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1、第33卷第4期中国测试技术Vol.33No.42007年7月CHINAMEASUREMENTTECHNOLOGYJuly.2007水射流特种加工技术应用112李荣钟,雷玉勇,易北华(1.西华大学机械工程与自动化学院,四川成都610039;2.中国测试技术研究院,四川成都610021)摘要:高速水射流特种加工是利用具有很高动能的高速(超音速)水射流束来冲蚀材料,从而实现材料切削,属于高能束加工范畴,是一种可与激光、等离子体、电子束加工方法媲美的新型切割加工工具。水射流具有介质成本低、清洁、环境友好,而且对被加工材料
2、无热损伤(被切割材料温度小于100℃)等优点,在许多材料的切割加工、表面处理中,水射流具有其独特的优越性。另一方面,水射流切割无(机械)接触,适应性好、切割表面精度高、切缝窄、材料损耗少、清洁无污染,配合数控执行机构可精确切割加工任意复杂形状工件。高速水射流尤其适用于高硬度、高脆性难加工材料、复合材料、钢筋混凝土、陶瓷、石材等的切割加工。关键词:水射流;磨料射流;特种加工;精密加工中图分类号:TP69文献标识码:A文章编号:1672-4984(2007)04-0037-03Specialprecisemachin
3、ingtechnologyusinghighspeedwaterjetLIRong-zhong1,LEIYu-yong1,YIBei-hua2(1.SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation,XihuaUniversity,Chengdu610039,China;2.NationalInstituteofMeasurementandTestingTechnology,Chengdu610021,China)Abstract:Highspeedwaterjetspecial
4、machiningutilizesthebeamofwaterwithveryhighdynamicenergytocutmaterials,thereforeitactuallybelongstothemachiningtoolofhighenergybeam.Inmanyapplications,waterjetmachininghassomeadvantagesoverthelaser,plasmaandEDMetc.,suchaslessexpensive,environmentallyfriendlya
5、ndhasnoheataffectedzone(workingtemperaturelessthan100℃).Ontheotherhand,waterjetmachiningisnocontactwithparts,flexible,reasonablyprecise,narrowkerfwidth,lesswasteofmaterials,nocontamination,easytointegrateCNCtopreciselycutanymaterialswithcomplicatedshapes.Ther
6、eforewaterjetisagoodunconventionaltoolforhard,fragileandverydifficulttocutmaterials,e.g.composite,concrete,ceramicsandstonematerialsetc.Keywords:Waterjet;Abrasivewaterjet;Specialmachining;Precisemachining1引言技术就是基于此设计理念而进行研究设计的。水射流特种加工技术在大多数人眼中是比较陌水射流日益得到许多研究机
7、构的重视,在过去生的,对于水这种软介质,如何把它变成加工工具则的二十年间得到十分迅速发展,主要有以下几点原是我们考虑的核心问题。我们采用了现在比较通用因:的技术——液压增压技术,即利用液压设备的增压(1)射流加工技术是现在唯一一种冷态加工技能力将水介质增压到一定压强,然后通过喷嘴喷射术,采用水射流切割具有无热变形及热变质、作用力出来,形成一股超高压的水射流,即水刀。高速水射小、加工柔性高、无尘、适应性广等优势,特别适合切流(WaterJet)是用高压(或超高压)泵将普通水介质割热敏、压敏、脆性、超硬等难加工材料,
8、国产的数控增压至(300～420)MPa,然后通过一个大约为!超高压AWJ切割机已成为目前石材、玻璃、陶瓷等(0.05～0.25)mm的小孔(喷嘴),以2～3倍音速(约材料切割加工的有效设备。1000m/s)喷出,从而形成高速、高能、高穿透力水(2)水射流加工技术几乎可以加工任何工程材束——即高速水射流。水介质在增高到一定压强之料,环境友好,对于特别的一些工程材料可加入磨
