水喷射加工的工作参数和基本工艺规律

出处：按学科分类—工业技术 北京工业大学出版社《特种加工手册》第615页（1601字）

9．5．2．1 工作参数

(1)流速 水喷射加工采用高速水流，速度可高达每秒钟数百米，是声速的2～3倍．

(2)流量 水喷射加工时的流量可达7．5L／min．

(3)水压 水喷射加工时，在由喷嘴喷射到工件加工面之前，水的压力经增压器作用变为超高压，可高达700MPa．

(4)能量密度 即高压水从喷嘴喷射到工件单位面积上的功率，也称功率密度，可达10¹⁰W／m²．

(5)喷射距离 指从喷嘴至加工工件的距离．根据不同的加工条件，喷射距离有一个最佳值．一般范围为2．5～50mm，常用范围为3mm．

(6)喷射角度 喷射角度可用正前角来表示．水喷射加工时喷嘴喷射方向与工件加工面的垂线之间的夹角称为正前角．水喷射加工时一般正前角为0°～30°．

(7)喷嘴直径 用于水喷射加工的喷嘴直径一般小于1mm，常用直径为0．05～0．38 mm．

喷射距离、喷射角度和喷嘴直径见图9-31示意．

图9-31 水喷射加工喷嘴示意图

水喷射加工时常用的工作参数范圈见表9-9．

表9-9 水喷射加工工作参数

9．5．2．2 基本工艺参数

水喷射加工的加工速度、加工精度和表面质量与喷射水的压力、流速、喷嘴角度、喷嘴直径、喷射距离等诸多因素有关．

(1)加工速度 加工速度反映出生产能力和效率．在水喷射加工过程中，水压、能量密度、喷嘴直径、工件材料及其厚度、射流束相对于被加工部件的喷射距离和角度、添加剂的成分和含量等都会影响加工速度．

增大喷嘴直径可以提高加工速度，增大水压也可提高切割速度、增加加工深度，并改善切割质量．图9-32给出了加工胶质玻璃时几种因素之间的关系．

图9-32 加工胶质玻璃时，在不同压力下切割深度和进给速度的关系

材料：胶质玻璃；喷嘴直径：0．127mm

喷射距离与切割深度有密切关系，在具体加工条件下，喷射距离有一个最佳值，可经过试验来寻求．图9-33给出了加工铝时喷射距离与加工深度的关系．

图9-33 加工铝时喷射距离和穿透深度的关系

压力：240MPa；·—水；o—水及添加剂聚乙烯

(2)加工精度 切割加工的精度对于水压的变化并不敏感，仅受机械元件精度的限制，而喷嘴尺寸则与切割加工精度密切相关，一般来说，喷嘴直径越校加工精度越高．切割加工时，切缝宽度大约比所用喷嘴直径大0．025mm．此外，进给速度越低，切割质量越好．