湖南農業大學東方科技學院畢業論文（設計）開題論證審批表學生姓名吳迪學號200841914706年級專業及班級2008級機械設計制造及其自動化(7)班指導教師及職稱李明副教授開題時間2011年9月25畢業論文（設計）題目水力切割除草試驗臺設計文獻綜述（選題研究意義、國內外研究現狀、主要參考文獻等）（宋體五號，行間距單倍行距。）一、研究意義水切割技術是國外70年代開發、80年代發展起來的高新技術，已廣泛應用于工業、醫療、食品加工等領域。本文綜述了水切割技術的應用研究及發展；并提出了水力切割除草新概念，與傳統方法比較得出水切割技術除草具有無污染、清潔衛生、粉塵少、刀具無磨損、噪聲小等優點，具有廣泛的應用前景。水力切割是一種新型的切割方式,具有適應范圍廣、切割效率高、切割精度好、刀具無消耗、對材料性質無影響等優點，由于它的這些獨特優勢，在很多行業以得到應用。而在除草范疇，它沒有污染，對環境影響小；工作時不產生灰塵及有毒氣體，可提供清潔安全的工作條件；低壓水射流工作時噪聲小，對居住密集地區的居民影響較小。二、國內外研究現狀水刀的提出可追溯到1950年，被公認為“水刀之父”的NormenFranz博士尋找一種高效的大型木材切割方法，他迫使水流通過極細噴嘴，第一次獲得了短暫的高壓水射流，這種高壓水射流可切割木材及不太堅硬的物質；60年代，高壓柱塞泵和增壓器的使用推動了水射流的研究工作；1974年美國FLOW公司研制出第一臺水切機產品；1979年，被稱為“加砂水刀之父”的MohamedHashish博士開始研究增加水刀切割能量的方法，1980年他發明了在普通水刀中添加砂料的方法，幾乎能切割任何物質，水切割技術第一次用于切割金屬、玻璃和混凝土；1984年在美國首先開始采用磨料水切技術。1996年南京大地水刀公司研制開發出了我國第一臺高壓水切割產品。到目前為止，主要在其應用范圍發展。水射流技術在我國應用于工業的初次嘗試是20世紀50年代末與前蘇聯合作發展水力采煤。經過近年發展，水射流技術已廣泛應用與工業生產中。李岳峰、廖勇等總結水刀切割石材的特點為加工精確、材料利用充分、操作簡便、無污染等。在機械加工中，由于刀具與工件的相對運動產生熱量，刀具好壞明顯地表現在產品的加工質量上，且在切削加工中刀具對工件的摩擦產生切削熱使刀具磨損變鈍。水刀切割刀具為純水或加砂水，不會磨損，加工過程中產生的熱量也被水流帶走。水刀加工特殊的切削方法給制造業提出了新的加工途徑。張海龍等對水力切割鈦及鈦合金做了研究，結果表明用水力切割鈦及鈦合金成本為普通切割的1/3，效率是普通切割的5倍，1982年，德國兩位醫學教授Papachirstou和Barters首次將水刀切割技術引入醫學領域，將水刀設備（工業水刀）用于肝臟外科手術，用水切割將肝臟病變部分洗掉而不損傷肝內血管和膽管，成功施行了肝葉切除手術。1990年，德國Rau將醫用水刀應用于臨床，從此水刀在外科手術中得到廣泛應用；目前已用于肝膽外科、泌尿外科、頜面外科、骨科、神經外科、耳鼻喉科及眼科手術等。它的作用是代替手術刀，與傳統手術相比，水刀手術具有失血少、無熱效應產生的壞死和粘連、切割線平整鮮明、精確控制水壓可精確控制切割深度、選擇水壓可切除實體組織而保留血管和神經且對其無明顯損害，配備抽吸功能可避免污染、使用酒精檢測技術檢測液體吸入、加磨料微粒增加切割深度和切割硬度大的組織（如骨）及切割深度等優點。三、主要參考文獻1費修瑩,胡善明,費雋明.真正的冷加工水刀切割J.金屬加工,2008(3):37-38.2劉忠偉,鄧英劍.水噴射加工技術及其在機械領域的應用J.制造技術與機床,2004(2).37-403PapachristouDN,BratersR.ResectionoftheliverwithawaterjetJ.BrJSurg,1982(69):93-94.4陳光明.超高壓水射流切割技術在食品加工中的應用J.機床與液壓,2008(10):220-224.5費修瑩.水刀J.廣州輕工業,2005(5):91-92.6任家隆.水噴射加工技術的現狀及發展J.華東船舶工業學院學報,1995(9):90-96.7福祿公司.福祿超高壓水刀的優勢J.航空制造技術,2009(19):92.8沈忠厚,李根生,王瑞和.水射流技術在石油工程中的應用及前景展望J.中國工程科學,2002(4):60-65.9湯小林,范政文.福祿水刀的力量J.電氣制造,2008(1):2-24.10高志剛.大地水刀-中國第一刀J.機械工程師,2009(10):17.11李岳峰,宋敬偉.超高壓水射流在石材切割中的應用J.石材,1999(3):13-15.12廖勇,盧義玉,向文英等.數控水刀石材切割中的應用研究J.巖石力學與工程學報,2005(10):1800-1803.13費修瑩,胡善明,費雋明.真正的冷加工水刀切割J.金屬加工,2008(3):37-38.研究方案（研究目的、內容、方法、預期成果、條件保障等）（宋體五號，行間距單倍行距）研究目的：水力切割是一種新型的切割方式,具有適應范圍廣、切割效率高、切割精度好、刀具無消耗、對材料性質無影響等優點，由于它的這些獨特優勢，在很多行業以得到應用。由于水的冷卻作用，工件溫度低，適合對易燃易爆物件如木材、紙張等的加工，提高了操作人員的安全性。加工刀具為高壓高速水流，加工過程中不會變鈍，減少了刀具準備、刃磨等時間，它沒有污染，對環境影響小；工作時不產生灰塵及有毒氣體，可提供清潔安全的工作條件；低壓水射流工作時噪聲小，對居住密集地區的居民影響較小；只要解決工作臺及相關技術問題，水力切割將會大有作為。研究內容：通過查閱，學習相關資料,了解水力切割技術的發展概況、水力切割技術的組成、分析水力切割各參數對切割效果的影響,利用本科所學知識設計水力切割實驗臺的結構、通過參數選擇電機和傳動類型、對試驗臺各構件的參數進行校核，最后作出實體模型對實驗臺的，通過一系列實驗校核實驗臺的可行性,進而調整、優化。研究方法：本次研究主要采用行動研究、實踐調查研究、評價研究，并采用歸納與演繹的數據處理方法等。預期成果：通過查閱，學習相關資料，計算設計編寫水力切割實驗臺設計說明書；通過三維建模軟件做出實體模型并仿真或做出實體模型；充分熟悉水力切割技術設計文件，了解水力切割技術應用于工業生產的主要內容，通過此實驗臺實驗對比，對水力切割除草實驗臺根據條件限制進行調整、優化；條件保障：通過大學所學知識再結合相關的水力切割試驗臺相關知識，查閱相關資料和文獻，充分利用中間設計所需的時間，我相信能夠按時完成所設計的任務。時間進程安排（各研究環節的時間安排、實施進度、完成程度等）（宋體五號，行間距單倍行距）1.2011910前選題2.2011910-915下達任務書3.2011916-2011930開題4.2011101-2012415設計5.20124.16-420中期考核6.2012416-4