水刀除了適用于平面的切割液同樣適用于三維的切割。值得我們注意的是在很多情況下比如說人造項(xiàng)目（例如飛機(jī)和汽車等等）上很少有平整的表面。我們見識(shí)到復(fù)雜的三維復(fù)合材料和金屬形成技術(shù)的發(fā)展預(yù)示了以后出現(xiàn)的平整部件會(huì)更少。實(shí)際上是三維切割的需要逐年增長(zhǎng)。水刀適用于三維切割。輕巧的切割頭以及切割過程中較低的反沖力給機(jī)器設(shè)計(jì)工程師提供了自由，這在高負(fù)荷材料的打磨和銑切過程中是不能實(shí)現(xiàn)的。實(shí)際上是搖臂的使用為較薄的高壓水管提供了移動(dòng)自由。
最簡(jiǎn)單的三維切割系統(tǒng)是通用水銑刀。該裝置可用手移動(dòng)，只能用于薄材料（例如飛機(jī)內(nèi)部和其它薄復(fù)合材料）的純水水刀切割。掌上型噴槍是平衡的，因此使用起來相當(dāng)靈活。作為切割復(fù)合材料的最佳方法，該裝置在二十世紀(jì)八十年代非常流行。作為銑刀的替代方法，操作人員也可對(duì)著模板按下特殊噴嘴，打開射流，并在繞部件走動(dòng)時(shí)移動(dòng)范本和噴嘴。在切割材料完成后，射流應(yīng)射入定點(diǎn)收集器。實(shí)際上是在當(dāng)今切割領(lǐng)域的高速發(fā)展中，像這樣的安全而有效的工具是常常的應(yīng)用于較薄的航空復(fù)合材料切割和其它的場(chǎng)合。舉個(gè)例子是在30x15x4英尺的較大機(jī)器為波音777，水切割五軸的設(shè)備就完全的可以做到切割尾部組件。水刀的設(shè)備運(yùn)作后切割的工具將其旋至特定高度，然后真空吸杯將部件固定在適當(dāng)位置。
生產(chǎn)商由于要擴(kuò)大生產(chǎn)，然后還要注意的是要避免銑刀和通用的水銑刀使用了昂貴的模板，因此在需要使用完全可編程的五軸的機(jī)器。操作人員通過使用這些機(jī)器，程序設(shè)計(jì)人員可在辦公室中創(chuàng)建工具路徑，實(shí)際上是將程序下載至操作人員用來切割材料的機(jī)器控制系統(tǒng)。
值得我們注意的是即使先進(jìn)的三維脫機(jī)程序設(shè)計(jì)軟件有所提高，三維切割也比二維切割復(fù)雜，不管切割流程是水射流、銑刀還是其它流程。例如，對(duì)于左圖所示的尾部復(fù)合材料，應(yīng)采取數(shù)個(gè)步驟切割部件。首先下載切割路徑和靈活的“Pogostick”工具的程序。當(dāng)Pogostick旋至預(yù)先設(shè)計(jì)的高度時(shí)，實(shí)際上材料通過橋式起重機(jī)進(jìn)入。在部件被粗略定位并且被Pogostick真空吸杯固定后，我們通過了特殊的Z軸（不用于切割）插入接觸探針，以將部件固定在精確的位置。接觸探針對(duì)多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行取樣，實(shí)際上是確保獲取部件高度和方向。然后進(jìn)行程序部件轉(zhuǎn)換。
水刀切割頭重新調(diào)整程序以匹配部件的實(shí)際位置。最后在回縮接觸探針Z，這時(shí)切割頭Z進(jìn)行擺動(dòng)操作。
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