现代加工技术-06喷射加工ppt课件.ppt

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1、喷射加工贾宝贤5687026JetMachiningJTM1课程内容大纲♥1绪论♥2电火花加工♥3电火花线切割加工♥4电化学加工♥5超声波加工♥6磨料与水喷射加工♥7激光加工♥8快速原型制造♥9电子束、离子束加工♥10化学、等离子体、磁性磨料加工、挤压珩磨22.7~2.8喷射加工利用从喷嘴中高速喷出的液体或固体微粒的冲击力破碎和去除工件材料的特种加工。喷射加工一般分为液体喷射加工和磨料喷射加工。♥1第二章第八节　水射流加工♥3第二章第八节磨料水射流加工♥3第二章第七节气压磨料喷射加工32.81高压水射流加工(WaterJetMachining)20世纪5

2、0年代末开始应用。۝水射流切割（流畅）.flv4一、原理液体喷射加工又称水射流切割，利用压力为200～400MPa（最高可达1500MPa）的高压水，从孔径为0.05～0.4mm的蓝宝石或金刚石喷嘴孔中以每秒数百米至一千米以上的高速喷出，形成一股高能量密度的射流冲击工件，使材料破碎而去除。，有时简称水切割，或俗称水刀。5一、原理水经泵后，通过增压器增压，储液蓄能器使脉动的液流平稳。水束流从孔径为0.1~0.5mm的人造蓝宝石喷嘴喷出，直接压射在工件加工部位上，以500~900m/s的高速冲击工件进行加工。被水束流冲刷下来的“切屑”随着液流排出，入口处束流

3、的功率密度可达到1MW/mm2。1-带过滤器的水箱2-水泵3-储液蓄能器4-控制器5-阀6-蓝宝石喷嘴7-工件8-喷射距离9-液压机构10-增压器6高压水射流切割设备原理图喷嘴阀控制器蓄能器供水器过滤器泵增压器液压装置工件射流d排水器7系统组成超高压泵水刀切割头装置X-Y平面工作台CNC控制器CAD/CAM软件包高压水喷射流切割机9二、设备组成水喷射加工系统主要由增压系统、供水系统、增压恒压系统、喷嘴管路系统、数控工作台系统、集水系统和水循环处理系统等构成。1.增压系统要求增压器使液体的工作压力达到100~400MPa，以保证加工的需要。高出普通液压传动

4、装置液体工作压力的10倍以上，因此系统中的管路和密封要可靠，以保障切割过程的稳定性、安全性。对于增压水管采用高强度不锈钢厚壁无缝管或双层不锈钢管，接头处采用金属弹性密封结构。10二、设备组成11二、设备组成3.控制系统可根据具体情况选择机械、数字、气压和液压控制。工作台应能纵、横向灵活移动，适应大面积和各种型面加工的需要。采用程序控制和数字控制系统是理想的。目前，已出现程序控制液体加工机，其工作台尺寸1.2m×1.5m，移动速度为380mm/s。4.过滤设备对工业用水进行处理和过滤，延长增压系统密封装置、宝石喷嘴等的寿命，提高切割质量，提高运行的可靠性。

5、液体经过过滤以后，可以减少对喷嘴的腐蚀。切削时摩擦阻尼很小，夹具简单。当配有多个喷嘴时，还可以采用多路切削，提高切削速度。12二、设备组成5.机床床身机床床身结构通常采用龙门式、悬臂式或动梁式机架结构。为了保证喷嘴与工件距离的恒定，以保证加工质量，要在喷嘴头上安装一只传感器。为了实现加工三维复杂形状零件，喷嘴头和关节式机器人手臂或三轴的数控系统控制结合，可以加工出复杂的立体形状。6.喷嘴13液压系统图14液压系统图15三、加工速度、加工质量及影响因素切除速度取决于工件材料，并与所用功率大小成正比、和材料厚度成反比，不同材料的切割速度如表所示。切割精度主要

6、受喷嘴轨迹精度影响，切缝大约比采用的喷嘴孔径大0.025mm，加工复合材料时，采用射流速度要高，喷嘴直径要小，并且有小的前角，喷嘴紧靠着工件，喷射距离要小。喷嘴越小，加工精度越高，但材料去除速度降低。切边质量受材料性质的影响很大，软材料可以获得光滑表面，塑性好的材料可以切割出高质量的切边。液压过低将降低切边质量，尤其对复合材料，容易引起材料离层或起鳞。降低进给速度可以改善切割质量。16三、加工速度、加工质量及影响因素水中加入添加剂能改善切割性能和减少切割宽度。喷射距离、切口斜度、射束流中夹杂空气将增加噪声，噪声随喷射距离的增加而增加。在液体中加入添加剂或

7、调整刀合适的前角，可以降低噪声。17三、加工速度、加工质量及影响因素(1)流速与流量。水喷射加工采用高速水流，速度可高达每秒数百米，是声速的2～3倍。超高压水射流加工的流量可达7.5L/min。流速和流量越大对，加工效率越大。(2)水压。加工时，在由喷嘴喷射到工件加工面之前，水的压力经增压器作用变为超高压，可高达700MPa。提高水压，将有利于提高切割深度和切割速度。但会增加超高压水发生装置及超高压密封的技术难度，增加设备成本。目前，常用超高压水射流切割设备的最高压力一般控制在400MPa以内。(3)能量密度。即高压水从喷嘴喷射到工件单位面积上的功率，也

8、称功率密度，可达1010W/m2。18三、加工速度、加工质量及影响因素(4)喷射