磨料水射流是一种冷态切割、绿色环保的特种加工技术,因其加工对象和加工过程的特殊性,已经得到广泛应用,尤其是对硬脆材料的加工表现出传统加工方法无法比拟的优势。本文对高压磨料水射流切割硬脆材料光滑区的切割深度进行了试验研究,分析了工艺参数对光滑区切割深度的影响。并以试验研究为基础建立了BP神经网络切割深度模型和ANSYS/AUTO_DYN切割深度仿真模型,对光滑区切割深度进行预测。最后对硬脆材料切割过程进行了模拟仿真,通过仿真对比,研究了磨料水射流对硬脆材料的切割机理。本文通过对磨料水射流的理论分析及单颗粒磨料粒子的仿真,研究了磨料水射流对硬脆材料的切割机理。研究表明:射流的发散作用是使磨料以不同角度撞击材料的主要因素。磨料的大角度撞击、磨料的小角度冲蚀及水楔作用是造成硬脆材料破坏的主要因素。通过磨料水射流切割硬质合金材料的单因素试验,得到了加工参数对切割深度的影响。通过正交试验及方差、极差分析得出影响磨料水射流切割深度的四种因素主次关系及显著性。本文以BP神经网络理论为基础,MATLAB为辅助工具,对磨料水射流切割深度模型进行了系统性的研究,并分析了导致误差的原因。磨料水射流切割硬质合金材料仿真过程属于高速、超大变形问题。基于SPH算法对磨料水射流切割硬质合金材料的切割深度进行仿真,利用ANSYS/AUTO_DYN软件建模和仿真,并对仿真结果进行分析,得出了射流压力与切割深度的关系。分别通过欧拉算法和SPH算法对磨料水射流切割过程仿真,仿真结果验证了射流压力是磨料射流切割硬质合金的主要影响因素之一。