水刀以及其他切割加工方式,從一般精度加工、精密加工到現(xiàn)代的超精密加工及納米加工,水切割較之激光、等離子、線切割等傳統(tǒng)的切割方式,水切割技術(shù)確實(shí)有其獨(dú)特、顯著的優(yōu)勢,同時(shí)也代表了當(dāng)前先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的重要方向。而且切割投資小,運(yùn)行成本低,切割材料范圍廣,效率高,操作維修方便。雖然制造技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)有幾千年的歷史,從石器時(shí)代、銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代到現(xiàn)代的高分子塑料時(shí)代,從手工制作、機(jī)器制作到現(xiàn)代的智能控制自動化制作,但現(xiàn)在的高精度高效的加工方式越來越得到人們的關(guān)注。
由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,機(jī)械工業(yè)、電子工業(yè)、航空航天工業(yè)、化學(xué)工業(yè)等,尤其是國防工業(yè)部門,要求尖端科學(xué)技術(shù)產(chǎn)品向高精度、高速度、大功率、小型化方向發(fā)展,以及在高溫、高壓、重載荷或腐蝕環(huán)境下長期可靠地上作。為了適應(yīng)這些要求,各種新結(jié)構(gòu)、新材料和復(fù)雜形狀的精密零件大量出現(xiàn),其結(jié)構(gòu)和形狀越來越復(fù)雜,材料的性能越來越強(qiáng)韌,對精度要求越來越高,對加工表面粗糙度和完整性要求越來越嚴(yán)格,使機(jī)械制造面臨著一系列嚴(yán)峻的任務(wù),對精密與特種加工技術(shù)有著更高的要求:
l)解決各種難切削材料的加工問題。如硬質(zhì)臺金、鈦臺金、耐熱鋼、不銹鋼,淬火鋼、金剛石、石英以及鍺、硅等各種高硬度、高強(qiáng)度、高韌性、高脆性的金屬及非金屬材料的加工。
2)解決各種特殊復(fù)雜型面的加工問題。如噴氣渦輪機(jī)葉片、整體渦輪、發(fā)動機(jī)機(jī)匣,鍛壓模等的立體成型表面,各種沖模、冷拔模等特殊斷面的型孔,炮管內(nèi)膛線、噴油嘴,噴絲頭上的小孔、窄縫等的加工。
3)解決各種超精密、光整零件的加工問題。如對表面質(zhì)量和精度要求很高的航天航空陀螺儀、精密光學(xué)透鏡、激光核聚變用的曲面鏡、高靈敏度的紅外傳感器等零件的精細(xì)表面加工,形狀和尺寸精度要求在0.1μm以上,表面粗糙度R。要求在0.01μm以上。
4)特殊零件的加工問題。如大規(guī)模集成電路、光盤基片、復(fù)印機(jī)和打印機(jī)的感光鼓、微型機(jī)械和機(jī)器人零件、細(xì)長軸、薄壁零件、彈性元件等低剛度零件的加工。
要解決上述一系列問題,僅僅依靠傳統(tǒng)的切削加工方法很難實(shí)現(xiàn),有些根本無法實(shí)現(xiàn)。在生產(chǎn)的迫切需求下,人們通過各種渠道,借助于多種能量形式,不斷研究和探索新的加工方法。精密和特種加工技術(shù)就是在這種環(huán)境和條件下產(chǎn)生和發(fā)展起來的。
目前,如水刀這種精密與特種加工方式已經(jīng)成為了制造領(lǐng)域不可缺少的重要組成方面,在難切削材料、復(fù)雜型面、精細(xì)零件、低剛度零件、模具加工、快速原形制造以及大規(guī)模集成電路等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。