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。     

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。     

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。     

磨料水射流切断面的温度特征试验研究

为了探究高压水射流技术的低温特性,获得高压水射流技术的温升规律,采用单因素的方法进行了一系列高压磨料水射流切割实验,研究了磨料水射流加工过程中的最高温度随靶距和喷嘴移动速度的变化及规律。实验过程中保持压力不变,只改变靶距和喷嘴移动速度,并使用热成像仪对实验过程中的温度进行实时监测。实验结果表明：磨料水射流在加工铝合金时,切断面最高温度会分别随着靶距和喷嘴移动速度增加而增加,并且当靶距和喷嘴移动速度超过一定值时,其最高温度保持在60℃左右。     

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.     

磨料水射流抛光45钢工艺参数优化

对磨料水射流抛光45钢进行了研究,分析了材料的去除机理,在已有材料去除模型基础上,设计了正交实验,对不同参数组合下磨料水射流加工45钢的表面粗糙度、材料去除率进行了MATLAB数据分析,同时从材料去除机理方面对磨料粒度、射流压力、横向进给速度、靶距、喷嘴冲蚀角度等加工参数对于抛光表面质量和材料去除率的影响程度和影响趋势进行了分析。最终结合加工面表面粗糙度和材料去除率,选出45钢抛光加工最优加工参数组合。     

磨料水射流钻削工程陶瓷试验研究

针对工程陶瓷材料加工性能要求高,传统加工方法难以保证加工质量,提出将磨料水射流用于陶瓷钻削加工.通过理论研究,建立磨料水射流钻削深度的理论模型以及分析陶瓷钻削断面质量.基于大量试验数据,分析磨料水射流钻削参数对陶瓷钻削深度和孔壁表面粗糙度的影响.研究表明,射流压力、横移速度、磨料流量和靶距,对工程陶瓷钻削性能具有显著的影响.同时陶瓷孔内壁有锥度产生,钻削盲孔时由于射流的阻塞作用,在盲孔底部会形成袋状结构.     

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.     

基于磨料水射流抛光铝合金质量的研究

磨料水射流抛光铝合金表面质量的影响因素较多,本文分析了射流压力、靶距、喷射角度和磨料流量四个工艺参数对抛光质量的影响,利用正交实验和极差分析法,研究了该工艺参数对磨料水射流抛光铝合金工件表面粗糙度的影响主次顺序为靶距、射流压力、磨料流量、喷射角度。并运用多元回归分析法,建立工件表面粗糙度与影响因素间的经验模型,对铝合金汽车轮毂表面处理具有很大的实用价值。     

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。     

基于磨料水射流的氧化锆陶瓷切割研究

为了保证工程陶瓷类硬脆材料在达到一定切割质量的同时最大程度地提升切割效率,以射流压力、靶距、横移速度和切割次数为变量,基于田口试验设计方法,设计了磨料水射流切割氧化锆陶瓷的正交试验。利用白光干涉仪测量切口表面形貌,利用Minitab软件统计试验数据并进行分析,探究射流压力、靶距、横移速度和切割次数四项工艺参数对切口锥度和切口深度的影响规律,并在此基础上针对切割质量与切割效率探究最优的工艺组合。工艺参数对切口锥度、切口深度影响程度的主次顺序为横移速度>射流压力>切割次数>靶距,工艺参数对质量—效率综合影响程度的主次顺序为射流压力>横移速度>切割次数>靶距。综合分析切割质量与切割效率,得到最优工艺参数组合：射流压力300MPa,靶距2～10mm,横移速度100mm/min,切割次数1次。磨料水射流对工程陶瓷具有良好的切割效果,研究结果为陶瓷类硬脆材料切割质量与切割效率的提升提供工艺参数选择依据,具有一定的理论意义和工程实际应用价值。     

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垢因素，试验对比表明，它比纯高压水射流和后混合式磨料射流切割机能优越，是一种新型的，有广阔应用前景的工业切割设备。     

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。     

碳碳复合材料的水射流钻孔技术研究

针对磨料水射流加工碳碳复合材料的冲孔过程,结合Fluent分析高压磨料水射流的射流压力、靶距对碳碳复合材料冲孔深度的影响;利用ANSYS/Ls-dyna有限元分析软件建立磨料和水的射流冲击模型,针对射流压力是冲孔分层的的主要因素进行仿真,得出材料失效时最大的应力和整个射流过程中应力的变化规律,由最大应力所在位置的层间y向位移变化确定分层情况;根据仿真结果进行相应的试验研究,并将仿真结果与实验结果进行对比分析,验证了射流仿真模型的可行性和有效性。     

磨料水射流切割工艺参数的实验研究

磨料水射流切割中影响切割深度的因素很多,各工艺参数的选择和合理搭配对切割结果有很大影响,并且难以用精确的数学模型来描述.以磨料水射流切割混凝土为例,考察了射流压力、进给速度、靶距、磨料流量、磨料粒径和材料性能等工艺参数对最大切割深度的影响.结果表明:(1)切割深度与射流压力呈线性增长关系;(2)在一定范围内切割深度随磨料流量增加而增加,但当磨料流量达到一定值后,切割深度随流量增加反而下降;(3)切割深度随磨料粒径的增加呈先增加后减小的规律,存在一极值点;(4)切割深度随切割速度的增加呈指数衰减;(5)存在一最佳靶距,超过这个界限值时,随着靶距的增大,切割深度急剧减小;(6)混凝土试件抗压强度的抗压强度越大,切割深度越小.     

超高压磨料射流切割喷嘴装置研制及其应用

通过对水射流中磨料粒子运动形式的分析，认为结构设计参数主要是磨料射流内部靶距和磨料混合管长度，试验结果表明内部靶距为１２ｍｍ，混合管长度为５０ｍｍ切割效果较好，据此设计并研制磨料射流切割喷嘴装置，并验证了设计的合理性。     

三相磨料射流切割试验研究

为了研究三相磨料射流切割加工的工艺参数对加工效果的影响以及对加工机理的解释,运用喷嘴直径为0．3mm的前混合三相磨料射流系统对Q235钢板和普通玻璃进行了切割加工试验,加工的工艺参数包括气体压力和靶距。对Q235钢板进行了针对靶距和气体压力的单因素试验,发现气体压力对材料的去除量影响很大,气体压力越大,去除量越大;靶距越大,去除量越小,但是变化比较缓慢。气体压力和靶距之间的交互作用很微弱。通过试验数据建立了金属去除量和驱动气体压力的数学模型,对三相磨科射流切割加工技术应用有参考意义和实用价值。