第七章 水射流加工

第七章数控水射流加工水射流加工机水刀切割：食品业应用家禽肉类切割食品切割是超高压水刀切割最早应用之一7.1射流加工的原理、分类及特点一、射流加工的原理运用液体增压原理，通过特定的装置，如增压器，将过滤后的工业用水加压至100~400MPa，再经过直径为0.08~0.5mm的喷嘴孔口，形成500~900m/s的高速细径射流，功率密度达106W/mm2，用其对被切割材料进行切割。二、射流加工的分类根据射流介质的不同，分为纯水射流加工、磨料水射流加工和聚合物水射流加工3类。1、纯水射流加工使用工业用水作为工作介质。因切割力较小，用于切割软质材料，如纸、橡胶、塑料、毛毯、玻璃钢、石棉板、木材和纤维制品等。水刀切割汽车地毯2、磨料水射流加工使用混有细粒度磨料的水射流作为工作介质。与前者比，磨料水射流将纯水射流对物料的静压连续作用改变为磨料粒子流对物料的高频撞击与冲蚀作用，可成倍地提高切割力，拓宽了切割材料的范围，几乎可切割所有的硬质材料。水刀切割

机器零件3、聚合物水射流加工向水中加入少量高分子长链聚合物，可提高射流密集度及射程，能切割较软或稍硬材料。三、射流加工的特点

1、加工对材料无热影响，对加工热敏感材料尤为有利。

2、可切割各种金属、非金属材料，各种硬、脆、韧性材料。

3、切缝窄，几乎不产生飞边、毛刺。

4、切割时对环境无污染，且可在深水下作业属于绿色加工范畴。

5、效率高，加工成本低。

6、喷嘴的成本较高，使用寿命、切割速度和精度仍有待进一步提高。7.2数控射流加工设备

数控射流加工设备俗称“水刀”，其主要组成部分有增压器、喷嘴、管路系统、执行机构、控制系统等。一、机床运动二、射流加工设备的液压原理三、增压器四、喷嘴五、管路系统六、工作介质三、增压器增压器用来提高水压，是水刀的设备的核心。其多采用往复式，主要由活塞、液压油缸和高压水缸组成。活塞由大、小两部分组成，靠油压作用在大活塞上使活塞运动，小活塞则完成对水的的增压工作。

P出水=A大/A小XP油

7.3射流加工的主要工艺指标一、切割速度、厚度及其影响因素工作介质：有磨料的切割力高于纯水射流。射流压力：提高该项，有利于提高切割厚度和速度，但增加设备的成本。合适的靶距可获得最大的切割速度。二、加工精度及其影响因素工件切割形状及尺寸精度主要受喷嘴运动轨迹精度及喷嘴内径直径的影响。喷嘴运动轨迹由

CNC数控系统控制。喷嘴内径直径越小，加工精度越高。切边质量受材料性质的影响很大。软质材料可获得光滑表面，塑形好的材料可以切出高质量

的切边，对于复合材料易引起材料离层或起鳞，切割较大厚度工件时，断面质量随切割深度发生变化。

7.4射流加工的应用射流加工技术目前主要用于切割加工。此外，通过降低水压或增大靶距和流量，还可以进行高压清洗、破碎、表面毛化、去毛刺及强化处理。水刀雕刻木材玻璃雕刻水刀切割：航天工业应用五轴复合材料切割使用超高压水刀清洗的飞机发动机燃烧罐水刀切割：石材及陶瓷业应用

加砂水刀在世界各地被运用来切割石材及磁砖

水刀切割：造纸业应用

纸尿片切割超高压水以3倍音速的速度从喷嘴射出，因此并无水份被切割材料吸收纵切器使用超高压水切割每分钟7000英呎运转速度的卷筒纸

水刀切割机器零件水刀加砂切割可切割任何材料而不产生热效应或机械应力加砂切割系可完成精密切割铣削型腔切割非金属零件切割金属零件第八章电子束加工1、概述

电子束加工（ElectronBeamMachining简称EBM）起源于德国。1948年德国科学家斯特格瓦发明了第一台电子束加工设备。利用高能量密度的电子束撞击工件表面产生的热量进行加工的。8.1电子束加工第八章电子束加工电子束加工应用于：电子束焊接、打孔、表面处理、熔炼、镀膜、物理气相沉积、雕刻、铣切、切割以及电子束曝光等。世界上电子束加工技术较先进的国家：德国、日本、美国、俄罗斯以及法国等。经过几十年的发展，目前电子束加工技术已在核工业、航空宇航、精密制造等工业部门广泛应用。第八章电子束加工在真空条件下，利用电子枪中产生的电子经加速、聚焦后能量密度为106～109w/cm2的极细束流高速冲击到工件表面