磨料水射流圓形零件加工技術(shù)研究.pdf

1、本文通過實(shí)驗(yàn)研究的方法，對(duì)磨料水射流切割圓形零件的加工工藝及實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了研究。對(duì)玻璃、90％氧化鋁陶瓷和大理石三種脆性材料的磨料水射流加工機(jī)理的分析發(fā)現(xiàn)，三種材料內(nèi)部微結(jié)構(gòu)對(duì)其材料去除機(jī)理產(chǎn)生直接的影響。玻璃材料的去除機(jī)理是由于磨粒和水射流高速?zèng)_蝕引起的脆性斷裂；氧化鋁陶瓷材料的去除機(jī)理是沖擊作用形成網(wǎng)狀裂紋，導(dǎo)致材料晶間斷裂；大理石材料的去除機(jī)理是由于硬質(zhì)相的解理斷裂和弱界面處的相間斷裂。 磨料水射流加工在切口形成過程中

2、出現(xiàn)沖蝕延時(shí)現(xiàn)象，從而在直線切割時(shí)形成切口斜度，在圓形零件切割時(shí)形成切口錐度。切割圓形零件時(shí)，射流內(nèi)側(cè)速度降低，外側(cè)速度增加，使圓形零件切口形狀出現(xiàn)不對(duì)稱性。對(duì)于玻璃、氧化鋁陶瓷和大理石等三種材料，其切口內(nèi)壁切割速度相對(duì)降低，內(nèi)壁錐度相對(duì)較小，這有利于以內(nèi)壁作為零件表面的切割加工；切口外壁切割速度相對(duì)增加，其錐度相對(duì)較大，而且射流反射區(qū)向外壁傾斜，這不利于以外壁作為零件表面的切割加工。實(shí)驗(yàn)研究了射流壓力、靶距、切割速度和切割半徑對(duì)切口光

3、滑區(qū)切割深度和光滑區(qū)錐度的影響。結(jié)果表明，射流壓力增大時(shí)，形成的切口光滑區(qū)切割深度增大，而光滑區(qū)錐度減小；靶距增大時(shí)，切口光滑區(qū)切割深度減小，而光滑區(qū)錐度隨靶距的增大而先降后升，存在一個(gè)最優(yōu)靶距；切割速度增加時(shí)，光滑區(qū)切割深度減小，而光滑區(qū)錐度增大，切口的加工質(zhì)量變差；切割半徑減小時(shí)，光滑區(qū)切割深度增大，而光滑區(qū)錐度減小。 采用正交實(shí)驗(yàn)和極差分析，對(duì)圓形零件的切割工藝參數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)優(yōu)化。結(jié)果表明，圓形零件切割半徑對(duì)光滑區(qū)切割