水喷射加工技术.

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1、水喷射加工技术水喷射加工技术演讲主题：水射流加工的起源水射流加工的起源 “水滴石穿”体现了在人们眼中秉性柔弱的水本身潜在的威力。 十九世纪七十年代人们利用高压水开采金矿，剥落树皮。直到1968年由美国密苏里大学林学教授诺曼弗兰兹博士获得第一项切割技术专利。 而在80年代末才由莫斯科金属切削机床实验科学研究所开始深入研究。1997年的汉诺威和1999年的巴黎EMO展览会上证明，该方法有了很大发展，且在该领域中的技术进步十分显著。仅在巴黎就展出3台大型的工作装置，它们是德国、瑞士和法国的机械公司。后来开始在研制水射流切割装置。 在最近十多年里，高压水射流(WJ)、磨料水射流(AWJ) 切割技术和设

2、备有了长足进步，其应用遍及工业生产和人们生活各个方面。一、水喷射加工定义一、水喷射加工定义 水喷射加工（Water Jet Machining）又称水射流加工、水力加工或水刀加工，它是利用超高压（数十至数百兆帕）水射流对各种材料进行切割、穿孔和工件表层材料去除等加工。 人们利用高压水服务于生产始于19世纪70年代，当时主要用来开采金矿、剥落树皮等。20世纪50年代前苏联科学家对高压水射流加工技术进行了研究，并利用纯水液的高压射流进行煤层开采和隧道开挖，但在机械加工领域还是在解决了高压喷射装置的性能和可靠性后，才作为一项独立而完整的加工技术，首先在美国的飞机和汽车行业中成功应用于复合材料的切割和

3、缸体毛刺的去除。 后来在此基础上又发展起一项新技术混合磨料射流加工技术（AWJ，Abrasive Water Jet），它是将具有一定粒度的磨料粒子加入高压水管路系统中，使其与高压水进行充分混合后再经喷嘴喷出，从而形成具有极高速度的磨料射流，相对于纯水射流来说，它成倍地提高了切割力，拓宽了切割材料的范围，几乎可以切割一切硬质材料。二、水喷射加工系统的组成二、水喷射加工系统的组成 水喷射加工系统主要由增压系统、供水系统、增压恒压系统、喷嘴管路系统、数控工作台系统、集水系统和水循环处理系统等构成。如果是磨料射流加工装置，则还有磨料与水的混合系统。如图1所示。 如图1 所示, 贮存在水箱中的水经过滤

4、器2 处理后, 由水泵抽出送至由液压机构驱动的增压器增压, 水压增高。然后高压水通过蓄能器, 使脉动水流平滑化。高压水与磨料（加压水喷砂）在混合腔内混合后, 由具有精细小孔的喷嘴( 一般由蓝宝石制成) 喷射到由工作台固定的工件表面上, 射流速度可达300 900 m/ s( 约为音速的13 倍) , 可产生如头发丝细的射流, 从而对工件进行切割、打孔等。排水器喷嘴喷嘴阀阀控制器控制器蓄能器蓄能器供水器供水器过滤器过滤器泵泵增压器增压器液压装置液压装置工件工件射流射流d 高压水射流能量转换原理动力源（电动机、柴油机等）机械能压力能换能装置（小孔喷嘴）动能三、水喷射加工的原理三、水喷射加工的原理

5、水喷射加工的基本原理是利用液体增压原理, 通过特定的装置( 增压器或高压泵) , 将动力源( 电动机)的机械能转换成压力能, 具有巨大压力能的水再通过小孔喷嘴将压力能转变成动能, 从而形成高速射流, 喷射到工件表面, 达到去除材料的加工目的。主要完成两种功能： 1）高压水射流切割。将水增至超高压100400MPa，经节流小孔（0.150.4mm），使流速高达100600m/s。用这种高速密集的水射流对物体进行切割。 磨料水射流切割则是再往水射流中混入磨料粒子，经混合管形成磨料射流进行切割。在磨料射流中，水射流作为载体使磨料粒子加速，由于磨料质量大、硬度高，磨料水射流较之水射流其射流动能更大，切

6、割效能更强。 2）高压水射流清洗,高压30140MPa 。高压水射流切割机床如下图高压水射流切割机床如下图高压水喷射流切割机高压水射流清洗机超高压水射流加工设备超高压水射流加工设备1. 增压系统 增压系统主要包括增压器、控制器、泵、阀及密封装置等。增压器是液压系统中重要的设备，要求增压器使液体的工作压力达到100400MPa，以保证加工的需要。高出普通液压传动装置液体工作压力的10倍以上，因此系统中的管路和密封是否可靠，对保障切割过程的稳定性、安全性具有重要意义。对于增压水管采用高强度不锈钢厚壁无缝管或双层不锈钢管，接头处采用金属弹性密封结构。2. 切割系统 喷嘴是切割系统最重要的零件。喷嘴应