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磨料水射流按磨料與水的混合方式分為兩類，即為后混合式與前混合式。后混合磨料射流主要指以水為工作介質的引射式磨料射流，或稱為磨料水射流（AWJ），是目前應用最廣泛的一種磨料射流。 高壓磨料水射流加工技術是以高速水流為載體帶動磨料高速沖擊被加工材料的表面，實現(xiàn)對材料進行破碎去除的技術。

后混合式磨料水射流工作原理，如圖 1.1 所示，利用液壓系統(tǒng)把水壓增加到 200MPa-400MPa，使高壓水通過一個水噴嘴(直徑為 0.076mm- 0.6mm)，形成 2-3 倍音速的高速水射流，使水壓能轉變?yōu)樯淞鲃幽埽斔淞饕猿羲俚乃俣冉?jīng)過混砂室時，導致混合室內形成局部真空，磨料在大氣壓和重力作用下由進砂口進入混砂室，磨料與水射流混合進入混砂管形成磨料水射流。在高壓磨料水射流中水作為載體使磨料粒子加速，由于磨料粒子比重大，硬度高，較之純水射流具有更強的沖蝕去除材料的能力。前混合式磨料水射流的工作原理如圖 1.2 所示[5]。

磨料箱放置在高壓泵與噴嘴的中間管段。高壓水經(jīng)閥門一部分輸送至磨料箱的頂部和底部，磨料與水在磨料箱內進行初步混合使磨料在磨料箱內處于流化狀態(tài)。流態(tài)化的磨料經(jīng)磨料閥進入混合腔與高壓水均勻混合，在高壓管線中得到第一次加速并達到速度平衡。液固兩相懸浮體到達噴嘴后，在噴嘴幾何結構的作用下，兩相得到第二次加速，從噴嘴噴出形成前混式磨料水射流。

目前市場上磨料水切割機主要為后混合式磨料水射流形式。根據(jù)高壓水發(fā)生裝置不同可分為增壓缸式和三柱塞自驅泵式。增壓缸式水切割機系統(tǒng)如圖 1.3 所示。

典型的磨料水射流系統(tǒng)包括以下幾個主要模塊:增壓系統(tǒng)及高壓水路、磨料供給系統(tǒng) 、噴射系統(tǒng)、運動及其控制系統(tǒng)、工作臺和收集器等[6]。增壓系統(tǒng)為磨料水射流提供高壓力水，其核心部件是增壓器，一般采用油水往復式增壓泵，增壓比通常選用 10:1 -20:1。增壓器的輸出水壓可由液壓系統(tǒng)的油壓來調節(jié)。通過增壓泵的增壓，可使水的壓力增至 100-400MPa，甚至高達 690MPa。高壓水路將增壓系統(tǒng)與噴射系統(tǒng)連接，為了輸送高壓水和適應噴射系統(tǒng)快速靈活運動的要求，高壓水管道通常采用具有撓性的耐超高壓不銹鋼管，并由若干個旋轉管接頭組成。磨料供給系統(tǒng)為磨料水射流供給磨料，它的基本構成包括料倉、磨料流量閥和輸料管。磨料水射流噴射系統(tǒng)包括高壓水開關閥、寶石水噴嘴和使水射流與磨料混合的混砂管及混砂管外保護套。磨料水射流的運動系統(tǒng)分為移動式和多關節(jié)機器人兩種類型 ，大多數(shù)加工系統(tǒng)采用移動式運動系統(tǒng)。噴射系統(tǒng)運動的控制方式一般采用 CNC 控制方式。工作臺用于裝夾和固定工件。接收裝置位于工件下方，用來收集切割剩余的射流，具有消耗剩余的能量、降低噪聲、防止飛濺和安全等功能。