的公差为 - 0. 25mm～ + 0. 03mm。该公司生产的卡车和客车有 89 种孔径和孔位配置不同的底盘 ,经过优化设计 ,现在只需要冲压 5种不同的底盘 ,然后再由激光切割出配置不同的孔 ,简化了工艺 ,提高了效率 ,降低了成本。我国自然科学基金委在 1997 年把大功率 CO2及 YA G激光三维焊接和切割理论与技术作为重点项目进行资助 , 国家产学研激光技术中心的课题组成员对此进行了系统的研究 , 为在我国汽车车身制造业中应用三维激光立体加工技术做出了很大贡献。该中心为一汽轿车公司、宝山钢铁公司等国有大型企业的技术改造开展了重大工程项目攻关 , 其中开发红旗加长型轿车覆盖件的三维激光制造工艺技术 , 在我国轿车生产中是首次采用。在汽车用薄厚钢板激光大拼板拼接工艺试验研究中首次采用了激光切割替代精裁工艺技术 , 取得了较好的技术经济效果。三维激光切割在车身装配后的加工也十分有用 ,例如开行李架固定孔、 顶盖滑轨孔、 天线安装孔、修改车轮挡泥板形状等。在新车试制中用于切割轮廓和修正 ,既缩短了试制周期又节省了模具 ,充分体现出采用激光切割加工的优点。4. 2 激光打标替代冲模打标企业在其生产的零部件上常常需要打上企业自己的标志或特定的符号与数字 , 以往的方法是使用冲模打标或用铸模成型 , 打标质量不高。采用数控激光机打标不仅速度快 , 而且克服了冲模打标中常见的毛边、尖锐的边缘和畸变。由于采用计算机控制 , 因此可以打出任意复杂的图案 , 省去了模具设计、 制造及调试等环节 ,大大缩短了产品的开发制造周期 , 同时也降低了成本。因激光打标机所需功率小 ,成本低 ,打出的标记美观、 漂亮 ,现已为大多数企业所采用。4. 3 激光成形替代弯曲模成形金属板料的激光成形技术是一种利用聚焦光束以一定的速度扫描金属板料表面 (扫描速度应足够快以防止表面熔化) ,使热作用区内的材料产生明显的温度梯度 ,导致非均匀分布的热应力 ,从而使板料塑性变形的方法。与常规成形方法相比 , 激光成形《模具工业》2001. No . 4 总 242 43具有许多优点: ① 属于无模成形 ,生产周期短 ,柔性大 , 可不受加工环境限制 , 通过优化激光加工工艺参数 , 精确控制热作用区域以及热应力的分布 , 将板料无模成形; ② 因其是一种仅靠热应力而不用模具使板料变形的塑性加工方法 , 因此属无外力成形; ③ 为非接触式成形 ,所以不存在模具制作、 磨损和润滑等问题 ,也不存在贴模、 回弹现象 ,成形精度高; ④ 可使板料通过复合成形得到形状复杂的异形件(如球形件、 锥形件和抛物形件等) 。激光成形机理的实质就是弯曲机理。当激光加热板料时 , 一方面在激光作用区及其周围产生热应力 , 同时降低了被加热区域板料的屈服极根 , 从而使热应力作用区的热态材料产生非均匀的塑性变形 ,实现板料的弯曲成形。试验表明 ,激光每扫描一道次 ,金属板料可弯曲 1° ～5° ,不同的扫描轨迹和工艺参数组合能够产生不同的成形效果和不同程度的变形量 , 即可得到各种复杂形状的工件。图 2表示在工艺参数为激光速功率 1. 5kW , 激光束直径5. 4mm , 材料 SUS304 , 厚 1mm , 碳涂覆面的条件下 ,激光扫面速度与材料弯曲角之间的变化关系。图 2 激光扫描速度对弯曲角的影响现在世界上许多国家都投入较大的人力、物力对激光成形技术进行专项研究 , 在某些领域现已开始了初步的工业应用。波兰基础技术研究所的HFrackiewicz 教授利用激光成形先后制造出了筒形件、 球形件、 波纹管和金属管的扩口缩口、 弯曲成形等;德国学者 MGeiger 等将激光成形与其他加工工序复合运用于汽车制造业 , 进行了汽车覆盖件的柔性校平和其他成形件的成形 , 而且对弯曲成形过程进行计算机闭环控制 , 提高了成形精度。德国Trumpf 公司于 1997 年开发了商品化激光成形多用机床 Trumat ic L 3030。 相信随着研究的不断深入以及其他相关技术的发展 , 激光成形技术将逐趋成熟 ,进入实用化阶段。5 结束语激光加工技术作为一种先进的加工工艺 , 在国外各行业已得到了广泛的应用 ,我国机械行业在 “九五”期间也将其作为十大技术之一。国家自然科学基金委也把激光加工工艺和激光加工设备的研究作为重点研究项目进行资助 , 并明确指出其主要应用领域应该在汽车制造业。模具作为一种工具 , 其生产周期、质量和成本直接影响产品的制造过程和销售。而激光作为一种万能加工工具 , 在减少模具制造装备 ,缩短模具制造周期 ,降低制造成本和保证模具质量等方面具有很大的优势。如何在实际生产中应用激光加工技术来优化模具制造工艺 , 对传统的模具制造工艺进行改进和组合 , 需要我们做出不断的努力。参 考 文 献1 陈大明 ,徐有容 . 模具钢表面激光熔覆硬面合金层改性研究.金属热处理 ,1998 , (1)2 李懦荀 ,平雪良.连续激光强化模具刃口的工艺研究.电加工 ,1995 , (6)3 孙中发 . 我国激光产业发展对策.上海交通大学学报 ,1997 , (10)4 曹 能 ,冯 梅.激光加工技术在汽车工业中的应用 ,宝钢技术 ,1998 , (3)5 管延锦 ,孙升.激光快速成形与制造技术及其在汽车工业中的应用.汽车工艺与材料 ,1999 , (9)6 A Domenico . 加工汽车车身部件的三维激光切割技术 .机电信息 ,1999 , (6)7 周建忠 ,袁国定.应用激光强化技术提高覆盖件模具寿命.模具工业 ,2000 , (4)8 胡晓峰 . 基于数控激光切割的快速制模方法研究 . 江苏理工大学硕士论文 , M Geiger ,F Voll tert sen. 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