5 軸ウォータージェットはすべて濡れていますか?
アブレイシブ ウォータージェット切断の概念以来、材料切断のプロセスは 2D (フラット シート) アプリケーションだけでなく、3D (5 軸) アプリケーションでも利用されてきました。過去 15 年間で、5 軸のアプリケーションはウォーター ジェットのフラット シート切断領域に戻ってきました。進取の気性に富んだ企業は、フラット パーツの速度と公差を向上させると約束しました。この独占的な記事では、私たちの経験とユーザーの経験を使用して、5 軸ウォータージェット切断のさまざまな形式、それが何を意味するのか、どこに適用されるのか、どこに適用されないのか、および 5 軸切断が適切かどうかを判断する方法について詳しく説明します。
5 軸ウォータージェットとは
顧客と販売の専門家は、多くの異なるカテゴリのウォータージェット切断を「5軸」ウォータージェットの指定にまとめました.このカテゴリの設計を、ユーザー向けに機械設計の 4 つの基本カテゴリに分類してみましょう:
<オール>最初の 2 種類の「5 軸ウォータージェット」はアプリケーション駆動型であり、通常は顧客固有の要件を満たすように設計または構成されます。後者の 2 つは、はるかに一般的で一般的なオプションであり、既存の機械設計を単に適応させて、通常のフラット シート切断機の性能と機能を改善または強化するものです。
<強い> 
ロボット制御:
すべてのシステムは理論的には「ロボット (CNC) 制御」ですが、「市販の」ロボット マニピュレーター/アームを採用し、それにウォータージェット切断ヘッドを取り付けたメーカーがいくつかあります。これらのウォータージェット システムは、ウォータージェット カッティング ヘッドが取り付けられた単なるロボット アームですが、ロボット アームの動作機能の柔軟性が非常に優れているため、適切な用途があれば非常に便利です。手が届きにくく扱いにくいアプリケーションでは、ロボットアームが大きなメリットとなります。ただし、このアプローチにはいくつかの大きな欠点があります。
これらのシステムは通常、「ティーチ」タイプのロボット モーション システムであり、通常のフラット シート切断システムよりもはるかに多くのセットアップ時間を必要とします。材料のフラット シートを切断できる非常に柔軟なシステムですが、その主な目的は、独自の輪郭と形状を 3 段階で切断することです。ほとんどの場合、寸法。それらのセットアップ、安全上の考慮事項、固定具、およびプログラミングは難しくて面倒な場合がありますが、アプリケーションが大規模で複雑な 3D 形状で、切断時間の 90 ～ 100% を占める場合は、独自の柔軟性と機能で簡単に補うことができます。平らなシートから形を切り取るほとんどのショップにとって、これらのタイプの 5 軸ウォータージェット システムは扱いにくく、安全でなく、操作が困難です。
これらのシステムは、一般に、建築、アートワーク、機械加工が難しいコンポーネントの大量生産などの切断用途、および原子力用途などの極限環境で見られます。
橋の種類:
ブリッジ タイプ 5 軸ウォータージェット切断システムは、通常、180 +/- 度の動作が可能な関節式ノズルを備えた機械です。 A/B 軸構成で、移動範囲の広い Z 軸を備えた機械に取り付けられ、十分なリーチと機能を実現します。これらのシステムはまた、パーツの取り付け、セットアップ、およびプログラミングのスキルを大量に必要とし、通常、単純な 2D フラット シートの切断には適していませんが、それはその機能の範囲内で可能なアプリケーションです。
これらのシステムは、航空宇宙、海洋、プロトタイプ ショップなどのアプリケーションで最も活用されています。
最も一般的なタイプの 5 軸ウォータージェットは、オプションの5 軸ヘッドを備えたウォータージェット フラット シート カッティング システムです。 限定バージョンではありますが、より一般的なテーパー補正です。
テーパー補正ヘッド
テーパー補正は、Tilt-A-Jet (Omax Corp) および Dynamic の商品名で提供されています。ウォータージェット (Flow Corp)。これらのカッティング ヘッドは、動きの角度が制限されており、フラット シートの切断速度を向上させるように設計されています。ジェット気流が材料をすりつぶすにつれて、ウォータージェット気流がノズルの位置の後ろを自然に「たどる」ため、これらのヘッドは、 
ウォーター ジェット プロセス中に自然に発生する角度を補正するために、ノズルを数度だけ傾けることができます。より高速。これらのアタッチメントはまた、ノズルが次のコーナーに向けてジェット流を事前に配置できるようにすることで、コーナーのウォッシュアウトを防ぐために、コーナーで遅れているストリームを補正します。
これらのタイプの 
補正ヘッド。ウォータージェットは、高速切断で自然に発生するテーパーとジェットストリームラグを幾何学的に補正できますが、これらの傾斜技術は、材料をすばやく移動することによって引き起こされる材料のリブの自然な効果を変えることはできません.これらの「ストライエーション」（右の写真を参照）は、切断プロセスを許容可能な仕上げレベルまで遅くすることによってのみ除去できますが、必要な部品の真直度と仕上げにより、これらの必要性が排除または大幅に削減される場合があります。添付ファイル。また、高品質の 2 軸切断システムには、非常に発達した Accel があります。 と Decel コーナの制御により、遅れているジェットストリームがコーナで追いつき、コーナのウォッシュアウトがなくなりますが、送り速度はわずかに遅くなります.
メリット:
- <リ>
ウォータージェット切断部品のテーパーを削減または排除
<リ>幾何学的精度を維持しながら速度を向上
短所
- <リ>
設計の複雑さ
<リ>パーツのプロービングに必要なセットアップ時間の増加
<リ>メンテナンスと修理の増加
<リ>シートの平坦性は必須です。
<リ>正確なノズル オフセット (ノズルから材料までの距離) 要件。
<リ>高速で発生する「ストライエーション」は解消されません。
<リ>プロービング マテリアル サーフェスが必要
5 軸ヘッド
オプションの 5 軸ヘッドにより、標準のフラット シート ウォータージェット システムで追加の切断機能が可能になります。これらは通常、上記のテーパー補正ヘッドのすべての利点を備えていますが、複雑なテーパーをカットする機能も追加されています。これらのアタッチメントはマシンの能力を向上させますが、購入価格だけでなく、価格も伴います。 5 軸切断では、ノズル先端と材料表面の間の正確な寸法を制御が知る必要があります。これは、テーパー補正ヘッドと同じように、プロービング サイクルを介して行われるため、機械が複雑になり、サイクルに時間がかかります。
バイヤーは過去に多くの間違った理由で 5 軸機能を検討してきました。これらのシステムは、面取りやストレート ベベルなどのフィーチャを切断する機能を提供しますが、購入を正当化したり、これらにマシンを使用したり、外部操作で簡単に実行できるフィーチャを使用したりしないでください。その理由は次のとおりです。ウォータージェットは、1 時間あたり約 30 ドルから 35 ドルのコストで動作します。これは、「獣」 (ガーネット、消耗品など) を養うのに必要な金額です。ドリル プレスで 30 秒で穴を面取りできる場合、ウォータージェット ヘッドを数分かけてその角度に曲げるよりもはるかに安くなります。溶接準備のベベルなどと同様です。一般的なルールは次のとおりです。あなたはそれをジェットから切り離すことができます、それをしてください！安いだけです。
5軸の長所
- <リ>
45 度以上の鋭角を切断する能力
<リ>テーパー補正ヘッドと同じ追加の利点を提供できます
5軸の短所
- <リ>
設計の複雑さ
<リ>パーツのプロービングに必要なセットアップ時間の増加
<リ>維持費と修理費の増加
<リ>シートの平坦度が要件です。
<リ>正確なノズル オフセット (ノズルから材料までの距離) の要件。
<リ>高速で発生する「スジ」は解消しません。
したがって、元の質問は次のとおりです。 5 軸ウォータージェットはすべて濡れていますか ? 
適切なアプリケーションがあれば、5 軸ウォータージェット切断は非常に有益です。ロボット アーム、ガントリー タイプ、さらには 5 軸カッティング ヘッド アタッチメントのいずれであっても、これらのアプリケーションは、ウォータージェット切断システムおよびウォータージェット ジョブ ショップにとって真の金儲けになる可能性があります。ただし、テーパー補正 タイプ ヘッドはより深く、より徹底的なレビューが必要です。通常、まっすぐで良好な形状が必要な場合は、滑らかで精密な仕上げも必要です。それを達成する唯一の方法は、送り速度を遅くすることです。エッジをきれいにすることで、これらのタイプ ヘッドの議論の有効性がかなり低くなります。
5 軸ウォータージェット切断システム について当社の専門家と相談したい場合 はお客様の用途に使用できます。または、次のマシンに機能を追加することについて話し合う場合は、Southern Fabricating Machinery Sales の専門家に連絡してください。 今日！ 813-444-4555 まで直接お電話ください または WWW.SOUTHERNFABSALES.COM の Web サイトにアクセスしてください。
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