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 航空工業(yè)所采用的三維磨料射流 加工系統(tǒng)大多為大框架、價(jià)格昂貴的五軸機(jī)器人加工系統(tǒng)。 隨著磨料射流切割技術(shù)的成熟和可靠性、 維護(hù)性的提高，其他工業(yè)對(duì)三維磨料射流切割的需求也日益增多，這就 促使水射流切割設(shè)備生產(chǎn)廠家不斷開發(fā)出低成本、高度自動(dòng)化和高精度的三維磨料射流切割設(shè)備，以滿足其他工業(yè)部門的需要。 目前，歐洲及美、加、 日等國(guó)家的三維磨料射流切割應(yīng)用已相當(dāng)廣泛，遍布于航 空、軍工、汽車、機(jī)械等制造工業(yè)部門。

(1) 汽車油箱罩的切割。在Adrian,Manufacturing Plant的Chevrolet發(fā)動(dòng)機(jī)分廠，設(shè)置了10臺(tái)機(jī)器人水切割裝置，在兩條生產(chǎn)線 上加工和整修卡車的塑料油箱罩。加工過(guò)程為4.95mm厚的聚乙烯罩成形后自動(dòng)傳送到打孔和修整工位。原來(lái)，這種零件需經(jīng)過(guò)一條機(jī)械工具組成的生產(chǎn)線進(jìn)行鉆孔、修整邊角，且由于油箱罩需分別安裝于 卡車的左邊和右邊，所以還需分成兩類不同的部件。這樣，需要對(duì)模具 進(jìn)行經(jīng)常性的維護(hù)和更換磨損部件，需較大的生產(chǎn)空間。更換為水切割系統(tǒng)后，顯著降低（對(duì)工作空間的要求。零件在成形冷卻后固定在 一個(gè)傳送裝置上，通過(guò)水射流工作臺(tái)（見圖15-40)，在第一個(gè)工位，兩 個(gè)機(jī)器人A和B配備水射流噴嘴在罩體上切割內(nèi)孔和溝槽；然后工件被傳送至第二個(gè)工位進(jìn)行邊角修接并被分成兩個(gè)獨(dú)立的零件，這些都是由笫二對(duì)機(jī)器人C和D完成的，它們每個(gè)繞工件切割大約3.5m長(zhǎng)的路徑，噴嘴以約12.5mm的靶距、250mm? s-1的進(jìn)給速度圍繞工件 運(yùn)動(dòng)；最后，第五個(gè)機(jī)器人E在工作臺(tái)的尾部收集加工完的零件，并將其放入設(shè)置在生產(chǎn)線旁的轉(zhuǎn)運(yùn)箱內(nèi)，切割過(guò)程產(chǎn)生的碎屑落入下面的 傳送器七送入廢料箱內(nèi)。

(2) 一對(duì)油箱的總加工時(shí)間（包括所需的熱成形時(shí)間）是64s，加工過(guò)程中的重復(fù)性優(yōu)于土0.5mm。由于五臺(tái)機(jī)器人一起工作，進(jìn)行不同的零件加工過(guò)程，因此必須使它們排列得足夠緊密，以使它們的運(yùn)行區(qū)域相重疊。由于這個(gè)原因，必須在控制程序中寫入安全保護(hù)語(yǔ)句，以保證 機(jī)器人相互之間不會(huì)碰撞。

(3) 在這種工況下，水射流工作壓力為380MPa，噴嘴直徑為0.2mm,流量1 L/min，相對(duì)于位于工作臺(tái)下方的噴嘴，配備了一個(gè)接收器，用以捕獲水流和切屑。蒸汽渦輪機(jī)零件的磨料射流加工。由于對(duì)高精度的要求， 通常采用電火花加工蒸汽渦輪機(jī)導(dǎo)流葉柵，但這種方法存在的問(wèn)題是加工速度緩慢和由千使用油液而存在火災(zāi)隱患。 采用磨料射流加工則可避免這些問(wèn)題，并可在水平位置上進(jìn)行工件的三維曲面切割。 專門開發(fā)用于此種加工的磨料射流設(shè)備見圖  。 兩個(gè)數(shù)控切割頭相 對(duì)而立以增加效率，工作中每個(gè)切割頭可單獨(dú)受控按五個(gè)軸(X、Y 、Z、 A、B)運(yùn)動(dòng)。 在兩個(gè)切割頭之間水平設(shè)置一個(gè)分度臺(tái)提供額外的“ C軸“轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整工件的安裝位置。 加上 “C軸＂，則系統(tǒng)控制軸的總數(shù)達(dá)到了 11 個(gè)。 由于嚴(yán)格的切割公差要求（大約為 0. l~O. 4mm)，在Y軸和Z軸向需特別加強(qiáng)機(jī)器結(jié)構(gòu)的剛性。 A軸和B軸允許切割頭旋轉(zhuǎn)和擺動(dòng)，以切割形狀復(fù)雜的輪廓。

(4) 加工實(shí)踐表明，磨料射流切割此種復(fù)雜形狀的三維曲面工件既達(dá) 到了較高的加工速度，又保證了較高的加工精度。 通過(guò)數(shù)控裝置同步控制的兩臺(tái)五軸切割頭，可根據(jù)工件的不同輪廓和加工要求采用不同的切割速度 由于生產(chǎn)效率的提高，大大節(jié)省了工時(shí)和人工費(fèi)用，因此是取代電火花加工此類工件的理想工藝。