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 通常情況下磨料是由位于系統(tǒng)上發(fā)的磨料罐內(nèi)存放，當(dāng)控制閥打開(kāi)時(shí)，磨料順軟管

進(jìn)入射流系統(tǒng)，尤其進(jìn)入系統(tǒng)的位置可分為前混合與后混合。

    磨料在切削過(guò)程中的作用

      在磨料水射流混合切割中，磨料在切割加工中承擔(dān)了90%以上的切割任務(wù)。因此，研究磨料參數(shù)對(duì)物料的切割能力的影響有一定的實(shí)際意義。

      (1)磨料在射流中的受力情況:磨料在混入水射流后，就會(huì)受水射流的作用力開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程可用一個(gè)小球體在一個(gè)恒流場(chǎng)中的受力狀態(tài)來(lái)表述。根據(jù)流體力學(xué)理論中斯托克斯公式，球體在以v為速度的流體作用下受到的作用力為:

      公式中可以看出材料所受的作用力一般小于實(shí)際作用力，即便如此，磨料也可在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到流體的速度。

      (2)磨料射流中在切割過(guò)程中的作用:磨料水射流是以高壓水為載體，磨料為核心的切割方式。由于磨料質(zhì)量比水大又具有棱角，因此磨料被高壓水射流加速運(yùn)動(dòng)對(duì)物料的切削能力要比同等條件下的純水射流大得多。

      實(shí)際上當(dāng)切削液從噴嘴中射出的時(shí)候，其都處于紊流狀態(tài)，磨料粒子在切削液中隨機(jī)取取切割方向，對(duì)材料的沖擊角度是任意的。當(dāng)磨粒以銳角沖擊材料時(shí)，類(lèi)似于空間半無(wú)限體上受法向集中沖擊載荷。當(dāng)磨粒以鈍角沖擊材料時(shí)，類(lèi)似于空間半無(wú)限體上受

法向球體集中沖擊載荷。這兩種沖擊都將在載荷接觸區(qū)周?chē)a(chǎn)生拉應(yīng)力，}在載荷正下方某一深度產(chǎn)生最大剪應(yīng)力。當(dāng)磨粒入射速度超過(guò)材料的門(mén)檻限限時(shí)，將多在磨粒沖擊范圍內(nèi)存在缺陷處產(chǎn)生徑向或橫}i脆性裂紋(或塑性流變)，此時(shí)一般不發(fā)生材料的大量剝禧。隨著連續(xù)不斷的磨粒沖擊起到持續(xù)加載作用，一促進(jìn)了新裂紋的萌生和舊裂紋的擴(kuò)展。同時(shí)，裂紋形成后，高壓水進(jìn)入裂紋空何，在水楔作用下裂紋尖端產(chǎn)生拉應(yīng)力集中‘，促使裂紋快速擴(kuò)展，造成材料裂紋裂紋的萌生、擴(kuò)展和交匯進(jìn)而大量剝落，完成對(duì)材料的切削。

此外、磨料在水射流中是不連續(xù)的，由磨料顆粒組成的高速粒子流對(duì)被切材料產(chǎn)生高頻沖擊作用，使磨料水射流的切割能力也大為提高。

磨料的參數(shù)對(duì)切割性能的影響

通常情況下切割不同的材料對(duì)磨料的要求也不一祥，粒度大的磨料，適用于來(lái)切割如鋁、塑料等較軟的材料。粒度小的磨料適于用來(lái)切割象鋼一類(lèi)的較硬的材料。

（1）磨料的類(lèi)型對(duì)切割深度的影響:硬度是磨料切割能力關(guān)鍵指標(biāo)。在切割材料的過(guò)程中，磨料的硬度大，切割深度就會(huì)越深。這是因?yàn)槟チ仙淞髑懈畈牧?，其主要破壞形式就是沖蝕切削。在壓力不變的情況下，磨料的流量一定，磨料的硬度越高，其強(qiáng)度就越高，沖蝕能力越強(qiáng)。

 用80目的硅砂、石榴石、金剛砂作為磨料，選擇靶距L=3.5mm，噴嘴橫移速度為6m/s

壓力為380Mpa對(duì)加工陶瓷作切割加工得到的切’深數(shù)據(jù)如下表4-l:

從3種硬度不同的磨料所達(dá)到的切割深度比較來(lái)看，磨料的硬度大，其切割的深度就會(huì)顯著增加。但是，在實(shí)際的切害}J加工過(guò)程中，還要考慮磨料的經(jīng)濟(jì)性和對(duì)磨料噴嘴的磨損等影響。因此，應(yīng)盡量選擇硬度較低的磨料。此外，還應(yīng)當(dāng)控制磨料的流量，既要考慮切割的速度，又要保證磨料噴嘴的使用壽命。

 (2)磨料的類(lèi)型對(duì)切割深度的影響:由公式可知，在磨料顆粒假設(shè)是圓球形的條件下，磨料粒徑越大，作用力越大，對(duì)物料的打擊力也越大。但事實(shí)上磨料顆粒具有棱角的。因此，當(dāng)磨料粒度增大、磨料顆粒的外形表面相對(duì)較光時(shí)，由于其切割棱角減小，切割能力反而有所下降，使切割深度較淺。

 通常情況下，磨料對(duì)被切割材料的總打擊力F二與單位面積內(nèi)磨料接觸材料數(shù)量有關(guān)。當(dāng)磨料粒徑減小時(shí)打擊力Fm增加，單位面積內(nèi)接觸數(shù)量增多，破壞能力增強(qiáng)，切割深度增加。但是，若磨料的目數(shù)過(guò)小，其形不成有效地能量傳遞過(guò)程，反而會(huì)降低系統(tǒng)的切削能力。

      (3) 水射流的二相混合:磨料水射流主要是將低速的磨料與高速流動(dòng)的水射流的相混和，從而使低速的磨料也獲得高速動(dòng)能，并由高速水夾帶一起射出，形成磨料水射流。當(dāng)磨料顆粒進(jìn)入混合管中，由于磨料與水流存在速度差，磨料將受到加速，直到速度平衡。