微磨料水射流加工技术发展-2007-07-11修改-发表版

《微磨料水射流加工技术发展-2007-07-11修改-发表版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、微磨料水射流加工技术的发展*程谟栋1王成勇1樊晶明1徐晓东2（1.广东工业大学机电工程学院，广州510090）（2.中科院广州能源研究所，广州510640）摘要　微磨料水射流的射流直径在10µm-100µm之间，适宜对硬脆材料、复合材料等难加工材料进行微加工。目前其孔加工精度已达到相当于激光微加工技术的水平。为加深对该新技术的最新发展的理解，本文介绍了微磨料水射流加工技术射流生成方式、装置设计的关键技术、主要参数对加工性能的影响及部分应用示例。最后提出了微磨料水射流加工技术中有待进一步深入研究的工作。关键词微磨料水射流；射流生成方式；射流装置中图分类号TH16Develo

2、pmentofMicroAbrasiveWaterJetMachiningTechnologyChengModong1WangChengyong1FanJingming1XuXiaodong2(1.GuangdongUniversityofTechnology,Guangzhou510090,China）(2.GuangzhouInstituteofEnergyConversionChineseAcademyofSciences,Guangzhou510640,China)AbstractMicroAbrasiveWaterJet(MAWJ)workswiththejet

3、diametersfrom10µmto100µm.MAWJretainstheuniquecapabilitiesoftheconventionalabrasivewaterjetbutatthemicrolevel,particularlyformachininghardmaterial,andcompositematerial,etc.NowthemachiningprecisionofMAWJhasapproachedtheleveloflasermachining.TheMAWJgenerationmethods,keytechnologiesfordesigni

4、ngMAWJdevice,effectsofthemajorprocessparametersonthecuttingperformancetogetherwithsomeexamplesofapplicationareintroducedanddiscussed.AndthefurtherresearchonMAWJtechnologyisproposed.KeywordsMicroabrasivewaterjet;Waterjetgenerationmethods;Waterjetequipments1前言工业陶瓷、高性能复合材料等以其优良的性能越来越受到重视，微小机

5、电系统、光电子元件及医疗器械对微细加工（包括精密切削和钻孔）的需求及其产值也在不断增长[1-2]。用于微细零件的材料，如工业陶瓷、光学玻璃、电子芯片、聚合物等，多具有高硬度、高脆性和高熔点等特点，使用激光等和其他传统的加工手段，难以实现良好的加工效率、精度和加工质量[3-5]。微磨料射流技术通过磨料冲击磨蚀实现微去除可满足这一需求，并成为近10年来发展最快的特种加工技术之一。*广东省科技计划项目(2004B10201012)资助微磨料射流技术包括微磨料气射流技术（MicroAbrasiveJetMachining-MAJM）及微磨料水射流技术（MicroAbrasiveW

6、aterJetMachining-MAWJ）。微磨料气射流是以一定压力的空气运送的磨料流加工零件，特别适合脆性零件微成形、表面抛光去毛刺等加工。在微磨料气射流加工中由于加工的锥角大，不宜进行钻孔作业和大厚度切割；工件上容易造成磨料颗粒的沉积，也导致加工效率较低[6-8]。微磨料水射流是在常规磨料水射流技术的基础上发展起来的一种全新的微型加工技术，常采用浆体射流、低压前混合射流和后混合射流，射流直径在10µm-100µm之间，比常规磨料水射流直径（500-1200µm）小了一个数量级[9]。MAWJ保持了常规磨料水射流加工不改变材料的力学和物理性能、无热影响区、可加工范围广

7、及切口质量好等优点，同时具有许多不同于常规磨料水射流的的功能和特点。微磨料水射流加工中，磨料尺寸更小，含量更低，切割速度和切深都比常规磨料水射流低，适合对微小零件进行精密钻孔、切割加工。2研究现状总体上来看，MAWJ的研究尚处于起步阶段。目前国外有关MAWJ的研究工作主要集中在英国[9-11]、美国[12]、澳大利亚[13-14]、欧盟等[15]，。Miller、Hashish等对MAWJ的生成方式进行了研究和探索[9-11,16]，Miller、WangJun等都已设计出试验平台并进行了部分钻孔、切割等试验[9-11,13-