微磨料气射流加工机理实验研究.pdf

2007年10月沈阳理工大学学报Vol.26No.5
第26卷第5期TRANSACTIONSOFSHENYANGLIGONGUNIVERSITYOct.2007

文章编号:1003-1251(2007)05-0006-04

微磨料气射流加工机理实验研究

任延岿,吕玉山,孙建章

(沈阳理工大学机械工程学院,辽宁沈阳110168)

摘要:微磨料气射流加工技术是对硬脆材料进行微细加工的一种非常有潜力的技术.
对脆性材料微磨料气射流加工机理的实验研究是精细精密加工领域一个重要研究方
向.为研究微磨料气射流加工的一般机理,在一套自制微磨料气射流装置上实验并分析
了喷射参数及磨料参数对微磨料气射流加工影响的数据,得到了微磨料气射流加工中
喷射距离、喷射时间、喷射压力、喷射流量和磨料粒度对加工效果的影响的一般规律.

关键词:微磨料气射流加工;硬脆材料;喷嘴;喷砂
中图分类号:TG115.6文献标识码:A

ExperimentalInvestigationontheMechanismof
MicroabrasiveJetMachining

RENYanku,iLUYushan,SUNJianzhang

(ShenyangLigongUniversity,Shenyang110168,China)

Abstract:Microabrasivejetmachining(MAJM)isakindofpotentialtechnologyforthetiny
processingofthehardcrispmateria.lTheexperimentalstudyofthecrispmaterialprocessing
mechanismofMAJMisanimportantresearchdirectionofthefineandpreciseprocessingare
a.InordertostudymechanismofMAJM,anexperimentismadeinasetofselfmadeequip
mentandsomedatahavebeenanalyzed,theeffectsofthejetdistance,jettime,jetpressure
,currentcapacityandthegranularityofmicroabrasiveonthemachiningcapabilityareob
tained.
Keywords:microabrasivejetmachining;hardcrispmateria;ljetnozzle;sandblasts

由于微磨料气射流加工技术具有不同于其他显微组织等方面进行了探讨性实验研究.瑞士联
[1~3]
加工技术的特点,为了充分地发挥该技术特有的邦技术研究所的Belloy.E,飞利浦科研所的
[4]
优越性和技术潜力,对其机理进行实验研究是非Slikkerveer.P.J等人在微磨料气射流机理实验
常必要的.国外的研究者们在微磨料气射流加工研究方面取得了一些成果.
研究方面开展的较早,在冲蚀理论的指导下,从冲现在我国对微磨料气射流加工装置的研制与
击角、冲击速度、磨料粒子流量、磨料粒子粒度、磨微磨料气射流加工机理的研究还处在初始起步阶
料粒子形状、磨料粒子与工件材料的硬度比、工件段,所用的微磨料气射流系统只是简单地采用传
材料的硬度、工件材料的塑性和韧性、工件材料的统喷砂的原理,急需对装置的加工参数对被加工
工件的影响规律进行基础性机理实验研究.本文
收稿日期:2006-12-25根据微磨料气射流加工原理,使用自建实验装置,
作者简介:任延岿(1976),男,辽宁沈阳人,硕士研究生对微磨料气射流加工技术进行了基础性机理实验
第5期任延岿等:微磨料气射流加工机理实验研究7

探索.后,采用一种类似于直压式和搅拌式原理相结合
结构的混料室进行实验.
1实验原理与实验装置
2实验结果分析
微磨料气射流加工是利用微细磨料与高压空
气或其它气体混合而成的速喷射流,通过专门设把实验装置的各元器件,依据图1组装起来
计的喷嘴射向工件,依靠磨料的高速冲击而实现进行实验.实验工件材料为医用试玻片,磨料使用
对工件表面材料的去除加工的一种方法.图1是的是W10、W20和W30的白刚玉.使用CS-3100
微磨料气射流加工的气路原理示意图.轮廓仪采集实验数据.
实验装置的核心部件是喷砂嘴和混料室.喷
2.1喷射距离对加工效果的影响
砂嘴在微磨料气射流加工系统中占有重要地位,
喷砂嘴的材料、形状、结构等对喷射加工的加工效图3a显示,随着喷射距离的增大,切削深度
果有重要影响