磨料水刀是通過(guò)高速水刀束來(lái)加速固體磨 料粒子( Ab r a s i v e s ) ， 從而形成超高速固液兩相介質(zhì)射流( A、 Ⅳ J ) 。磨料水刀具有對(duì)高強(qiáng)度菲缕、 高硬度、   脆性和難加工材料晕竿， 如不銹鋼聂幅、 鈦合金材料、 陶瓷喇比、 玻璃材料等的切割加工能力活乘， 在制造業(yè)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。磨料水刀利用高能固體粒子對(duì)材料進(jìn)行蝕除赚滨， 而高能水束( 液體質(zhì)點(diǎn)) 以其力和熱效應(yīng)以及摩擦价恨、 壓擠、 拋光和熨燙等作用輔助固體粒子完成材料 的蝕除惜辑。磨料水刀切割屬于高能束加工范疇唬涧， 與 激光、 等離子體韵丑、 電子束加工工藝相比爵卒， 具有顯著特點(diǎn)。磨料水刀介質(zhì)成本低撵彻、 清潔， 切割過(guò)程中無(wú) 塵实牡、 無(wú)毒陌僵、 無(wú)火花、 噪音小创坞， 環(huán)境友好碗短， 因此屬于綠色環(huán)保工藝；水刀切割屬于無(wú)機(jī)械接觸“ 冷切割” 题涨， 絕無(wú)機(jī)械應(yīng)力偎谁、 熱變形、 無(wú)受熱影響區(qū)域( H AZ ) 產(chǎn)生纲堵，不會(huì)改變被切割物質(zhì)的物理和化學(xué)特性餐嗦， 因而成為對(duì)熱敏感物質(zhì)的最佳切割工具 蝌秕； 水刀切割適應(yīng)性好、 切割品質(zhì)優(yōu)良残膜、 切縫窄镐赖、 材料損耗少； 水刀切割可以方便地與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)商爆， 使它成為一種全新的先進(jìn)數(shù)控加工工具从巾。

　　雖然磨料水刀切割工藝已成為世界上成長(zhǎng)最快的加工工藝之一， 但是應(yīng)用磨料水刀進(jìn)行雕刻工藝的研究在國(guó)內(nèi)還未見(jiàn)到爬姓。其原因是磨料水刀這種工具具有“ 柔性” 特征趣临， 因此對(duì)其進(jìn)行精確控制相對(duì)復(fù)雜。在雕刻過(guò)程中慢沉，不僅要控制噴頭的位置掏榜，同時(shí)要根據(jù)刻蝕工件材料的性質(zhì)、 圖案形狀咪干、 刻蝕深度络兜、 磨料水刀工藝參數(shù)以及加工的質(zhì)量要求等對(duì)噴頭的運(yùn)動(dòng)參數(shù)——速度和加速度進(jìn)行精確控制。本文作者首先建立磨料水刀切割的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型部翘， 并應(yīng)用所建立的模型來(lái)預(yù)測(cè)噴頭移動(dòng)速度硝训。通過(guò)對(duì)噴頭運(yùn)動(dòng)速度的控制來(lái)間接控制磨料射流的刻蝕深度。通過(guò)手工編程新思， 在 J J —I 型萬(wàn)能數(shù)控水刀切割機(jī)床上成功完成微型摩托車(chē)圖案的雕刻窖梁。 

　　關(guān)鍵技術(shù)

　　由于目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有專(zhuān)用的磨料水刀加工數(shù)控系統(tǒng)， 因此磨料水刀切割機(jī)床大都借用通用數(shù)控系統(tǒng)夹囚。一般需要手工編程數(shù)控代碼或者通過(guò)C A D／ C A M 系統(tǒng)設(shè)計(jì)( 或輸入) 零件幾何圖形纵刘， 由自動(dòng)編程系統(tǒng)產(chǎn)生零件加工數(shù)控代碼， 然后指令信號(hào)發(fā)送給機(jī)床控制系統(tǒng)完成零件加工和簡(jiǎn)單的切割加   工不同荸哟， 要實(shí)現(xiàn)微細(xì)雕刻工藝假哎，必須首先解決兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù) ： 1 ) 切割深度控制； 2 ) 加工路徑上直線(xiàn) 一弧線(xiàn) 一直線(xiàn)段問(wèn)的加減速控制鞍历。由于水刀切割深度與射流系統(tǒng)舵抹、 材料工程性質(zhì)和機(jī)床運(yùn)動(dòng)參數(shù)等有關(guān)。一般來(lái)講劣砍， 水刀系統(tǒng)功率越大惧蛹， 切割深度越深； 材料強(qiáng)度越高就肪， 切割深度越忻职堋； 噴頭移動(dòng)速度越慢赊设， 切割深度越深渣先。為了簡(jiǎn)化問(wèn)題和方便控制物坝，般來(lái)說(shuō)， 在雕刻工藝過(guò)程中短连， 圖案除了直線(xiàn)段以外斩缘， 往往還有弧線(xiàn)段。由于磨料水刀本身的特點(diǎn)根术， 在直線(xiàn)段與弧線(xiàn)段或者弧線(xiàn)段與直線(xiàn)段的過(guò)渡處泳隶， 刻蝕圖案往往會(huì)產(chǎn)生鋸齒狀的瑕疵， 有時(shí)甚至破環(huán)整個(gè)圖形的美觀(guān)造型涮侥。解決這個(gè)問(wèn)題的辦法是控制這些過(guò)渡處的( 減) 速度灭大， 使運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)過(guò)渡。 

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