磨料水射流切割石材加工表面质量的试验研究

文中对高压磨料水射流切割石材的加工表面质量进行了试验研究,分析了水射流压力、靶距、切割速度和磨料流量对加工表面质量的影响。结果表明:当水射流压力增大时,光滑区切割深度增大,而表面粗糙度先减小后增大;当靶距增加时,表面粗糙度增大,而切割光滑区切割深度减小;当切割速度增加时,表面粗糙度增大,而光滑区切割深度迅速减小;当磨料流量增加时,表面粗糙度减小,而切割表面的光滑区深度先增大后减小。     

磨料水射流切割铝合金质量模型研究

通过理论研究,分析了磨料水射流去除材料机理及其影响因素。采用正交设计法,进行铝合金切割试验。以切割断面的表面粗糙度值为研究对象,对测得的试验数据进行极差分析。分析结果显示,射流压力、切割速度和磨料流量对切口表面粗糙度的影响较大;靶距和磨料粒子的尺寸对切口表面粗糙度的影响次之。用回归分析方法,建立了磨料水射流切割铝合金材料的表面粗糙度模型。通过试验验证,模型的误差在1.98%~5.14%之间。     

基于模糊神经网络的磨料水射流切割质量的研究

基于模糊神经网络建立了磨料水射流精密切割的模型.工件厚度、磨料流量、加工表面的粗糙度和射流压力三个是模糊神经网络的输入,切割速度是模糊神经网络的输出.以JJ-Ⅰ水射流切割机床为实验装置,YL12硬铝作为试件材料进行实验研究,获取样本数据.试件表面粗糙度用TR200粗糙度仪测试.在MATLAB上用样本数据对模型进行训练.用训练好的模型计算给定条件下磨料水射流的切割速度,并以该速度进行线性切割.获得的切割表面粗糙度值基本符合给定的精度要求.     

高压磨料水射流切割效率与表面粗糙度的试验研究

磨料水射流切割技术应用的关键是正确选取工艺参数。因工艺参数较多且各参数与切割效率和表面粗糙度之间存在着复杂的非线性关系,给合理参数的选取带来困难。为探求主要工艺参数水压力、磨料流量、进给速度和靶距与切割效率及表面粗糙度的内在联系,对水射流切割铝合金和不锈钢进行了试验研究,研究结果为水射流切割工艺参数的选取提供一定参考依据。     

高压磨料水射流切割玻璃纤维增强塑料的试验研究

对玻璃纤维增强塑料的水射流切割工艺进行了试验研究。分析了进给速度、压力、磨料流量、靶距4个主要工艺参数对切割效率、切割断面粗糙度、切缝宽度和断面斜度的影响关系。通过极差分析法确定了最优的工艺参数组合;借用Matlab编程软件对正交试验数据进行非线性多元回归分析,得到磨料水射流切割效率和切割断面粗糙度的工艺参数经验模型。     

磨料水射流二次逆向切割对断面质量的提升研究

针对磨料水射流切割过程中存在的拖尾余纹、切缝锥度和切割留尾问题，基于磨料水射流切割理论，设计了3组不同因素组合下的单次正向切割、单次1/2速度正向切割和二次逆向切割试验，探讨了3种不同切割方式下的断面形貌产生机理，并对试验结果进行对比分析。结果表明，二次逆向切割可降低表面粗糙度约52%~85%，可降低切缝锥度约66%~72%，同时可消除切割留尾。因此，高压磨料水射流采用二次逆向切割的方式可以显著提高磨料水射流切割工件的断面质量。     

磨料水射流切割陶瓷材料的加工表面质量研究

对磨料水射流切割氧化铝陶瓷的加工表面质量进行了试验研究,对磨料水射流切割陶瓷的切口结构形状进行了论述与分析,并分析了工艺参数对加工表面质量的影响。结果表明切口断面从上往下很明显地分成三部分:光滑区、波纹区和破碎区,光滑区的加工表面粗糙度随着水压力的增加、喷嘴横移速度和磨料粒度的减小而减小;靶距增加,表面粗糙度先减小,后增加。     

基于稳健性设计的磨料水射流参数优化

磨料水射流加工技术是非传统的加工技术,它依靠高压、高水速和高速砂粒磨料作用在工件上去除材料,而在磨料水射流切割加工过程中存在切割深度和表面粗糙度较难控制的问题。基于稳健性设计理论、变量分析和信噪比,利用L9正交试验,对磨料水射流的压力、磨料流量、靶距和磨料粒径等加工过程参数进行优化。分析了加工参数的影响优先级,得出了磨料水射流加工参数的最优值,建立了切割深度信噪比回归模型并通过检验证明模型可靠。稳健性设计前后结果对比表明,切割深度和表面粗糙度比优化前有明显提升,从而提升了磨料水射流的加工质量。在实际加工不锈钢304中验证了结果的可靠性和该方法的可行性,为磨料水射流加工技术的推广提供了指导。     

基于嵌入式的磨料水射流切割机智能控制系统的研究

设计了一种基于嵌入式技术的磨料水射流切割机智能控制系统.该控制系统接收工件厚度、磨料流量、加工表面的粗糙度和射流压力,经过模糊神经网络和ARM嵌入式内核处理后输出控制交流伺服电机的驱动信号,进而实现一定的速度补偿,最终使磨料水射流切割机进行精密切割.实验结果表明,该控制系统具有一定的稳定性,能到达切割精度的要求.     

高分子添加剂对磨料水射流切面锥度影响的研究

通过高分子添加剂磨料水射流和磨料水射流切割大理石的对比实验,测试了在不同工况下切割端面的切面锥度。实验结果表明:相同工况下,高分子添加剂磨料射流较磨料水射流能减小切割端面切面锥度,当高分子添加剂浓度过低或过高时(本实验为300 ppm和500 ppm),会零星出现切面锥度大于磨料水射流切面锥度状况;不同浓度高分子添加剂磨料射流对切割端面锥度影响不一,存在最优浓度,实验为400 ppm;相同走刀速度下,高分子添加剂磨料射流和磨料水射流端面切面锥度均随靶距的增加而增大。     

微细磨料水射流切割技术的研究进展

产品小型化和加工过程微型化是现代制造加工业的发展趋势,为适应微器件的精加工,在常规磨料水射流切割技术基础上,微细磨料水射流切割技术逐渐改进和发展起来了。微细磨料水射流直径在1~100 μm之间,比常规磨料水射流直径(500~1200 μm)小一个数量级,其割缝宽度、表面质量已达到激光切割的加工水平。微细磨料水射流特别适合对金属、陶瓷、半导体以及高分子聚合物等难加工的硬脆材料进行微细加工,是一种具有广阔应用前景的全新微型加工技术。为了解该项技术的最新发展情况,该文介绍了微细磨料水射流的特点、射流的生成方式及切割机理,以及影响切割性能的主要参数和部分工业应用实例,最后提出了微细磨料水射流切割技术有待深入研究的问题和今后的发展趋势。     

应用模糊理论预测磨料水射流切深模型的建立

以理论为基础,应用磨料水射流切割加工时的工艺参数:水射流压力、射流横移速度和磨料流量等实验数据,建立一个模糊控制模型。这个模糊控制模型可以预测在任何给定一组加工参数时,可获得的切割深度。给出磨料水射流切割铝合金实例。     

磨料水射流切割机制研究进展

从单个磨料颗粒造成的冲蚀入手,综述了磨料水射流切割机制的研究进展,介绍了磨料射流切割过程中的微观切割模型、微观机制的扫描电镜分析结果,被切割材料的内部应力分析,水射流的水楔效应和跃迁速度以及材料切割的宏观分析结果.提出今后对磨料水射流切割机制的研究应从数值模拟研究、专家系统和模糊理论的应用、空化切割机制以及液相-颗粒薄层的阻尼效应等方面入手.     

磨料水射流切割混凝土的深度预测模型

在对磨料水射流切割混凝土分析基础上,应用BP人工神经网络理论,建立磨料水射流切割基于射流压力、靶距、磨料粒径、磨料流量、磨料喷嘴直径、磨料喷嘴长度及横移速度等射流参数的深度模型,通过模型预测结果与实验结果的比较,验证模型具有一定的精度,为实际运用和进一步研究提供参考。     

基于淹没环境的超高压后混合磨料水射流切割试验研究

利用超高压水射流切割试验系统,在80～280MPa压力范围内进行淹没磨料水射流切割试验研究,通过试验及数据分析,验证了后混合淹没磨料射流切割的可行性,得出了磨料粒径和质量流量、射流压力、靶距、切割横移速度等参数对射流切割性能的影响规律,对于脆性和塑性材料,试验中各参数对切割深度的影响基本一致.结果表明:在试验给出的工况条件下,磨料流量存在最佳值,在一定范围内切割深度随磨料流量增加而增加,当磨料流量达到一定值后,切割深度随流量增加反而下降;切割深度与射流压力基本呈线性增长关系;随着靶距的增大,切割深度逐渐减小;切割深度随切割速度的增加呈指数衰减趋势,并且相同试验工况下淹没射流切割深度要大于非淹没状态.试验结果为超高压淹没磨料水射流的实际应用和研究提供了参考.     

磨料浆体射流切割机床及切割性能研究

将磨料浆体射流技术应用于切割领域，研制出相应的切割机床，避开了国外该项技术中的高压动密封问题，并对该机床的切割性能进行了正交试验，同时，将磨料浆体射流机床与前混合磨料水射流机床的切割性能进行了比较研究,　研究表明，影响磨料浆体射流切割性能的主要因素依次是切割速度、切割压力和靶距；在相同切割条件下，磨料浆体射流机床与前混合磨料水射流机床的切割力大致相同，但磨料浆体射流机床的切割质量明显好于后者，切割能耗大大低于后者。     

热力辅助对磨料射流切割45钢表面质量的影响

采用均布法,依据光切原理,在热力辅助条件下,运用前混合磨料水射流切割45钢,测量了45钢断面表面粗糙度波峰与波谷数值曲线,研究了热力辅助对45钢切割断面质量的影响。结果表明:在喷嘴移动速度为100mm/min,工作压强25MPa,45钢试件保温至650℃,切割靶距为5mm的条件下,45钢试件表面粗糙度波峰数值范围为20μm～50μm,波谷数值范围为10μm～35μm。在热力辅助作用下,采用前混合磨料射流切割45钢金属断面表面粗糙度趋于平整,这比常温状态下45钢的金属断面质量表面粗糙度要高。同等条件下,采用热力辅助切割45钢的切割能力相对有所下降。     

前混合磨料水射流切割金属火雷管研究

磨料水射流切割作业具有高能、冷态、点割、非接触等特点,在有防爆要求的危险场合下进行切割作业有独特的优势。分析磨料水射流切割雷管金属外壳的磨损机制,并分析磨料水射流切割雷管的安全性;运用前混合磨料水射流对工程中常见的金属火雷管进行冷切割实验,取得了预期的效果。     

磨料水射流切割与激光切割,等离子切割的比较分析

根据大量实验研究结果，对磨料水射流切割与激光，等离子切割进行综合比较分析。阐明了磨料水射流对板材切割的适应性，合理性和经济性。     

磨料水射流切割玻璃钢复合材料试验研究

磨料水射流对材料具有极强的冲蚀作用,并在冲蚀过程中不改变材料的力学、物理和化学性能,适于切割热敏、压敏、脆性和复合材料。文中选择压强、靶距、横移速度和砂流量四因素,试验研究了各因素对玻璃钢切割断面深度比值q的影响。在磨料流量为0．060kg／min、切割速度为650mm／min、靶距为5mm条件下,切割玻璃钢样件,没有出现分层和起鳞现象,切割表面光滑,充分证实了磨料水射流切割复合材料的优势。