25、不同温度下K - 92陶瓷磨料射流加工的材料去除率分析

不同温度下K - 92陶瓷磨料射流加工的材料去除率分析

在现代制造业中，对高强度、低密度且难以加工的材料的需求日益增长。传统加工方法在加工这些材料时面临诸多挑战，如难以保证尺寸精度、加工效率低、成本高等。因此，非传统制造工艺应运而生，其中流体化床 - 热磨料射流加工（FB - HAJM）具有加工智能和高强度材料的潜力。本文将详细探讨使用K - 92陶瓷进行FB - HAJM加工时的材料去除率分析及经济可行性研究。

研究背景

随着航空航天和核工程等领域的发展，对难加工材料的需求不断增加。传统加工方法在加工这些材料时存在诸多不足，如难以保证尺寸精度、加工效率低、成本高以及会在工件上产生不良变形和残余应力等。因此，非传统制造工艺逐渐成为研究热点。

此前已有研究对压缩空气温度对材料去除率（MRR）和目标基板粗糙度的影响进行了探讨。例如，Jagannatha等人研究了苏打石灰玻璃板，发现使用磨料热空气射流能取得更好的效果。同时，在流化床 - 热磨料射流加工中应用热磨料的新思路也得到了验证，并且研究了磨料温度、床压力、离焦距离（SOD）和不同粒度等因素对加工性能的影响。

研究方法

实验设置

实验采用了基于流化床混合原理的加热混合腔，以实现空气和磨料的均匀混合，并减少热磨料切割边缘对工件表面的损伤。磨料通过加压粉末进料系统被送入加热混合腔，利用加热线圈将磨料加热到所需温度，并通过调节器进行控制。整个实验装置，包括水平平面运动（X - Y工作台）、垂直（Z轴）运动、流化床加热混合腔、喷嘴、喷嘴支架和加压磨料进料腔等，均通过CAD软件进行设计和组装。

材料与方法