10年来，水刀的工业切割应用已经扎扎实实地由试验研究走向商品化市场。在国际性的水射流技术会议上，水切割研究已经占据了相当大的比重。水切割以其切缝质量好，对切割材料的无选择性，不破坏材料内部组织，可进行异形切割和三维曲面切割等冷切割优势成为现代加工技术的新工艺，尤其是计算机智能化使其如虎添翼。当然，超高压水切割的可靠性对材料、工艺与设计的要求使得水切割成本不菲。尽管如此，水切割技术的商品化应用仍在日益普及。毋庸置疑，水切割技术作为一门新兴综合学科，正以其高技术含量备受关注，形成国际化产业。

    已经讨论了射流的构成及其基本参数，本节则以射流切割为目的进行讨论。射流切割的两个主体是射流与靶件，而它们的特性往往不易得到，因此人们利用切割试验来获得实际性能数据以用于设计。

    对任何加工工艺，加工速度和所需功率都是表征工艺性能的主要参数指标，水射流作业也不例外。不过，当射流用于不同作业目的时，其速度指标参数的含义略有不同。对射流切割作业，其速度含义是切割一定厚度的某种材料并具有相当切除质量时的喷嘴（或工件）进给速度，其要点是切割速度（喷嘴或工件进给速度）、切割材料厚度（或切割深度）及切缝质量。而就射流清洗剥层类作业而言，其速度的含义是单位时间内达到质量要求的清洗剥层面积。两者主要差别在于：前者只强调作业时射流单位时间内走过的距离，而后者考虑的是单位时间内射流作用的面积。

    不难看出，无论射流用于何种作业，影响并决定其作业速度的主要因素有：射流基本参数，首先是射流压力和喷嘴几何尺寸（主要是喷嘴直径）；被加工材料的物理及机械性能；射流与工件间的位置关系（靶距及喷射角度）。我们往往把射流性能指标参数及对其有决定或主要影响作用的参数统称为射流工况参数，主要是射流压力、喷嘴形式和喷嘴直径、材料特性、靶距、喷嘴（或工件）进给速度、射流介质及射流功率等。所谓最佳工况，是指在同等条件下，使作业速度达到最快而射流功率又最小，即速度功率比最大的工况参数匹配。

    对高精度加工的基本要求包括尺寸误差、表面粗糙度、圆角和直边以及去除毛刺等。影响到精度及工艺性能的磨料射流（包括水射流）参数有18个。其中，射流系统参数有水压力、水流量、磨料材料、磨料粒度、磨料流量、磨料混合工况、混合腔结构、磨料喷嘴（混合管）直径、磨料喷嘴（混合管）长度、磨料喷嘴（混合管）材料等10个；机械系统参数有：进给速度、执行机构精度和复现性、靶距、往复次数、工件材料、射流入射角（切割角）、进给和转向速度、停留时间（穿透）等8个。在这18个参数量中，前10个是磨料射流系统参数，它们可用作为工艺优化的控制变量。形象地说明了部分主要参数的关系。

    磨料射流系统已被用于加工难加工的材料，如超级合金、高级陶瓷以及合成材料等，如果没有额外增加射流排出压力的话，采用纯水射流切割这些材料几乎是不现实的。例如，在p一100MP'a、dn=0.2mm的相同工况下，磨料射流与纯水射流相比较，被加工材料相对于射流的进给速度增加比值如下：对硬质PVC（a。=55MPa），由3.3mm/s增加到9. 6mm/s，达2.9倍；对玻璃纤维板材（a一230MPa），由1.6mm/s增加到5. 8mm/s，达3.6倍；对铝合金板材，由0.93mm/s增加到8. 16mm/s，达8.7倍。

    不均匀的表面粗糙度分布是磨料射流切割的一个特征，切缝表面质量随射流到达切缝底部而下降。射流切割的切缝质量通常取决于工艺参数，同时也取决于工件的几何尺寸——厚度。

    射流切割材料分为两个阶段D。在切割的第一阶段，磨粒以小角度冲击而产生相对光滑的表面，与这种切割过程有关的材料切割现象称为磨蚀切割作用过程；第二阶段如图15 -2所示，呈现出了带条纹痕迹的不稳定切割，称为变形切割区，这是后续穿透过程，对在切缝底部的条纹状痕迹起主要作用，材料的切割是由磨粒以大角度冲击磨蚀造成的。

  为了形象地说明水射流切割技术参数，笔者总结了一部分水射流切割数据。水射流切割的性能很大程度上取决于材料特性，因此设计性能参数应通过实际切割试验获得。同样，业已试验得出的切割数据又可成为同等材料切割的指导。表列数据分为纯水射流和磨料水射流。由表不难看出，纯水射流基本用于切割非金属板材，且射流压力大幅度超过磨料水射流。另外，从水刀还可看出同种材料不同工况的切割数据变化。