因为在水切割过程中,紧密段能量较为集中,其滞动压力和速度为恒定值,并且等于喷嘴出口压力。因此在切割的过程中,其最优切割靶距在紧密段范围内。另外,由于加砂射流在切割零件的过程中能量迅速下降,为了减少射流在切割零件预测点速度对粗糙度的影响时的进出口的能量差,一般也都采用低靶距。图4为高压水射流结构图。高压磨料水射流切割时,其靶距存在一个界限值。当靶距略小于这个界限值时,切割深度大致相等。但靶距过小时,由于射流反冲,能量抵消现象严重,切割深度反而下降。靶距一旦超过这个界限值,冲击液在到达材料表面前能量消耗严重,切割深度急剧减小。随着喷嘴靶距的增大,射流中卷吸的环境介质也会增多,导致平均速度下降,磨料水射流的集束性也会逐渐降低。
因此,磨料粒子所具有的动能减小,磨料的冲蚀动能减弱,其对材料表面的冲蚀力也随之减弱,切割深度随之减小。图5为冲蚀速度与靶距的关系,其切割对象为不锈钢板,磨料添加剂为石榴石。水切割技术作为一门新兴的切削技术,与其他切削技术相比,具有一定的优势。这种优势,决定了水切割技术必将在未来的切削技术领域中占据重要地位。因此,对其理论技术的研究应该更加深入、系统、科学。本文中提到的公式及其内含的各种系数,与实际加工的材料特性以及喷嘴的运动参数是相关联的,工程实际中需要专门的数据库规范相关系数,而这个数据库内容,又需要大量的实验做基础,这正是我们今后研究的重点。