磨料水射流铣削加工表面质量的研究

以磨料水射流铣削加工质量为核心,通过对45#材料进行铣削加工实验,采用单因素分析法,分析磨料水射流铣削加工时主要加工参数靶距S、喷嘴移动速度v、射流压力p、横向进给量L、铣削次数n对铣削加工质量的影响,得到了加工参数对表面质量的影响规律,为磨料水射流铣削加工其他材料提供了参考。     

热力辅助磨料射流切割金属的正交试验

为提高射流切割金属的表面质量,提出一种热力辅助磨料射流切割金属的方法。采用万用电炉加热靶物至既定温度,后用前混合磨料水射流进行切割。选取45号钢为靶体材料,并采用拟水平正交表L_9(3~4)对射流的切割靶距、移动速度、温度、喷嘴压强等4个因素进行三水平试验,以不平度平均高度R_Z作为实验指标。实验结果表明,影响因素主次顺序为温度、喷嘴压强、切割靶距、移动速度,得出优方案为温度31℃、喷嘴压强25 MPa、切割靶距5 mm、移动速度100 mm/min,为进一步分析热力辅助对磨料射流切割机制的影响奠定一定的试验基础。     

基于回归分析的磨料水射流加工深度预测研究

为精确控制磨料水射流加工深度,需要深入研究磨料水射流加工参数对加工深度的影响。以喷嘴移动速度v、射流压力p和靶距S为影响因素,加工深度h为试验指标,进行磨料水射流加工深度正交试验,得到三种因素影响主次顺序为喷嘴移动速度v、射流压力p、靶距S。结合回归分析理论,建立磨料水射流加工深度预测模型,并通过实验进行验证。研究结果显示,基于正交试验的回归分析预测模型平均预测误差为5.17%,具有很高的可靠性。     

基于CFD的磨料水射流加工中粒子圆度影响研究

为提高磨料水射流加工性能和延长喷嘴使用寿命,基于欧拉-欧拉方法和离散粒子模型,利用CFD仿真技术探究磨料水射流喷头内部的三相流运动,建立磨料水射流喷头的物理模型,并通过与文献实验结果对比,验证模型的可靠性。通过自定义粒子圆度系数,利用CFD模拟分析粒子圆度系数对粒子出口速度及管壁磨损率的影响。结果表明:射流压力和磨料圆度越大,磨料出口速度越大,喷嘴内磨损越小;磨料流量和磨料圆度系数越大,磨料出口速度越小,喷嘴内磨损越大;磨料尺寸越小和磨料圆度越大,磨料出口速度越大,喷嘴内磨损也越大;水射流切割过程中的深宽比随着压力增大而增大,随着横移速度和靶距的增加而减小,随着粒子圆度的增大而增大。     

磨料水射流切割钛合金材料的试验研究北大核心CSCD

针对传统工艺对钛合金等难加工材料切割存在诸多弊端的问题,应用磨料水射流(AWJ)技术切割难加工材料可以有效避免工件温度积聚及刀具损伤等,在非淹没条件下对钛合金材料进行切割加工,通过正交试验法对试验结果进行分析,得出水射流压力、靶距及喷嘴移动速度在切割过程中的影响权重,并对3个加工参数进行排序,优化出最佳加工参数组合为A_(3)=280 MPa、C_(1)=10 mm、B_(1)=200 mm/min。试验表明,AWJ技术可显著提高材料的去除率,有利于钻屑的回收利用。对切割过程中的几何因素、动力学特性及材料物理性质进行量纲分析,依据相似第二定律(π定理)建立磨料水射流切割深度与各因素之间的无量纲函数关系式,给出各影响参数的耦合关联性。分析磨料水射流切割钛合金材料最优参数,对磨料水射流技术应用于切割难加工材料有一定的实际意义。     

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。     

高压水射流表层改性渗碳合金钢的实验研究

为了研究高压水射流对金属表层改性的表面完整性数据,对渗碳处理后的18CrNiMo7-6合金钢的表面进行水射流实验,实验中采用固定靶距,选择水射流压力和喷嘴移动速度作为工艺参数。实验表明,对于硬度在HRC58以上的18CrNiMo7-6渗碳合金钢,水射流表层改性可以显著提高它的表面残余压应力,在150MPa压力,20mm/min的喷嘴移动速度,10mm靶距时,可使表面残余应力由初始的113.5MPa改变为-814.9MPa,水射流表层改性后对其表面硬度有较明显的提高,但冲蚀效应会对其表面粗糙度造成一定的不利影响。     

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。     

基于厚度的磨料水射流切割参数模型

磨料水射流（AWJ）加工技术，作为一门新兴的特种加工技术与其他加工技术相比，具有很多优点。本文简要介绍了磨料水射流技术的加工原理及其设备，利用回归分析方法，建立了厚度与工作压力、进给速度、磨料流量和靶距关系的数学模型，并进行误差分析。     

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。     

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。     

磨料水射流仿真分析与试验研究

为有效保持油田的稳产增产,磨料水射流技术逐渐被应用于油田生产.磨料水射流切割利用高速混砂液体的射流来完成切割作业,具有安全、多能、环保、便捷、高效的特点.本文对前混式磨料水射流切割的喷嘴结构进行了优化设计计算,采用计算流体力学的方法,利用CFD仿真软件,对不同喷嘴类型﹑喷嘴长度和不同锥角角度的喷头的工作情况进行数值模拟...     

磨料水射流铣削陶瓷材料的表面形状研究

对磨料水射流铣削氧化铝陶瓷的铣削表面形状进行了试验研究,并分析了铣削工艺参数对铣削表面形状的影响。结果表明对应于不同的工艺参数,铣削表面的结构形状随加工参数的改变而变化。随着水压力的增大,铣削所得的凹槽深度增加,而喷嘴横移速度增加时,凹槽深度减小,水压力和喷嘴横移速度对凹槽宽度的影响不大。随着靶距和横向进给量的增加,凹槽深度都减小,宽度增加。     

工艺参数对磨料水射流加工性能的影响

影响高压磨料水射流加工效果的主要因素是水压力、磨料参数、喷嘴的横向移动速度和喷嘴悬高等。采用新的工艺可以有效提高加工效率和加工质量，这些新工艺主要包括：多次切割、倾角切割和喷嘴往复摆动切割。     

基于FLUENT的磨料水射流喷嘴内流场的可视化研究

根据液固两相流理论对磨料水射流喷嘴内的流场进行了分析,并建立了喷嘴内流速度场的可视化模型,利用FLUENT分析软件求解磨料水射流喷嘴内各节点的速度.根据速度场分布图,讨论了影响磨粒速度的主要因素.研究表明,存在一个最优磨料喷嘴长度,使得磨料速度最大.喷嘴混合腔的长度对磨料粒子的加速有显著影响,为了达到最大磨料速度,磨料混合腔长度可在水射流喷嘴直径30～40倍的区间内选取.磨料粒子最高速度会随磨料混合腔内圆锥角的增加而降低.从降低喷嘴磨损角度看,应减小混合腔内锥角.     

结合水下注气系统的高压水射流清洗技术的研究

为了有效扩大水下高压水射流清洗喷嘴的有效靶距,提出了一种结合水下注气系统的高压水射流清洗技术;设计了一套结合水下注气系统的高压水射流水下模拟实验装置,该装置通过水面高度控制和压力控制有效抑制了大流量水射流实验工况下的内部压力波动;计算并分析了在水深为10m的水下清洗过程中,喷嘴外环流内的气液比对射流流场的影响。分析结果表明,增大喷嘴外环流中的气液比,可以有效地增大射流的喷射速度,研究结果为水下清洗实际作业提供了理论依据。     

高压磨料水射流切割工程陶瓷研究

采用高压磨料水切割和工程陶瓷,研究高压磨料水工艺参数对其切割深度的影响.从陶瓷材料力学和高压磨料水流体力学基础出发,建立冲击力和加工参数关系.实验结果表明切割深度与水的压力成正比,与喷嘴移动速度成反比.采用硬质合金和陶瓷两种材料制备了磨料喷嘴,研究了喷嘴磨损量与加工参数的关系,采用SEM分析了喷嘴磨损原因.     

硬岩掘进机高压水耦合破岩影响因素实验研究

硬岩掘进机(TBM)在硬岩甚至超硬岩段掘进时,采用高压水射流辅助破岩成为一种有效提高破岩效率的新的研究方向。由于高压水射流破岩受诸多因素影响,作用规律复杂,其破岩机理一直未能被准确揭示。主要利用正交实验方法研究水射流压力、喷嘴直径、喷嘴移动速度对破岩沟槽深度与沟槽宽度的影响,同时结合刀盘贯入度优化水射流压力、喷嘴直径、移动速度等关键参数,探索高压水射流与岩石耦合破岩规律,为进一步揭示破岩机理提供依据。     

微磨料气射流成形加工表面波纹度研究

表面波纹度是评定微磨料气射流加工表面质量的重要指标之一。通过微磨料气射流加工硅片试验,研究了工艺参数及其交互作用对加工表面波纹度的影响,建立了表面波纹度的广义回归神经网络模型。结果表明,喷嘴横移速度对表面波纹度的影响最显著,其次分别是靶距、磨料喷射机工作压力、靶距和喷嘴横移速度的交互作用,以及磨料喷射机工作压力和靶距的交互作用,而磨料喷射机工作压力和喷嘴横移速度的交互作用对表面波纹度的影响不显著。表面波纹度随着磨料喷射机工作压力的增加而增大,随着靶距的增加先增大后减小,随着喷嘴横移速度的增加而减小。选用较低磨料喷射机工作压力和较大靶距的组合,以及较高喷嘴横移速度和中低靶距或者较大靶距的组合均有利于降低表面波纹度。基于广义回归神经网络理论,建立了表面波纹度的神经网络模型。经验证,该模型能够有效地预测表面波纹度。     

磨料射流切割机的试验研究

本文介绍了前混合式磨料射流切割机的结构,工作原理以及用该机对金属和非金属材料进行的切割试验,指出射流工作压力、喷射靶距、喷嘴横移速度、磨料重量比浓度等是影响工作能力的主要因素,喷嘴直径及其内腔结构、磨料粒子尺寸等也是影响割缝宽度及表面形态的因素.试验对此表明,它比纯高压水射流和后混合式磨料射流切割机性能优越,是一种新型的、有广阔应用前景的工业切割设备.