[发明专利]一种液体切割介质的选择方法

说明书

本发明公开了一种液体切割介质的选择方法，包括如下步骤：根据被切割物质的性质确定切割介质所需要达到的压强；根据上述压强，在待选物质的三相图上找到对应的压强，确定其在这一压强下不固化的最低温度，该最低温度低于切割环境的温度；根据切割环境的压强，找到切割环境压强下待选物质的气化温度，该气化温度低于切割环境的温度；在筛选出的切割介质中，检测其是否会与被切割物质发生反应。根据本发明上述四个步骤即可选取出适合用作切割的液体介质。

技术领域

本发明涉及切削加工技术领域，具体涉及液体切割技术。

背景技术

液体喷射加工，又称液体切割，喷嘴孔中以每秒数百米至一千米以上的高速喷出，形成一股高能量密度的射流冲击工件，使材料破碎而去除。

发明内容

本发明所解决的技术问题：选择与被切割物质适宜的液体切割介质。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种液体切割介质的选择方法，包括如下步骤：

第一步，根据被切割物质的性质确定切割介质所需要达到的压强；

第二步，根据上述压强，在待选物质的三相图上找到对应的压强，确定其在这一压强下不固化的最低温度，该最低温度低于切割环境的温度；

第三步，根据切割环境的压强，找到切割环境压强下待选物质的气化温度，该气化温度低于切割环境的温度；

第四步，在筛选出的切割介质中，检测其是否会与被切割物质发生反应。

上述第二步，三相图是指将某种具有汽、液、固三态的物质的状态曲线画在一个以压力为纵坐标温度为横坐标的坐标图里，而得到的工质状态图。

本发明所述的待选物质是自然界中具有汽、液、固三态的物质。

根据本发明上述四个步骤即可选取出适合用作切割的液体介质。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为一种液体切割介质的选择方法的示意图；

图2为水的三相图；

图3为二氧化碳的三相图。

具体实施方式

一种薄板材，切断所需的切割力F为9.85N。

采用液体切割的方式切割所述薄板材，液体切割的喷嘴直径为D₀为0.1mm，液体射流在切割面上所形成区域的直径x为0.1mm，即切缝的大小为0.1mm，切割环境的压强为1Pa，切割的环境温度为125摄氏度。其中，喷嘴与薄板材之间的距离可调，以保证切缝的大小为0.1mm；切割所述薄板材可在密闭的环境中进行，温控设备对该密闭环境的温度进行调控。

在液体切割所述薄板材之前，对液体切割介质进行选择，其方法如下，参考图1：

第一步，根据被切割物质切断所需的切割力F以及喷嘴的直径D₀以及射流在切割面上所形成区域的直径x，代入公式F＝πD₀²P₀[1.046-3*10^-4(x/D₀)]得到切割介质所需要达到的压强P₀为300MPa。

第二步，根据上述压强，在待选物质的三相图上找到对应的压强，确定其在这一压强下不固化的最低温度，该最低温度低于切割环境的温度。其中，待选物质为自然界中具有三相的物质。例如，参考图2，在压强300MPa的情况下，水不固化的最低温度小于0摄氏度，这个最低温度小于切割环境温度。再如，参考图3，在压强300MPa的情况下，二氧化碳不固化的最低温度小于125摄氏度，这个最低温度小于切割环境的温度。