水射流切割是一种“冷”切割技术，切割作业在常温下进行，切割时无尘、无味、无气体产生、噪音低、不污染环境，具有广泛的应用前景。随着磨料射流切割技术的快速发展，切割质量控制成为国内外学者研究的重点。磨料射流切割机的切割参数控制直接关系到零件的加工精度。针对目前实验室的前混合磨料射流试验台在切割圆弧工件时出现的质量问题，本文采用理论分析和实验研究相结合的方法，分析和研究切割参数对质量缺陷的影响，为优化圆弧切割质量提供一定的基础。材料去除机理是研究圆弧切割过程的基础，对质量缺陷的形成过程有很大的影响。本文首先采用扫描电子显微镜对圆弧切割表面的微观形貌进行观察和分析，得到磨料射流切割过程包含粒子对材料的划擦和冲击两种作用，并在此基础上对切面余纹偏转原理进行了理论推导和实验验证。得出不同加工参数对余纹拖尾的影响。针对圆弧切口两壁不对称的现象，提出射流截面存在速度梯度，结合粒子浓度呈环状分布的模型，推导出圆弧切口锥度模型。该模型是建立在同等切割工况下的直线切割基础上，对速度进行修正得到的。针对圆弧切面呈现的上、中、下三部分的不同形貌，进行正交实验，研究各个加工参数对各部分粗糙度的影响程度。最后对实验数据进行回归，建立上、中、下三部分的切面粗糙度模型，为实际生产的切割参数优化提供参考。