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航空市場極大地驅(qū)動(dòng)了超高壓水切割技術(shù)的發(fā)展，僅以波音 787 與波音 767 飛機(jī)相比［2］ ，更清潔、更靜音和更高效的一個(gè)很大的差異因素就在于材料構(gòu)成，波音 787 采用的材料比例：復(fù)合材料50%，鋁材 23%，鈦材 15%，鋼材 6%，其他 6%；而波音 767，僅鋁材就占了 77% 的重量。復(fù)材、鈦材的切割，鋁材的銑削都成為了超高壓水切割的主要工藝目標(biāo)。除此之外，對鉻鎳鐵合金等鋼材、工具材料、塑料材料和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)材料，水切割工藝都顯示出優(yōu)越性能。也就是說，磨料水切割將擴(kuò)展到飛機(jī)制造幾乎所有的商業(yè)應(yīng)用，且因復(fù)合材料加工的難以替代使其格外重視。

水射流加工的優(yōu)勢：對不同材料和結(jié)構(gòu)的適應(yīng)能力；不同特征的可加工性（多功能用途）；沒有加工的熱效應(yīng)；由于射流打擊力的限制，不會(huì)使被加工材料產(chǎn)生變形；不會(huì)對復(fù)材產(chǎn)生分層、劈裂、邊緣擦傷或其它完整性問題；對一般應(yīng)用無需再加工；減少了工具和夾具；清潔、綠色、無粉塵；高效潛能。

超高壓水切割與五軸聯(lián)動(dòng)的成功復(fù)合，似乎就可以像機(jī)床加工那樣成型機(jī)械零件了，其實(shí)不然，因?yàn)樗淞魇谄渲睆椒秶鷥?nèi)的打擊力仍有強(qiáng)弱之分；水射流有效靶距范圍很短，致使加工件尺寸受限。這就使其切縫邊緣精度很難具有明確的“剛性表現(xiàn)”，即要像機(jī)加工一樣留有“加工余量”，而“加工余量”很難再繼續(xù)采用水切割工藝進(jìn)行“剔除”，因?yàn)樗淞魇恰叭嵝缘毒摺倍恰皠傂缘毒摺?。盡管如此，水切割對材料加工至“加工余量”，這就是一個(gè)了不起的“粗加工”工藝，對于航空工業(yè)等加工大型渦輪葉片尤為重要，傳統(tǒng)的渦輪葉片成型為了保證形位精度，往往是葉片與渦輪分開加工，然后焊接或把接，由此帶來了根部強(qiáng)度、精度等問題，整體加工一直是一種追求，雖然有了五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，整體加工葉輪的工作量依然很大，需要一層層地切削，而且編程復(fù)雜。水切割的“粗加工”則很好地解決了這一問題，即一次性沿曲面邊緣“切肉”至“加工余量”，保證了曲面的任意扭曲度和交接面的尖點(diǎn)與過渡圓弧，這樣的“粗加工”極大地提高了整體渦輪的加工效率，對于“加工余量”再由機(jī)加工中心二次加工或電化學(xué)工藝完成。對于二次精加工的定位問題由2 種工藝的運(yùn)行軟件一致性解決。圖 2 所示為大型葉輪粗加工實(shí)例，這里涉及2 個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題：采用超高壓前混合大流量磨料射流技術(shù)提高射流靶距以適應(yīng)較大曲面尺寸加工；五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置切割頭與 Z 軸呈 600 布置，以適應(yīng)較大曲率加工。

微切割是在水切割工藝基礎(chǔ)上的又一派生，它專門針對薄板材料、復(fù)合材料和稀貴金屬材料的精細(xì)加工，強(qiáng)調(diào)切縫趨于零（即切割后的組合尺寸與切割前無大變化）和超高精度加工，尤其對銳角、窄邊和復(fù)雜圖案的切割。微切割的工作量不大，也沒有切割速度要求，但要想很好的完成微切割加工，針對不同材料有以下 2 種工藝路線：（1）精細(xì)磨料射流，即在高端超高壓射流基礎(chǔ)上，采用 150 目以上的精細(xì)磨料，射流噴嘴和流量都將進(jìn)一步降低；（2）純水射流，即在 450 MPa 甚至更高的超高壓射流基礎(chǔ)上，采用純水射流以 3 倍以上超音速射流作業(yè)。微切割的精度目標(biāo)：磨料射流復(fù)現(xiàn)性精度±0.01 mm；純水射流線性精度 ±0.067 mm/min，切割速度 10000 mm/min。圖 3 所示為微切割加工實(shí)例。