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      復合材料不同于大多數金屬，它不是各向同性而是各向異性。其加工一直是個工程難題，對于碳纖維復合材料，傳統機械加工方式會產生分層、變形、劈裂等問題，且切口光潔度差，只能進行初加工，且產生的超細粉塵嚴重危害健康。航空飛行器大型構件的特點是大尺度曲面復合材料零接縫切割對接，采用超高壓水切割五軸聯動平臺作業(yè)也是美國波音飛機制造公司的標準工藝。對于小至幾米大至十余米的成型曲面機翼、尾翼或機身蒙皮等構件，要實現平穩(wěn)定位、刀頭隨曲面保持法向橫移、射流以點線切入、高速高精度變化相對位置，而且實現隨機跟蹤監(jiān)測、調節(jié)、補償一體化，確保大尺度曲面的整體加工精度。而這一切超高要求，最重要的基礎設備就是高端超高壓水射流發(fā)生系統與執(zhí)行機構。

      課題的目標是切割以機翼為主的大尺度曲面復合材料，其厚度大多在 3 mm 左右，以通用產品的壓力已夠用。但對大尺度工作的高精度、高速度作業(yè)要求，即作業(yè)過程中不允許停頓、更不允許重復，且要求法線切縫，輪廓粗糙度為 ± 0． 762mm( ± 0． 03 in，美國波音公司要求) 。通過對美國 PAＲ 公司 420 MPa 產品應用( 工作壓力 350MPa) 的長期應用和對相同材料的試驗證實，應當將額定壓力提高到 500 MPa，工作壓力不低于 400MPa，射流流量仍為 3 L /min。顯然，確定了這樣一組高端工況參數面臨著增壓器的升級和整個系統承壓后部件與控制部件的可靠運行難題。為了保證 500 MPa 大流量增壓器的可靠運行，筆者先期研制了等功率的 600MPa 超高壓系統，得出以下設計經驗。

( 5) 簡單化零件設計。零件設計越簡單，超高壓工況越安全可靠。因此，承壓零件多以直筒狀且不采用螺紋連接。尤其是對切割頭的專利設計，其特點是水噴嘴、混合腔、混砂管的對中性尤為重要。