搞要：
水刀切割工件质量与水刀的速度、喷流压力、砂粒直径、流量摩擦流速及喷嘴的几何参数等有关，但是只有速度可以随意控制，笔者设计一种基于压力传感器的水刀切割优化系统，解决了水射流技术存在的缺点。

水射流切割加工因其独特的优点,得到了广泛关注应用。据不完全统计,水射流可以切割500种以上软硬材料,这几乎涵盖了所有应用中的材料,包括飞机和汽车制造都采用了水切割技术。在石油工程方面,喷射钻井技术为普及推广的新技术。水射流技术以其高效、耗能少、比热低以及良好的工作环境等优点,日益受到人们的重视。随着材料科学的发展,一些高强度、高硬度材料的出现,给切割加工带来了一些困难,水射流技术,特别是混合磨料的出现无疑给难加工材料的加工提供了一种行之有效的方法。由于传统的水射流切割系统需要人为控制切割,很难确定给定的速度能否切通材料,也难控制切割质量,所以笔者通过压力传感器来实现自动最优切割速度。
1系统硬件设计
1.1总体设计方案①系统采用ATMEL企业的Megal6单片机,它是增强型内置Flash的RISC(Reduced InstructionSet CPU)精简指令集高速八位单片机。系统功能框图如图1所示。压力传感器选用小型称重袖珍压力传感器,具有小尺寸、低高度和全密封的特图1系统功能框图点,适用于空间有限的场合,选用的量程为20kg。该系统由传感器测量设备与单片机处理设备组成。
通过压力传感器测出开始切割时压力到切通时压力的变化，传输到单片机里存储的数据库，得出切割所需要速度。其中数据库是通过大量的试验，由Matlab进行数据拟合得出不同材料的切割速度与切通所需时间的关系表达式。水射流切割系统速度优化有高、中、低3种模式：低模式为切割最大的切割速度，切割质量比较；中模式的切割速度比低模式低一个档次，切割质量质量比较好，高模式质量最好的，切割速度比中模式低一个档次。

本文转载至《化工自动化及仪表》中文核心期刊第262期

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