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航空工業(yè)的一個重大需求是對大尺度曲面復合材料的機翼、尾翼和蒙皮的加工，由于機械加工對復合材料會產(chǎn)生分層、變形和劈裂等問題，美國波音公司已將超高壓五軸聯(lián)動水切割作為標準工藝，因此，催生了特大型水切割專用加工機床。為應對國內(nèi)需求和國際競爭：復合及特種耐高溫材料超高壓水射流加工裝備與工藝，由此可見，特大型、曲面加工、極端參數(shù)、五軸聯(lián)動、加工 - 測量 - 調(diào)控一體化自動化控制、高精度、速度要求和工藝數(shù)字模型等構(gòu)成了高端超高壓水切割技術(shù)的水平標志。

成套裝備的構(gòu)成如下

( 1）超高壓增壓器系統(tǒng)。采用對置式雙缸 2臺增壓器并聯(lián)方式，工作壓力 450 MPa，單臺流量 3 L/min，缸體采用雙層嵌套，承壓材料為 15-5HP，柱塞直徑 22 mm，行程 100 mm，往復次數(shù) 70 min-1。

（2）龍門式切割平臺。工作尺寸 15000 mm×5000 mm，采用齒輪齒條傳動，Z 軸運動尺寸1200 mm，采用伺服電機控制器和軟件控制各運動件，采用光柵隨機測量主梁行走位置。

（3）點陣浮動托架。采用標準的立柱點托架，以120 個點構(gòu)成對特大型曲面工件的附合支撐和定位，每個支點會3D 旋轉(zhuǎn)真空杯構(gòu)造實現(xiàn)柔性支撐，自帶動力用以調(diào)節(jié)其高度和轉(zhuǎn)角，點陣最高升幅為600mm。

（4）磨料射流五軸聯(lián)動切割頭系統(tǒng)。包括磨料射流切割頭，固定在電主軸（Z 軸）上的五軸聯(lián)動總成部件， 型杯總成部件，置于橫梁上的真空泵和磨料收集器及管路總成。作業(yè)時，五軸聯(lián)動部件帶動切割頭做3D 動作并沿 Z 軸升降，工件夾在 型杯間做切邊工作，磨料廢液由 型杯（內(nèi)置消音鋼珠）接取并經(jīng)真空泵抽吸至集液器進行固液分離。

（5）3D 水切割運行軟件。該軟件的核心是將五軸聯(lián)動與點陣托架動作同步控制調(diào)節(jié)，亦即它將識別曲面、調(diào)節(jié)點陣附合曲面且控制切割頭沿曲面邊緣切割作業(yè)，因為增加了點陣托架的同步動作，使得運行軟件成為技術(shù)關(guān)鍵。

(6)在線測量系統(tǒng)。在橫梁上設(shè)置 2 個立軸，一個為水刀 Z 軸，另一個裝機械刀具備用和在線測量探針，通過其反饋實現(xiàn)“加工、測量和調(diào)控” 一體化自動控制全加工過程。