基于傾角補(bǔ)償?shù)哪チ纤淞髑€切割技術(shù)研究.pdf

1、本文通過實(shí)驗(yàn)研究和理論分析，研究了磨料水射流加工平面曲線和空間曲線的射流傾角補(bǔ)償工藝方法。對(duì)磨料水射流加工鋼材和航空鋁時(shí)，切口寬度、切口錐度和切口側(cè)面的表面粗糙度進(jìn)行了研究。為提高實(shí)際加工效率和加工質(zhì)量，提出了磨料水射流加工平面曲線和空間曲線時(shí)的射流傾角補(bǔ)償加工方法，提出了當(dāng)量切割參數(shù)的概念，研究了曲線加工時(shí)當(dāng)量切割參數(shù)與直線加工時(shí)名義參數(shù)之間的關(guān)系。利用當(dāng)量切割參數(shù)的概念建立基于橫向傾角和切口內(nèi)外徑補(bǔ)償?shù)膰娮旎剞D(zhuǎn)半徑數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了

2、橢圓切割實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該模型適用于磨料水射流曲線加工工藝。通過研究，取得的主要研究結(jié)論如下:
　　 1.磨料水射流切割金屬材料產(chǎn)生的切口寬度主要受射流起始段影響，同時(shí)射流的發(fā)散會(huì)在切口上部形成初始損傷圓角。在切口橫截面上形成切口錐度。試樣的切口側(cè)面主要分為光滑區(qū)和波紋區(qū)，光滑區(qū)為磨料水射流的有效切割深度，波紋區(qū)會(huì)在切口下方產(chǎn)生缺陷。在磨料水射流切割加工中，切口寬度、切口錐度、切口側(cè)面粗糙度和波紋區(qū)缺陷直接影響切割加工質(zhì)量。

3、
　　 2.采用正交實(shí)驗(yàn)，研究了射流壓力、噴嘴移動(dòng)速度、靶距和磨料流量對(duì)切口寬度和切口錐度的影響。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了極差分析和方差分析，建立了切口寬度和切口錐度回歸方程，并對(duì)回歸擬合精度進(jìn)行了分析。對(duì)磨料水射流加工Q235鋼和5052航空鋁的切口寬度、切口錐度進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)靶距對(duì)切口寬度和切口錐度影響最大。
　　 3.研究了磨料水射流切割金屬材料時(shí)的切口側(cè)面表面粗糙度。結(jié)果表明，對(duì)切口側(cè)面表面粗糙度影響最大的切割參數(shù)是噴

4、嘴移動(dòng)速度，其次是磨料流量。切割Q235鋼板和5052航空鋁板時(shí)，80＃磨料比100＃磨料切割所獲得的切口側(cè)面表面粗糙度大。相同規(guī)格的磨料，Q235鋼板的切口側(cè)面表面粗糙度比5052航空鋁板的低。
　　 4.基于對(duì)磨料水射流加工時(shí)切口錐度和切口波紋度控制的工藝要求，研究了射流傾角補(bǔ)償切割時(shí)的實(shí)際加工參數(shù)變化情況，提出了當(dāng)量切割參數(shù)的概念，給出了當(dāng)量切割參數(shù)計(jì)算公式。建立了磨料水射流曲線切割Q235鋼和5052航空鋁時(shí)的切口寬度及

5、切口錐度半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停撃Ｐ蜑槟チ纤淞鲝?fù)雜曲線加工中的切口錐度、切口寬度、切口側(cè)面波紋度和表面粗糙度的主動(dòng)控制提供了理論依據(jù)，該模型適用于平面曲線和空間曲線的切割或加工。
　　 5.利用本文建立的磨料水射流曲線切割時(shí)的切口寬度及切口錐度半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停瑢?duì)切口寬度和切口錐度進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)射流切割尺寸精度的控制。以平面橢圓曲線和馬鞍線為例進(jìn)行切割工藝分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　 (1)采用80＃磨料對(duì)Q235鋼板進(jìn)行平面橢圓曲線