高压水射流切割技术存在的问题及展望

高压水射流切割技术存在的问题

1、在加工精度方面：国内很多学者研究了不同工艺参数对高压水射流切削加工精度的影响，认为射流集中度、靶距、喷嘴结构都对水射流切割的精度有较大影响，但是对于如何解决加工精度不高、切口锥度的补偿措施等或者涉及较少，或者只是简单说明关联性而已，对于提高加工精度具体有效的工程解决方案尚未能解决。

2、加工表面质量方面：水射流清洗时因为现场条件限制很多情况下可见性很差，所以针对于特定零件的清洗机器人及采用旋转喷嘴等可以有效提高清理质量，国内这方面需要很大提高。在水射流喷丸强化方面，国内大多数研究仍处于实验室阶段，真正工业应用的很少。

3、加工能力方面：利用高压水射流进行清洗时，考虑到水射流的剪切力对于清洗各种材质均有着很大的作用，所以旋转喷头得到了完全的普及，但国内受成本和技术水平等影响，旋转喷头的使用并不广泛，进而降低了清洗效率。

4、加工机理方面：对于普通的高压水射流及磨料水射流加工机理，国内外研究水平相差不大，只是国内研究人员对于磨料射流中磨料颗粒的分布情况，磨料射流的速度能量分布研究较少，对应的能量分布模型更是很少研究。

5、磨料水射流加工系统方面：前混合磨料系统因为其加工精度容易提高，加工效率、加工能力远超后混合磨料系统，所以在美日德等国家得到了更广泛的应用。但在国内由于前混合磨料系统对于磨料的混合液研究不足，使得前混合磨料系统中磨料在混合液中分布相差较大，进而使得磨料供给不稳定，限制了前混合磨料系统在精加工中的应用效果。

高压水射流切割技术展望

高压水射流加工技术的进一步发展主要在以下几个方面。

1、发展智能化控制。采用高压水射流加工具有较高精度要求或复杂形状的零件， 5轴以上的水射流数控加工机床的生产和应用是必要的前提。这就需要通过大量的加工实验来确定不同情况下的工艺参数，使得工艺参数在加工过程中能够自适应调整，这样才能提高机床的加工精度。对于这类高精尖水射流加工机床的设计研发是极其必要的，直接关乎高压水射流技术是否可以满足从粗加工到精加工整个工艺流程的实用上。

2、提高加工效率。优化磨料水射流加工工艺参数，进一步提高效率，减少磨料消耗和降低能耗，使得磨料水射流加工的成本更有竞争力。利用磨料水射流加工各种不同材质的难加工材料及各种复合材料的切削，目前其加工效率仍比较低，进一步发展水射流加工技术提高这些材料的加工效率和质量是未来技术发展的重点也是难点。

3、开辟新型射流的研究。不同的加工需求必然需要不同类型的加工能力，空化射流、脉冲射流、冷剂束射流、高粘性添加剂射流、磁流变液射流 、常温冰点射流等不同类型的高压水射流必然有着更广泛的应用前景。

4、不断扩大水射流加工的应用范围。随着各种新材料的研究应用，与之对应的加工技术必然迅速发展，而水射流技术因其独特的优势必将得到越来越广泛的应用。水射流技术在精加工及超精密加工领域仍有着极为广泛的应用前景，但需要克服的问题难度也是极大。

5、综合应用其他加工技术。将其他加工技术如激光、超声波、电解加工等加工技术与高压水射流技术进行有机结合将显著提高水射流技术的应用范围和加工效率。

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