高压磨料水射流切割新工艺的试验研究.pdf

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1、Techn010gyandTest1"艺与检测高压磨料水射流切割新工艺的试验研究术李现华王军郭静涛(燕山大学，河北秦皇岛066004)摘要：以304不锈钢为例进行倾角切割和多次切割工艺试验，研究切割参数对切割深度和表面粗糙度的影响规律。试验结果表明，同常规的单次切割相比。通过合理选择倾角切割的射流角度和多次切割的切割次数能够有效增大切割深度和减小表面粗糙度值。关键词：高压磨料水射流；切割；表面粗糙度；加工效率中图分类号：TG664文献标识码：AExperimentalstudyonthenewhighpressureabrasivewaterjetcut

2、tingtechnologyLIXianhua，WANGJun，GUOJingtao(YanshanUniversity，Qinhuangdao066004，CHN)Abstract：Thispaperinvestigates，regularly，theinfluenceoftwoparameters(i．e．，jetimpingementangleandmultiple—cuttimes)onthedepthofcutandsurfaceroughness，experimentca~iedouttocutstainlesssteel304．Theres

3、ultindicatesdeepercutsandfinersurfaceroughnessthroughreasonablesettingsofjetimpingementangleandmultiple—cuttimes，comparedtoasingle—cut．Keywords：highpressureabrasivewaterjet；cutting；surfaceroughness；processingeficiency磨料水射流(abrasivewaterjet，AWJ)是上世纪9020。时材料的去除率最高；M．Hashish和J．Wang等

4、人年代以来得以迅速发展的一种新型特种加工技术。磨在优化工艺参数的基础上，试验研究了多次切割技料与高压水混合形成液固两相的高速射流，将材料冲术J，即对同一切缝进行快速重复切割。J．Wang蚀去除。可以用于各种材料的切割，如：金属及合金、通过切割氧化铝陶瓷，验证了多次切割能够减小表面工程陶瓷、复合材料等。广泛应用于航空航天、船舶制粗糙度值；E．Lemma、L．Chen、E．Siores等人试验研造、汽车、电子等行业。磨料水射流加工的巨大潜力引究了水射流喷嘴摆动切割技术』，采用摆动切割技术起各国的重视，如美国、德国、日本、加拿大、澳大利亚可使断面光滑区深度加大

5、，并减小表面粗糙度值，如切等都大力资助该项技术的发展¨。割低碳钢可使粗糙度值减小30％左右；ZengJ．和Kim对磨料水射流的研究主要包括：(1)加工设备的T．_8建立了水射流切割参数经验模型及粗糙度预测研发。以美国FLOW、OMAX公司占据领先地位；模型，但因为影响水射流切割性能的参数很多，模型通(2)射流特性及材料去除机理的研究。高压磨料水射用性差，预测精度低；(4)其他应用研究。主要是水射流是液、固、气的多相流，涉及流体动力学、多相流理流铣削、抛光、喷丸等新的应用研究。论、空化与气蚀理论、材料破坏力学、水声学和流变学国内众多知名高校和机械部通用机械

6、研究所、航等众多相关学科理论，其加工机理复杂，目前对其研究空工艺研究所等先后开展了水射流加工技术的研还有待深入；美国学者HashishM．、ZengJ．和KimT．究_9。内容主要包括：(1)在水射流切割参数方面，等人最先对水射流加工机理做了系统的研究，提出的主要分析研究了水射流切割工艺参数对最大切割深度材料去除机理、多相射流特征等研究成果已成为磨料和切割表面质量的影响；(2)在水射流切割模型方面，水射流加工理论基础；(3)切割工艺及工艺参数的大多是采用数学的方法，建立水射流切割工艺参数、切研究。E．Lemma、R．Deam和L．Chen研究了倾角切削深

7、度和表面质量的模型；(3)在水射流工艺参数的割技术j，即水射流喷嘴与工件表面法线有一定夹角优化方面，张凤莲提出一种基于模糊逻辑理论与遗传的切割。试验证明，加工塑型材料时，倾角为15。～算法相结合的混合方法，优化一定厚度条件下，磨料水国家自然科学基金重点项目资助(51335007)Techn0IogyandTesf工j甚；与检测慢走丝线切割加工参数对加工表面硬度的影响米徐中肖帮东黄浩陈志(华中科技大学机械科学与工程学院，湖北武汉430074)摘要：通过田口实验设计。分析了慢走丝线切割加工中峰值电流、进给速率、脉冲时间、脉冲间隔和水压等加工参数对工件加工后表

8、面硬度的影响；运用方差分析、主效应分析、交互效应分析得到了其最优加工参数组合；实