超声辅助磨料水射流加工机制及去除模型研究

摘要

为了增强磨料水射流的加工效果,设计了超声辅助微细磨料水射流加工系统.通过喷嘴内变幅杆的超声振动,将声能与射流压力能叠加,增强磨料水射流的脉动行为,形成脉冲射流.通过数值计算的方法研究了流场轴线上的声压分布及磨粒在流场中的运动特性,探究了脉冲射流的加工机制及硬脆材料去除机制.通过切槽实验分析了系统压力、振幅及靶距对冲蚀深度的影响规律,实验结果证明,施加超声振动可有效降低系统压力,最佳靶距为8～10 mm.基于实验结果,利用MATLAB建立了硬脆材料的去除深度预测模型.