微磨料水射流技術(shù)及裝置的研究.pdf

1、微磨料水射流技術(shù)是集精密加工技術(shù)和傳統(tǒng)磨料水射流“冷”加工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)于一身的復(fù)合加工技術(shù)。微磨料水射流的加工精度可達(dá)到激光加工精度的數(shù)量級(jí)，它繼承和深化了磨料水射流技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，擴(kuò)展了其應(yīng)用范圍。目前，磨料水射流各項(xiàng)技術(shù)以及各種輔助設(shè)備日益完善和成熟，全球加工制造業(yè)向中國(guó)轉(zhuǎn)移，各種新型的復(fù)合材料相繼涌現(xiàn)和對(duì)精度要求日益提高。在這種背景下，微磨料水射流作為一種精密、“冷態(tài)”的加工手段，在微機(jī)械、微電子、新能源、半導(dǎo)體以及復(fù)合材料等行業(yè)有著廣

2、闊的前景。
　　 本文針對(duì)傳統(tǒng)磨料水射流磨料后混合供料過程中磨料輸送不精確、不穩(wěn)定的問題，設(shè)計(jì)了以螺桿泵為原理的磨料水射流切割頭裝置，其核心部件是特制的螺旋螺桿，在電機(jī)的控制下能夠定量、主動(dòng)和穩(wěn)定的輸送磨料。
　　 根據(jù)設(shè)計(jì)和選定的參數(shù)推導(dǎo)出理論磨料流量Q1和輸入電壓V的理論磨料控制方程Q1=4.35V-4.27；通過磨料輸送精度測(cè)試實(shí)驗(yàn)，得出輸入電壓V與實(shí)際輸出的磨料質(zhì)量Q2的數(shù)據(jù)，用Matlab軟件擬合出實(shí)際磨料控制

3、方程Q2=5.39V-16.43。比較和分析兩個(gè)流量方程，結(jié)果表明：磨料質(zhì)量流量平均誤差為1.03g/min，平均相對(duì)誤差為0.2％；最大誤差為1.96g/min，最大相對(duì)誤差為1.79％，該磨料輸送裝置能夠滿足微磨料水射流精密切割的要求。
　　 論文應(yīng)用Solidworks對(duì)安裝切割頭的懸臂梁進(jìn)行了三維建模，并用有限元軟件對(duì)懸臂梁進(jìn)行了分析，其結(jié)果表明：懸臂梁的剛度是足夠的，前四階頻率分別為20.4Hz、31.4Hz、91.3