 |
 |
 |
搞要：
水刀切割工件質量與水刀的速度、噴流壓力、砂粒直徑、流量摩擦流速及噴嘴的幾何參數等有關，但是只有速度可以隨意控制，筆者設計一種基于壓力傳感器的水刀切割優化系統，解決了水射流技術存在的缺點。
水射流切割加工因其獨特的優點,得到了廣泛關注應用。據不完全統計,水射流可以切割500種以上軟硬材料,這幾乎涵蓋了所有應用中的材料,包括飛機和汽車制造都采用了水切割技術。在石油工程方面,噴射鉆井技術為普及推廣的新技術。水射流技術以其高效、耗能少、比熱低以及良好的工作環境等優點,日益受到人們的重視。隨著材料科學的發展,一些高強度、高硬度材料的出現,給切割加工帶來了一些困難,水射流技術,特別是混合磨料的出現無疑給難加工材料的加工提供了一種行之有效的方法。由于傳統的水射流切割系統需要人為控制切割,很難確定給定的速度能否切通材料,也難控制切割質量,所以筆者通過壓力傳感器來實現自動最優切割速度。
1系統硬件設計
1.1總體設計方案①系統采用ATMEL公司的Megal6單片機,它是增強型內置Flash的RISC(Reduced InstructionSet CPU)精簡指令集高速八位單片機。系統功能框圖如圖1所示。壓力傳感器選用小型稱重袖珍壓力傳感器,具有小尺寸、低高度和全密封的特圖1系統功能框圖點,適用于空間有限的場合,選用的量程為20kg。該系統由傳感器測量設備與單片機處理設備組成。
通過壓力傳感器測出開始切割時壓力到切通時壓力的變化，傳輸到單片機里存儲的數據庫，得出切割所需要速度。其中數據庫是通過大量的試驗，由Matlab進行數據擬合得出不同材料的切割速度與切通所需時間的關系表達式。水射流切割系統速度優化有高、中、低3種模式：低模式為切割最大的切割速度，切割質量比較；中模式的切割速度比低模式低一個檔次，切割質量質量比較好，高模式質量最好的，切割速度比中模式低一個檔次。
本文轉載至《化工自動化及儀表》中文核心期刊第262期
請接下文
