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*什麼是數控水刀？
*數控水刀有什麼特性和優點？
*數控水刀能達到怎樣的精度？
*數控水刀能切割的最大厚度是多少？
*高壓泵（高壓發生器）的工作原理是什麼？
*影響數控水刀切割機效率的因素有哪些？
*如何選到一臺好的水刀？
*數控水刀使用成本多少？
*數控水刀有哪些常見故障以及如何排除？
等等...下面將為大家一一講解。
*什麼是數控水刀？
數控水刀是將超高壓水射流發生器與二維數控加工平臺組合而成的一種平面切割工具機。它將水流的壓力提升到足夠高（200MPa以上），使水流具有極大的動能，可以穿透化纖、木材、皮革、橡膠等，在高速水流中混合一定比例的磨料，則可以穿透幾乎所有堅硬材料如陶瓷、石材、玻璃、金屬、合金等。在二維數控加工平臺的引導下，在材料的任意位置開始加工或結束加工，按設定的軌跡以適當的速度移動，實現任意圖形的平面切割加工。
*數控水刀有什麼特性和優點？
與傳統的「熱」切割工藝相比，超高壓水射流切割工具機以水流為切割介質，是一種「冷」切割工藝。它具有如下功能與優點：
1.切割時無熱變形，避免了材料的物理、化學變化；
2.廣泛適應於各種材料的切割加工，有「萬能切割機」之譽；
3.切口光滑平整無毛刺，一般無須再加工；
4.由數控系統操縱，切割精度高；
5.切割縫小於1.2mm，便於套料切割，節約材料；
6.加工過程不會產生汙染環境的廢物。
數控水刀對那些用其它方法難以切割的材料如芳綸(Kevler)、鈦合金及各種複合材料是非常理想或唯一的加工手段。
*數控水刀能達到怎樣的精度？
嚴格來講，數控水刀雖然比火焰、等離子切割工具機可以更精確的切割，但還不是精密加工工具機，應該不能標註精度。在切割10mm以下的板料時，把切割速度和補償控制得恰到好處，誤差可以做到+-0.1mm。
*數控水刀能切割的最大厚度是多少？
由於水射流的靶距是不確定的或者說是變化的，數控水刀的最大切割厚度並不好明確界定。膽大者，敢稱400、500mm，保守者稱100mm以內，都是合理的。現有的數控水刀一般流量在2～3升，工作壓力在200～380MPa，射流經過空氣阻力，能量衰減極快，到400、500mm時，基本就隨風飄散了，就沒有打擊力。
就一般應用而言，切割金屬板材厚度建議不超過100mm，發泡材料如海綿厚度建議不超過300mm。
*高壓泵（高壓發生器）的工作原理是什麼？
系統原理圖如下：
油路部分工作原理
電機驅動油泵，將液壓油從油箱中抽出，經單向閥傳送到油壓管路中。此時油路分成三路，一路接蓄能器和壓力表，壓力表顯示油壓，蓄能器可起平穩油壓的作用，第二路接換向閥，另一路接溢流閥。當未按下開水射流按鈕時，從油泵送出來的液壓油經溢流閥、水冷式冷卻器和回油過濾器直接流回油箱，則少量的液壓油通過換向閥進入增壓器油腔，不足以推動油活塞產生換向或換向緩慢；而當按下開水射流按鈕後，溢流閥閉合，液壓油經換向閥進入增壓器油腔，推動油活塞運動，同時油活塞另一邊的液壓油被推出油缸，經水冷式冷卻器、回油過濾器流回油箱。當油活塞被推至油缸末端，碰撞換向頂杆，頂杆觸發換向閥產生換向信號，從而使液壓油路從油缸的另一端進入，油活塞回程。至油缸未端又觸發換向頂杆，油活塞又回程。如此，連續不斷地觸發換向器進行油路換向，從而形成增壓器的往復運動。
水路部分工作原理
自來水經過濾器過濾之後，由水泵進行加壓，進入增壓器兩端的高壓缸內。當油活塞往復運動時，一端高壓缸通過進水單向閥進水，另一端高壓缸的水被推出、經過出水單向閥進入高壓管路。如此動作，在兩端的高壓缸中交替進行，形成源源不斷的高壓水流。由於存在增壓器換向周期，輸出的水流的壓力形成周期性波動。因此高壓水流需經高壓蓄能器進行穩壓，通過高壓管輸送到噴射頭。在噴射頭上安裝有孔徑為0.25~0.33mm的寶石噴嘴。高壓水流在寶石噴嘴的約束下形成具有極大動能的高速「水箭」，可以擊穿纖維、皮革、橡膠等軟質材料。在「水箭」中混合一定比例的磨料，則形成磨料水射流，可以穿透任何堅硬材料。
增壓器原理
當液壓油作用在活塞上時，連接在活塞的高壓柱塞杆將高壓缸內的水推出。根據能量守恆定律，假設無摩擦損耗，兩者的作功相等。此時，油壓乘以活塞橫截面積等於水壓乘以柱塞杆橫截面積，即水壓與油壓的比值等於油活塞橫截面積與高壓柱塞杆橫截面積的比值。油活塞橫截面積與高壓柱塞杆橫截面積之比稱為「增壓比」，由於其比值固定，所以通過控制油壓就可調節水壓。
*影響數控水刀切割效率的因素有哪些?
影響數控水刀切割效率的因素是多方面的而且是相互影響的。主要有：刀頭結構及質量、水射流的壓力高低及壓力波動幅度、水噴嘴的完好程度、磨料質地規格選配是否合適及質量好壞、噴砂管完好程度，等等。
常用材料的切割效率，可參考下表：
材料
厚度（mm）
切割速度(mm/分鐘)
切割壓力(MPa)
鋼板/不鏽鋼板
2
5
10
20
40
80
100
850～1100
400～550
180～240
60～90
25～40
10～15
3～5
300
鋁板
6
20
50
700～900
180～250
50～70
300
銅板
5
10
600～750
250～350
300
鈦板
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
花崗巖板
10
20
30
200～600
100～250
25～60
300
瓷磚
10
1200～1500
300
註：切割速度愈低，切口質量愈好。
*如何選到一臺好的水刀?
選擇大廠家，看市場上保有量大的水刀廠家。大廠家規模大，市場反饋及時，生產技術及時改進。再加上規模效應，採購原材料規模大，能保證原材料的質量。
水刀是加工工具，好工具的標準就是：一要效率高，二要耐用即故障率低，三要費用低。
第一步：看切割效率高低。
切割效率包括切口質量和切割速度。水刀切割的一個特點是：切割速度越低，切口質量越高。
拿同一塊材料到幾個水刀廠家去試切割，然後再比較：相同切口質量下，誰的切割速度快；相同切割速度下，誰的切口質量高。切割的最低要求，是切斷材料。切斷速度是一個很可靠的比較指標。
第二步：比較耐用性。
水刀的故障主要出在高壓系統。各水刀廠家產品性能高低由此涇渭分明。
高壓缸、蓄能器、高壓柱塞、單向閥體堵頭、高壓密封、單向閥等部件品質好壞，直接決定了水刀的故障率高低。這些部件的使用壽命越長越好。跟廠家籤合同的時候，最好要明確主要部件的使用壽命，籤訂明確的壽命保用合同。
第三步：比較維修、維護費用高低。
目前水刀沒有一個通行的標準，零部件互換性比較低。而且，水刀的高壓部件又是有限使用壽命。因此，購買水刀時不僅要看整機價格，更要看配件價格。不僅要看單價，更要結合使用壽命仔細算綜合使用成本。
簡而言之，用戶可以不必理會壓力、流量、精度這些指標，只管親眼所見和親耳所聞如何在合同裡得到保證。
*數控水刀使用成本多少?
1.設備折舊
整機平均購買價格以25萬元計算。正常使用壽命為5年。每年實際工作日數為300天，每天平均使用（實際工作）時間為5小時，5年累計工作時間為7500小時。重要部件平均更換周期為2000小時，費用約為1.6萬元。
設備購置成本及重置成本為(250000+16000x7500/2000=)310000元。
設備折舊每小時約為(310000/7500=)41.5元。
2.耗材成本
項目名稱
使用壽命/消耗量
單價（元）
每小時成本（元）
A：易損件
高壓動密封組
>500hrs
248元/套
0.50
單向閥
>500hrs
340元/套
0.68
油密封組
>1000hrs
180元/套
0.18
靜密封組
>500hrs
76元/套
0.15
B：耗材
噴砂管
>150hrs
750
5.00
水噴嘴
>40hrs
20
0.50
水
<150kg/hr
3.5(以南京價格為基準)
0.55
電
<25kw/hr
0.8(以南京價格為基準)
20.00
磨料
30kg/hr
0.75(以南京價格為基準)
22.50
合計：約50元/小時
*數控水刀有哪些常見故障以及如何排除?
序號故障名稱故障現象故障原因和排除方法1
高壓泵不啟動
按下啟動按鈕後高壓泵電機不啟動
1. 電源未接好——檢查是否有接觸不良,或是空氣開關沒合上。
2. 控制電纜未接好——有些型號水刀,高壓泵與數控之間有電纜相聯,檢查是否連接好。
3. 油箱出油口閥門,和油過濾報警——有些型號水刀, 油箱出油口有帶有電子報警的閥門和油過濾, 如果出油閥門不打開 或是油過濾堵塞,都可造成不啟動
2
油泵建立不起壓力
高壓主電機啟動,但沒有油壓
1. 油箱出油口閥門未開——打開出油閥門, 多次點動主電機, 把油注入油泵, 排出空氣。
2. 電機轉向不對——檢查油泵上標示的轉向, 調整主電機的電源相序, 使轉向與標示一致。
3. 油泵先導閥故障——部分型號水刀, 油泵帶有先導閥, 需要的時候,應拆開用柴油清洗。
3
增壓器不換向
主電機啟動，能建立起油壓，但增壓器不換向，沒有切割高壓出水
1. 電液換向閥故障——需要的時候,應拆開用柴油清洗，另外電液換向閥的電磁線圈有時會燒壞，需即時更換。
2. 換向感應器故障——抽出霍爾開關，用磁鐵檢查是否工作，如果壞掉，需即時更換，同時檢查左右兩側霍爾開關 是否接反，如是，相互對調即可。
4切割水壓低
高壓泵啟動後，增壓器換向快，但切割水壓低
1. 高壓水路中有洩漏—— 鎖緊洩漏的接頭或更換洩漏的管路部分。
2. 供水不足—— 檢查是否供水閥門沒打開，或是供水壓力太低。
3. 增壓器油活塞油封損壞漏油——造成工作液壓油流量不足，增壓器換向慢，切割水壓低。更 換油活塞油封。
4. 寶石噴嘴損壞，出水過大—— 需要更換寶石噴嘴。
5油溫度攀升過快
高壓泵啟動後，油溫上升很快。有時伴隨油壓上不去
1. 油溫上升很快，而且油壓上不去——主要檢查油泵內瀉是否過大，電液換向閥內瀉是否過大， 油路中安全閥，溢流閥是否中是否有異己物造成閥門關不死漏油。用手輕觸上述部位，看是否有發燙。
2. 油溫上升很快，但油壓和增壓器換向正常——油泵排量過大，可通過手柄，將油泵排量減小。另注意檢查 油製冷設備是否工作正常。
6
切割水掉壓
高壓泵啟動後，不打開水開關時，切割水壓能建立起來，但打開水開關後， 切割水壓往下掉，水壓不穩定。
1. 供水不足—— 檢查是否供水閥門沒打開，或是供水壓力太低。
2. 寶石噴嘴損壞—— 出水過大, 導致壓力跟不上, 需更換寶石噴嘴。
3. 液壓油流量小—— 當工作液壓油流量不夠時，增壓器換向慢，造成水刀切割水掉壓。檢查油泵內瀉， 及各個閥門是否開關良好。另外油缸油封損壞漏油，也會造成工作液壓油流量不夠。
7
增壓器動作行程不穩定
增壓器兩側換向不均勻，一側比另一側換向快。
1. 有一側單向閥有洩漏——可以將閥芯與閥墊拆出來研磨，必要時更換閥芯與閥墊並重新安裝單向閥；最好的辦法是維護或是更換所有的單向閥配件。
2. 外來的雜質進到單向閥芯與閥墊之間——拆下端蓋，清除汙染源避免問題再發生；仔細檢查單向閥，並且除去任何外來雜質， 如果需要，重新維護單向閥；清潔所有零件並重新組裝。
3. 換向驅動纜線或相關零件磨損或彎曲（機械式換向）——拆下換向驅動纜線；裝上備用零件並再次檢查，更換任何磨損之零件
4. 高壓水柱塞與油壓活塞分離——也會降低水的壓力及流量，避免繼續在此狀況下運轉會對增壓器造成嚴重的損壞，拆下油壓 缸及活塞，更換損壞的零件。
5. 出水單向閥芯方向裝反—— 拆開出水單向閥體，取出單向閥芯，按正確方向重新裝好。
8
增壓缸撞擊嚴重
換向時產生非常響亮的撞擊聲。
1. 增壓缸進水壓力過低——確認進水壓力達到最低要求，通常要求0.4MPa；
2. 進水過濾芯用舊會堵塞——更換過濾系統濾芯，確認更換相同規格濾芯。
3. 增壓缸入口通路被雜質或鏽阻塞——檢查過濾水進水通路；移除端蓋，檢查並移除任何阻塞通路的外來雜質；檢查單向閥。
4. 單向閥提升閥容易卡住——移除端蓋；維護單向閥提升閥墊片，重新安裝
5. 電液換向閥的換向油路流量過大 ——增加阻尼，或更換使用能提前切斷換向油路的電液換向閥
9
油從端蓋板及油路板之間滲漏
有液壓油從端板與油路板之間滲漏
1. O型密封圈損壞了—— 更換油缸端板與油路板之間的O型密封圈。
2. 油路板與油缸端板的螺絲鬆脫——重新旋緊螺絲。
3. 油缸兩端的端蓋板沒有校平行——把增壓缸從油泵上拆下，並固定； 鬆開固定杆重新鎖緊，確認兩端的端蓋板平行。
10
油從端蓋板滲漏孔滲漏
液壓油從油缸端蓋板滲漏孔滲漏
端板油密封圈損壞——更換端板油密封圈，最好同時更換所有油密封圈。
11
高壓水密封圈壽命很短
高壓水密封圈頻繁損壞，造成水刀高壓切割水洩漏
1. 密封圈與高壓水柱塞之間有過大的空隙——拆下高壓水缸，更換所有高壓水密封圈；仔細檢查高壓水柱塞； 如果直徑小於規定值或表面過於粗糙，更換住塞。
2. 高壓水柱塞有刮痕——檢查柱塞，需要時更換。
3. 高壓水缸磨損嚴重——仔細檢查磨損，特別是末端，如果內徑大於規定值即更換，密封圈範圍有凹痕或磨 損即更換高壓水缸。
4. 受汙染的水——檢查水樣本，檢查過濾系統。
12
高壓水缸破裂
高壓水缸破裂，高壓切割水噴射出來
金屬疲勞——更換高壓水缸，高壓缸有一定的疲勞壽命，依靠使用環境，高壓缸必須周期性的更換； 比預期早損壞的主要原因是因為缸體的刮痕；更換高壓水缸時請更換所有的高壓水密封圈； 記錄維修及工作間隔，以作為未來參考。
13單向閥破裂
高壓水從低壓進水口擠出來。有是擠爆低壓進水膠管
金屬疲勞——更換單向閥，單向閥有一定的疲勞壽命，依靠使用環境，單向閥必須周期性的更換；
14
增壓器換向速度過快
增壓器換向頻率超過正常次數
1. 增壓器問題——檢查增壓器是否過熱、是否洩漏。
2. 噴嘴問題——檢查噴嘴的使用狀況以及是否為正確尺寸。
3. 高壓水洩漏——檢查整個組件洩漏的情況。
4. 過低的進水壓力——進水過濾器或管線阻塞，檢查過濾器及管線， 如果需要請更換相關零件，檢查過濾器壓力差表及進水關閥，需要時更換零件。
5. 自動洩壓閥洩漏——如果系統中有安裝自動洩壓閥，檢查閥的溫度是否過高，如是，更換閥維修包。
15
切割速度慢
增壓器壓力正常,但換向次數少，油壓及高壓水都正常，增壓器換向頻率慢，切割速度慢
1. 砂管堵塞——有時砂管內孔被雜質部分堵塞, 造成水切割出水流量小,切割慢。可將砂管上下對掉裝好,用高壓衝。
2. 高壓管路堵塞——可將高壓管路兩頭對掉裝好,用高壓衝。
高壓切割水流量太小——檢查高壓管線路及組件的是否有阻塞，移除任何阻礙； 檢查開關閥的動作是否正常，需要時更換開關閥。
水開關故障——如水開關有阻塞，或是其他問題而不能完全打開，也會造成水切割出水流量小。 這時需要檢查開關閥的動作是否正常，需要時更換開關閥。
16
回油管路堵塞
油泵出油口油壓正常，但增壓器換向慢，高壓水壓力低
回流的油壓過高——從增高壓器到油箱的回流線路可能有阻塞；過濾器被阻塞或分流； 檢查回油管路或更換回油濾芯。
17
油壓低，切割水壓也低
油泵出油壓力低，切割水壓也低
1. 增壓缸問題——檢查增壓缸是否有滲漏或溫度過高。石材研習社（IDstone5A）
2. 噴嘴問題——檢查噴嘴是否為正確尺寸及使用情況。
3. 高壓水洩漏——檢查整個組件洩漏的跡象。
4. 自動洩壓閥洩漏——閥的溫度過高需要更換閥維修包。
5. 壓力控制問題——壓力控制閥損壞，更換控制閥。
18
沒有油壓也沒有高壓水壓力
沒有油壓，增壓器不換向，也沒有高壓水壓力
1. 系統中沒有液壓油——關閉增壓器，檢查所有的線路是否有洩漏情形；檢查油箱的油麵高度。
2. 馬達軸、油軸或連結器損壞——仔細檢查馬達軸、油泵軸或連軸器，需要時更換。
3. 壓力控制閥損壞——拆開用柴油清洗，或更換壓力控制閥
4. 油泵損壞——拆開油泵更換零件，或更換油泵。
19
液壓油乳化或起泡
液壓油顏色變白，成乳化狀或起泡
熱交換器洩漏——測試熱交換器必須拆下或是在合適的地方，必須要在固定洩漏空氣壓力150psi； 需要時更換零件；把油從油箱、油泵、管線、增壓器中排出，重新添加液壓油 至油箱；如果熱交換器沒有損壞，尋找水蒸氣凝結的源頭。
20
液壓油中含有金屬雜質
通常是油泵或增壓器內有異常響聲
一、增壓器低壓缸嚴重磨損，有以下情形時，立即停止運轉：
1. 液壓系統運轉過熱，不穩定的運轉行程，在運轉時有不尋常的噪音；滿足高壓水方面， 增壓器能力突然下降，輸出水有嚴重的壓 力波動——拆解增壓器，檢查各個組件，更換所有磨損的零件，檢查 管路，移除、徹底清潔然後重新添加液壓油系統；更換儲 油槽過濾器；更換油過濾器；重新安裝增壓器。
二、油泵嚴重磨損，有以下情形時，立即停止運轉：
1.液壓油油泵損壞，高於平常的噪音，不能維持一定的油壓或失去水壓——移除、徹底清潔液壓油系統，更換液壓油泵。
2. 使用錯誤的油——更換合適的油。
21
沒有油壓，或油壓太低
油泵旋轉，有不正常噪音，油壓低或沒有油壓
1. 流入油泵的液壓油不足——確認過濾器無阻塞；確認儲油槽有足夠的油。
2. 油裡有空氣——仔細檢查吸入線路是否洩漏。
3. 油裡有水——仔細檢查儲油槽，參考第七項。
4. 馬達或液壓油泵鬆脫——檢查馬達或液壓油泵的連接器是否對正，確定沒有阻礙， 重新安裝連接器；如果需要，調整連接器位置；連接器螺絲確實鎖緊 。
5. 液壓油泵固定螺絲鬆脫或是液壓油泵軸偏移——確實依照規定扭力鎖緊液壓油泵固定螺絲， 確認固定接觸面積沒有阻礙及變形；更換連接器；調整連接器位置， 連接器螺絲確實鎖緊 。
6. 液壓油泵故障——更換液壓油泵。
22
噴嘴壽命過短
噴嘴壽命過短
1. 水的品質過低——檢查進水過濾器，進水必須過濾至0.5 micron,pH值介於6-8之間；如果阻塞，更換過濾器； 如果濾芯沒有問題，檢查水處理系統。
2. 傳送系統過濾元件阻塞或破裂——移除並檢查過濾器，更換元件。
23
高壓管洩漏
高壓管洩漏
1. 過度移動扭曲或交替的負荷（與配件有相對移動）——重新鎖緊至建議的扭力，需要時更換零件。
2. 高壓管環安裝不正確——與管環尖端之間露出二至三牙。
3. 管的管環安裝不正確——如果重新鎖緊並沒有解決問題，重新導錐度及攻紋。
4. 配件磨損——更換配件。
24水流問題
刀頭噴出的水較散、粗、不集中
1. 原因——可能是噴嘴嚴重磨損，導致水噴射流發散。 解決方法：更換噴嘴25系統故障
數控作業系統故障
1.無法進入控制軟體——重新安裝該程序；確認系統無病毒
2.其它程序也無法運行——重新安裝WINDOWS系統
3.急停按鈕未復位 ——請復位急停
4.有病毒——殺毒
5.電氣線路上鬆脫、斷點、元件損壞 ——重新接牢；更換已損壞元件
6.電機故障 ——將該軸接插件與另一正常軸接插件調換後觀察該軸是否有動作。
26砂閥斷砂
砂閥斷砂
1.斷砂 ——砂篩可能不乾淨，有雜物混進砂裡。如小石子、紙屑等以致把節流孔給堵塞了，所以導致斷砂。
2.看負壓表——負壓很明顯低於調定值，則異物在砂箱出口處螺母內的節流端裡，這時擰開焊接管接頭螺母，放下控砂閥，用螺絲刀拆下節流閥座，異物會隨砂一起流出，如異物過大則需要拆下砂箱清除異物。
3.沒有負壓 ——異物或過多的砂積在控砂閥體內到輸砂管接頭之間，需要拆下砂閥接頭、輸砂管、輸砂管接頭用高壓氣即可清除異物。
27數控系統常見故障
檢查急停按鈕和電纜接線
是否復位或鬆動
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