Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Vinklat skärhuvud för vattenskärningsmaskin
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2008 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Tilted cutting head for waterjet machine (English)
Abstract [sv]

Man började skära med vatten i USA för över 30 år sedan. Något senare kom idén att blanda till

abrasiv tillsats i form av sand vilket gjorde det möjligt att skära i hårdare material. Tekniken är

under ständig utveckling och efterfrågan på möjligheten att vinkla skärhuvudet har på senare år

ökat.

Vid skärning med munstycket och jetstrålen vinkelrät mot bearbetningsytan skapas ett litet

vinkelfel vilket medför att snittytan blir konisk. Munstycket kan då vinklas för att kompensera

detta fel, så kallad vinkelkompensering. Munstycket kan också vinklas för fasning av detaljer

vilket är vanligt i samband med beredning före svetsning, så kallad fasning. Dessa två begrepp

samlas ofta gemensamt under namnet ”vinklad skärning”.

Det finns även två olika möjligheter att geometriskt vinkla skärhuvudet. Soft – TCP (Tool Center

Point) innebär vinkling av munstycket i två led med rotation kring godtyckliga punkter. Detta

gör att jetstrålens anslagspunkt i materialet förskjuts i x- och eller y-led. För att få snittet i rätt

position krävs mjukvarukompensering av munstycket.

Mekanisk - TCP innebär rotation kring jetstrålens anslagspunkt i materialet. Man får då en

enklare styrning och mindre rörelser då färre axlar är involverade i den vinklade skärningen.

Oavsett hur munstycket är vinklat kommer jetstrålen alltid träffa samma punkt på materialet.

Vid all vinklad skärning är det viktigt att munstyckets höjd över plåten är konstant. Detta för att

undvika en vågig eller ojämn snittyta. Därför har det varit viktigt att finna en geometri som kan

samspela med en mekanisk höjdhållning som kontinuerligt mäter munstyckets höjd över plåten.

Efter diskussioner med Kimtech valde författaren att göra en djupare analys av lösningen med en

mekanisk-TCP. En enkel manuell prototyp byggdes i syfte att testa geometrins egenskaper och

begränsningar.

Abstract [en]

Pure Waterjet cutting started about 30 years ago. Some years later came the idea to mix abrasives

in the water jet which made it possible to cut harder materials. The technology is constantly

under development and the demand for the possibility of tilting the cutting head has increased

the last years.

When cutting with the jet perpendicular to the working surface there will be a small angular

error. The result is a tapered cut. The nozzle can be angled to compensate for this error, a socalled

“taper angle control”. It’s also possible to tilt the cutting head to be able to chamfer a

detail. This is common in connection with preparation before welding.

These two different ways of tilting is often assembled under the name of “tilted cutting”.

There are two different ways of tilting the cutting head. Soft-TCP (Tool Center Point) which

involves angulations of the cutting head with rotation around a arbitrary point.

The allocation point of the jet in the material is moved in x, y directions. Soft -TCP requires

software compensation in x, y and z, to get the jet in the right position.

Mechanical - TCP means rotation around the allocation point of the jet in the material.

The solution with a mechanical-TCP is resulting in a more simple software with no need for

compensation.

The allocation point of the jet in the material is always the same irrespective of the angle of the

cutting head.

It’s important to have a constant distance between the nozzle and plate when the cutting head is

tilted. This is to avoid a wavy or uneven cut. It has been important to find a geometric solution

which can work together with the height sensor. After discussion with Kimtech, the author

choose to continue to analyse the solution with a mechanical-TCP. A simple manual prototype

was built in order to test the geometry characteristics and limitations.

Place, publisher, year, edition, pages
2008.
Series
MMK 2008:69 MME792
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-100692OAI: oai:DiVA.org:kth-100692DiVA: diva2:544323
External cooperation
Kimblad Technology AB,Sven Kimblad
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-08-14 Created: 2012-08-14 Last updated: 2012-08-14Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Kristian Antin(977 kB)199 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 977 kBChecksum SHA-512
159451a9b1a79e0f1f3621aca6fa1cd38b330142fc11402187ff586b6309d2929f721395bf6677be179a747c4537687bdc243d91b3d205e2b724f5428bb14b79
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 199 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 208 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf