استكشف هندسة آلة القطع بنفث الماء ذات 5 محاور، بدءًا من مضخة الضغط الفائق (~550 ميجا باسكال) إلى رأس محور AB، ومواصفات الفوهة، ونظام التحكم لتحقيق دقة القطع.

فهم البنية الأساسية لآلة القطع بنفث الماء CNC أمر أساسي للاستفادة الكاملة من إمكانياتها. قدرة الآلة على تنفيذ القطع المائل والأشكال المعقدة في المواد الهشة دون مناطق متأثرة بالحرارة (HAZ) تأتي من التكامل الدقيق لنظام الضغط الفائق (UHP)، رأس القطع المتطور، وهيكل الجسر الصلب.

تدمج DINOSAW آلة القطع بنفث الماء CNC ذات 5 محاور طاولة قطع جسرية (بطرازات مثل 3020 و4020)، مضخة ضغط فائق، رأس محور AB ذو 5 محاور، وحدة تغذية الرمل الأوتوماتيكية، وخزانة تحكم CNC، لتوفير نظام متكامل للتصنيع الدقيق.

احصل على ورقة إعداد المعلمات لموادك.

مبادئ القطع بنفث الماء ذات 5 محاور

المبدأ الأساسي للقطع الكاشط بنفث الماء هو تآكل المادة. تبدأ العملية عند مضخة الضغط الفائق، التي تضغط الماء إلى مستويات عالية جدًا. يُدفع هذا الماء عبر فتحة صغيرة (الفوهة) لتكوين تيار فوق صوتي. لقطع المواد الصلبة، يُسحب الكاشط (جارنيت) إلى هذا التيار داخل أنبوب الخلط، ويخرج الخليط من رأس القطع ليؤدي إلى تآكل دقيق لقطعة العمل.

الفوهة (0.05–0.33 مم) وأنبوب الخلط (القطر الداخلي ~1.02 مم)

الفوهة، المصنوعة عادة من الياقوت أو الألماس، هي عنصر أساسي يركز تيار الماء. يبلغ قطر الفوهة حسب تقرير DINOSAW من 0.05 مم إلى 0.33 مم، وتستخدم الفتحات الأصغر للتفاصيل الدقيقة. بعد الفوهة، يمر الماء عبر غرفة الخلط حيث يخلق فراغًا يسحب الكاشط من خط التغذية. يندمج الماء والكاشط في أنبوب الخلط (أنبوب الرمل)، الذي يبلغ قطره الداخلي النموذجي 1.02 مم، قبل أن يصطدم بالمادة.

حركية رأس AB/AC مقابل 3 محاور

بينما تعمل آلة ذات 3 محاور على مستويات X وY وZ للقطع ثنائي الأبعاد، تتميز آلة ذات 5 محاور برأس محور AB/AC متحرك. يسمح ذلك لرأس القطع بالإمالة والدوران، مما يمكّن الآلة من قطع أشكال ثلاثية الأبعاد معقدة، وحواف مائلة، وتعويض التدرج الذي يحدث طبيعيًا في المواد السميكة. هذا ضروري لتطبيقات مثل تحضير اللحام وإنشاء حواف متداخلة بدون فواصل في أسطح المطابخ.

سرعات السيرفو (X/Y ~6000 مم/دقيقة)، حركة Z ~90 مم

يتم التحكم في الحركة بواسطة محركات سيرفو عالية الدقة. يتيح نظام الجسر تحديد المواقع بسرعة، مع سرعات تشغيل لمحوري X وY تصل إلى 6000 مم/دقيقة. ويوفر محور Z حركة بحوالي 90 مم، مما يوفر مساحة كافية لسماكات المواد المختلفة والتركيبات، ويتضمن وظيفة قياس الارتفاع بالأشعة تحت الحمراء للحفاظ على مسافة ثابتة من سطح المادة.

التحكم في مضخة الضغط الفائق وبرج التبريد

قلب النظام هو مضخة الضغط الفائق، التي يمكن أن تصل إلى ضغط اسمي 550 ميجا باسكال، في حين تتراوح ضغوط التشغيل النموذجية بين 350–390 ميجا باسكال. يتم توليد هذا الضغط بواسطة نظام هيدروليكي يقود مجموعة مكبس. أثناء التشغيل، قد ترتفع درجة حرارة الزيت، مما يؤثر على عمر الحشوات وكفاءة الأداء. يتم دمج برج تبريد للحفاظ على درجات حرارة زيت مستقرة، مما يطيل عمر المكونات عالية الضغط ويضمن توصيل ضغط ثابت.

تكامل واجهة الإنسان والآلة/أنظمة الأمان

يتم إدارة النظام بالكامل بواسطة وحدة تحكم CNC مع واجهة مستخدم بديهية (HMI)، متوفرة باللغتين الصينية والإنجليزية. يقوم البرنامج بأتمتة الحسابات المعقدة، مثل وقت القطع، ويتحكم في معايير مثل تأخير الثقب وسرعة التغذية. من أجل السلامة والتحكم في العمليات، يتضمن النظام العديد من أنظمة الأمان، وتم تصميمه ليكون متوافقًا مع أجهزة التشغيل الآلي القياسية في المصانع مثل PLC والمحركات.

المكونات الرئيسية وأنماط الأعطال الشائعة

حشوات الضغط العالي

هذه عناصر قابلة للاهتراء داخل المضخة.

  • نمط العطل: يؤدي الاهتراء التدريجي إلى انخفاض ملحوظ في الضغط وتسرب المياه.
  • التخفيف: اتبع جدول الصيانة الوقائية واستخدم مجموعات الحشوات للاستبدال.

الفوهة/أنبوب الخلط

يتسبب تيار الكاشط في تآكل هذه المكونات مع مرور الوقت.

  • نمط العطل: الفوهة أو الأنبوب المهترئ يؤدي إلى تيار قطع منتشر، مما يسبب جودة حافة ضعيفة ودقة منخفضة.
  • التخفيف: الفحص المنتظم والاستبدال في الوقت المناسب.

خط تغذية الكاشط

الرطوبة أو الكاشط غير المتجانس يمكن أن يسبب انسدادات.

  • نمط العطل: الانسداد يؤدي إلى تدفق كاشط غير مستقر أو منعدم، مما يمنع الآلة من القطع.
  • التخفيف: استخدم كاشط عالي الجودة وجاف، وتحقق بانتظام من صمام الرمل ونظام التغذية.

الأسئلة الشائعة

ما هو حجم الفوهة الأفضل لقطع الألواح الملبدة؟

يفضل غالبًا استخدام فتحة فوهة أصغر (مثل 0.25 مم) مع أنبوب خلط مناسب للحصول على تفاصيل دقيقة وجودة حافة أفضل في المواد الهشة مثل الحجر الملبد.

لماذا يؤثر اهتراء الحشوات على ضغط القطع؟

الحشوات ضرورية للحفاظ على الضغط في مضخة الضغط الفائق. مع اهترائها، يمكن أن يتجاوز الماء الحشوة، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط وتقليل كفاءة القطع.

كيف يتم ربط أنظمة الأمان بوحدة PLC في المصنع؟

تحتوي خزانة التحكم الخاصة بالآلة على نقاط إدخال/إخراج يمكن توصيلها بوحدة PLC مركزية لمراقبة الحالات مثل توقف الطوارئ، حالة المضخة، أو فتح/إغلاق الغطاء، لضمان التكامل الآمن.

متى يكون رأس محور AB/AC ضروريًا؟

رأس محور AB/AC ضروري لإنشاء الحواف المائلة، وتعويض التدرج في الأجزاء السميكة، وقطع الأشكال ثلاثية الأبعاد المعقدة. للقطع ثنائي الأبعاد البسيط، يكفي رأس ثلاثي المحاور.

هل يجب ترقية برج التبريد للعمل المستمر؟

بالنسبة للورش التي تعمل بالآلة لعدة ورديات في مناخ دافئ، يُوصى بترقية برج التبريد أو التأكد من حجمه المناسب للحفاظ على درجة حرارة زيت هيدروليكي مثالية وحماية المضخة.