磨料不射流切割石材工艺参数的研究

依据实验结果,探讨磨料水射流技术切割石材的机理,分析切割工艺参数对切割深度的影响,并将切割工艺参数优化。     

磨料水射流在大理石切割中的应用

使用石榴石磨料，在高压磨料水射流数控切割机床上，研究了切割参数（压力、靶距、切割速度）对大理石切割性能（切口宽度、切口锥角、余纹角度）的影响．结果表明：切割速度越大，余纹角度越大；压力越大余纹角度越小．靶距对余纹角度影响不大，余纹曲线相互之间大体平行，且不规则；锥角与喷嘴切割速度成正比，与系统压力和靶距成反比，即欲得到较小锥角需采用小的速度，大的系统压力，小靶矩；切割缝隙宽度与压力、速度成反比，与靶矩成正比．     

磨料水射流在大理石切割中的应用

使用石榴石磨料,在高压磨料水射流数控切割机床上,研究了切割参数（压力、靶距、切割速度）对大理石切割性能（切口宽度、切口锥角、余纹角度）的影响. 结果表明：切割速度越大,余纹角度越大;压力越大余纹角度越小,靶距对余纹角度影响不大,余纹曲线相互之间大体平行,且不规则;锥角与喷嘴切割速度成正比,与系统压力和靶距成反比,即欲得到较小锥角需采用小的速度,大的系统压力,小靶矩;切割缝隙宽度与压力、速度成反比,与靶矩成正比.     

磨料水射流切割煤岩体实验研究

为了精确估算深部煤岩体切割深度,提高射流的切割功效,利用自行设计的磨料射流切割系统,采用圆锥收敛型喷嘴以3种不同的冲蚀切割方式对重庆煤矿f值为3.14的底板泥质灰岩进行切割实验.结果表明:在系统泵压恒为30 MPa压力下,磨料质量分数控制在8％～10％之间,射流切割的终止深度受靶距影响较小,与喷嘴的移动速度密切相关,终止深度随喷嘴移动速度的增加呈对数关系减少,但固定冲蚀时并非最大,约为最大终止深度的90％;随着移动速度的增加,达到终止切割深度所用往复次数增加,单次切割深度减少;通过对移动速度与切割深度关系的分析,建立了基于煤岩体移动切割的深度模型,经F检验函数检验,模型可信度较高,具有很好的指导意义.     

磨料水射流切割可视化BP神经网络模型研究

针对磨料水射流切割性能与影响因素间存在复杂的非线性关系,无法用传统数学方法建模的问题,基于BP人工神经网络理论,结合典型材料的切割实验结果,在考虑射流压力、磨料流量、切割靶距、工件厚度、磨料喷嘴直径与切割速度6个因素情况下,建立了磨料水射流切割BP神经网络模型.同时,基于Delphi开发出了可移植的磨料水射流切割速度人工神经网络预测单元,实现了所建网络模型的可视化,为实现网络模型与数控系统的集成提供条件.研究结果表明,该网络模型能快速、准确、可靠地预测切割速度,与数控系统相集成可实现对磨料水射流切割质量的有效控制.     

前混合高压磨料水射流对混凝土块的切割试验研究

为了解前混合高压磨料水射流对混凝土等材料的切割能力,使用比较研究法,采用移动切割和固定切割两种切割方式,进行磨料与纯水水射流对混凝土块切割深度对比试验、水砂混合磨料与水和棕刚玉混合磨料水射流对混凝土块的切割深度对比试验、不同水砂比(质量比)的水砂混合磨料水射流对混凝土块的切割深度对比实验,分析改变压力、水砂比、靶距对切割深度的影响,结果表明:前混合高压磨料水射流切割比高压纯水切割效果更加明显,对于不同硬度的混凝土块,磨料水射流切割均有明显优势;当靶距达到1 000 mm时,磨料水射流仍有很强的切割能力。     

高压磨料水射流切割低碳合金钢的试验研究

低碳合金钢广泛应用于压力容器、车辆、桥梁等工业设计之中,通过研究高压磨料水射流对低碳合金钢切割的影响,分析水射流切割特性对切割效果的影响,对提高切割效率及降低切割成本具有一定的参考意义。应用五轴联动数控水刀切割机,对低碳合金钢Q345B进行切割试验,分析了切割压力、靶距和横移速度对切割深度及切割宽度的影响。结果表明,随着切割压力增加,切割深度和切割宽度均有所增加;随着靶距的增加,切割深度先增大后减小,存在最佳靶距,可使切割深度最大而切割宽度逐渐增大;随着切割速度增加,切割深度及切割宽度逐渐减小,但其对切割宽度的影响较小。     

浆液磨料水射流切割能力试验及切割深度预测模型

为提高浆液磨料水射流切割能力,运用自研的浆液磨料和切割设备,进行混凝土和岩石切割试验,分析切割压力、喷嘴移动速度、材料单轴抗压强度对切割能力的影响。结果表明：相同工况下浆液磨料水射流切割能力远超纯水射流的,混凝土切割深度显著提高,并且材料强度越大,浆液磨料水射流切割能力优势越明显;浆液磨料水射流能够实现对中—硬砂岩的有效切割（0.5～1.0 h内能切割100 mm深,10 m长）,可以应用于煤矿切顶卸压、切顶留巷、工作面夹矸处理等现场工程;射流喷嘴在切割对象同一位置的冲击时间越长,“水垫”作用越明显,相同切割时间内,喷嘴多次快速移动的重复切割比单次慢速移动的切割效率高。通过分析切割实验结果,以切割压力、喷嘴移动速度、材料单轴抗压强度为变量构建切缝深度预测模型,并在此基础上得到重复切割时以切割次数为变量的切割深度预测模型。     

磨料水射流抛光时工艺参数对工件去除量的试验研究

将磨料水射流用于零件表面的光整加工是一门新工艺、新方法。本文借助正交设计方法研究了磨料水射流用于光整加工时的工艺参数，包括磨料的粒度、种类、硬度以及工作压力、加工时间等对表面粗糙度和表面去除量的影响。获得的结果对应用磨料水射流光整加工技术和设计相应的工艺设备具有指导意义和实用价值。     

Optimization of abrasive water jet cutting of ductile materials

Full factorial design of experiments was developed in order to investigate the effects of jet pressure, abrasive mixing rate, cutting feed, and plate thickness upon three response variables, surface finish of cutting wear zone, percentage proportion of striation free area, and maximum width of cut. The set of sixteen experiments was performed on each of the following two ductile materials: AISI 4340 (high strength low alloy steel, hardened to 49HRc) and Aluminum 2219. Analysis of Variance (ANOVA) was performed on experimental data in order to determine the significance of effects of different parameters on the performance measures. It was found that cutting feed and thickness were highly influential parameters, while abrasive mixing rate is influential upon surface roughness only. Strong interaction was found between jet pressure and workpiece material. Multi-criteria numerical optimization was performed in order to simultaneously maximize/minimize different combinations of performance measures.     

高压磨料水加工工程陶瓷机理研究

对高压磨料水切割工程陶瓷机理进行研究,分析工程陶瓷破坏机理及切割动态特性,并通过实验论证切割参数对切割深度的影响。     

Comminution of mica by cavitation abrasive water jet

1　IntroductionMicaisamineralwithaveryhighvalueforindustri alapplications .Ithasbeenwidelyusedinpottery ,paper making ,medicines ,cosmeticsandotherfields .Thetotaloutputofmicaintheworldisabout 2 5 0 0 0 0tonseachyear.Chinaproducesabout 30 0 0 0tonseveryyear[1] .Fig .1　ThestratifiedstructureofmicaItisdifficulttocomminutemicabecauseofitsstrati fiedstructure ,asshowninFig .1.Atpresent ,research ersallovertheworldarestudyingtodevelopnewequip mentandtechniqueforthecomminutionofmicapowde r[2 ] .…     

基于ALE法的磨料水射流加工数值模拟

采用ALE(arbitrary lagrange-euler)算法建立了磨料水射流加工的仿真模型,模拟了从射流进入喷嘴到去除材料的加工全过程。工件采用Lagrange网格,磨料和水采用ALE网格,通过ALE和Lagrange网格的耦合算法实现射流对工件的侵蚀作用。通过给定ALE网格运动来定义射流的横移速度,从而减少了网格定义域。提出磨料的本构模型,通过定义初始ALE单元内两种材料的体积百分比实现磨料与水的均匀混合。仿真结果给出了一些加工参数对切割深度的影响规律,通过与实验数据的比较,验证了仿真模型和结果的正确性。     

磨料射流切割表面波纹的成因分析及其建模研究

波纹区域的存在是磨料射流切割表面的主要特征之一。分析了波纹产生的成因,论述了切割过程中产生的振动对波纹影响的实验及理论依据,并在此基础上建立了波纹度模型。     

磨料水射流技术在高速公路快速修复中的应用

分析了高速公路水泥混凝土路面损毁的原因；介绍了磨料水射流技术的作用机理、磨料水射流技术在高速公路路面修复时的工艺系统及其设计方法；总结了在公路路面修复时采用磨料水射流技术损毁混凝土比传统的用风镐震碎清除法具有的优越性。     

水针压力对水刺非织造布质量的影响

以改变水刺非织造布定量、生产速度、水压分布为实验手段，研究其对水刺非织造布质量的影响。结果表明：不同定量的水刺布，需要与相应的压力相匹配，一定定量的水刺布需要与相应的速度相匹配；对于45g／m^2的合成革基布，水压以“从低到高再降低分布”为最佳选择。