微磨料水射流切割头装置设计与研究

传统磨料水射流切割头的磨料靠负压吸入,可靠性差、吸入不均匀、流量不能精确控制。采用螺杆泵输送原理,设计了一种新型微磨料水射流切割头装置及控制系统。该装置采用螺杆泵主动送料,螺杆由步进电机驱动,单片机发出的控制脉冲控制步进电机的转速,步进电机的转速与磨料流量一一对应,从而将磨料定量、连续地送到切割头混合腔,实现磨料流量的精确控制。在混合腔的排出通道上设置单向阀门,解决了喷嘴堵塞后高压水直接进入磨料罐引起磨料输送系统失效问题。     

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。     

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。     

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。     

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。     

预测磨料水射流切割质量模型的研究

磨料水射流(AWJ)是高速水与磨料混合对材料进行加工的一种新型冷态高能切割技术,有着广阔的应用前景。但因其流态的特性,使得切割质量存在一些缺陷。为了提高工件表面质量和生产效率,在优化选择切割工艺参数组合的基础上,获得大量实验数据,试图建立能够精确预测切割质量的网络模型。通过程序对模型拓扑结构的改进,使得模型预测的切割质量更准确,很好地满足加工需要。     

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。     

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.     

基子前混合磨料水射流切割质量实验设计的研究与应用

以切割质量研究为切入点,提出了前混合磨料水射流切割质量实验设计中工艺参数的选取与质量参数的选定、切割质量实验方案实施以及实验结果分析的方案.最后以水晶玻璃的切割实验为例介绍了前混合磨料水射流玻璃切割质量的研究.     

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。     

CIMT2001磨料磨具评述

第七届中国国际机床展览会(CIMT2001)已经落下帷幕,展示的展品以高新技术、精湛工艺、先进功能吸引了现众,令人大开眼界。磨料磨具行业参展的单位,国外著名的磨具企业参展虽为数不多,但奥地利泰利来公司、瑞士温特苏尔公司以及国内的美国诺顿公司等都展示了他们的精品。国内的磨料磨具企业参展近20家,白鸽集团、上海砂轮厂、苏州砂轮厂、苏北砂轮厂等国内较大的企业都以其较醒目的产品吸引了顾客和现众,在与国外企业产品的相比之下,也引发了我们不少启迪。     

磨料加工的最新进展

市场状况 据美国《磨料磨具产品与市场》报告预测,到2004年,整个磨料磨具产品的需求总量将达到58亿美元,年均增长4％。航天和电子产品市场的增长将带动制造业对磨料磨具的需求,保守的估计也将会达到年均增长3.8％。其中,磨料将占有最大的销售份额,之后是粘结磨具。随着产品的进步,使用寿命不断增长,需求量将受     

磨料流加工磨焖流动边界条件的确定

提出了磨料流加工磨料流动新的边界条件假设,并用简易实验验证了这种假设,根据能量守恒定律,推导出磨料在圆管边壁处的速度表达式,结论可为定量分析磨料流加工提供理论依据。     

三体磨料磨损中磨料粒径分布测定试验研究

为探讨三体磨料磨损中磨料颗粒粒径的分布对材料磨损性能的影响，通过试验结合正态概率分布坐标分析的方法，比较准确地得到磨料粒径的分布情况。     

Abrasive wear of metals

Abrasive wear resistance, abrasive wear mode and abrasive wear rate are discussed with experimental results, and abrasive wear theories are introduced and explained from the viewpoints of effective work for plastic deformation and fracture.     

Abrasive wear by soil

Properties of the soil and wearing material determine the volume wear. Volume wear increases as the stone content of a soil and its resistance to penetration by spherical probes increase. During abrasive wear the abrasive deteriorates by one of two mechanisms, plastic flow or fracture. When the abrasive flows plastically large gains in wear life by using hard materials can be obtained. When the abrasive fractures, the gains in life are much smaller. In soils, the type of abrasive or stone and the strength of the soil affect the way the abrasive deteriorates. Abrasive wear resistance in soils depends in a complex way on the stress—strain properties of the material and the amount of plastic deformation caused by the wear process.