磨料浆体射流技术是预先将磨料、添加剂和水配制成浆体，利用高压泵增压通过喷嘴而形成的一种高速射流技术。磨料浆体属于非牛顿流体，具有很好的流动性、动力性和集束性。磨料浆体中由于高聚物的加入，磨粒在输送过程中的浓度稳定性强，速度损失小，出口速度大，其切割效能大大提高。同时该技术改善了磨料水射流中因磨料下沉堆积引起的管道堵塞，切口宽度较大，磨料不便重复使用等不足。目前该技术已广泛应用在煤炭、石油、冶金、航空、建筑、机械等领域，主要用来对物料进行切割、破碎和清洗。 在浆料及高压传递介质水的自动循环使用的基础上，本文通过切割加工工艺及相应磨料颗粒的动能、切割能力随工作时间衰减性模型、切割能力随添加磨料量的恢复性模型的研究，实现了较低的成本和比能耗下的对薄金属板、脆性材料的细缝切割，为该技术的应用及切割能力和质量的控制提供坚实的理论研究基础。 论文首先研究影响磨料浆体射流切割能力的参数，根据材料的去除效率与磨料射流的动能成正比的关系，分析速度和质量这两个参数对切割能力的影响。以单个磨粒为例，首先分析它在浆体中的受力情况，然后分析它在高压管路、喷嘴收敛段和喷嘴圆柱段内的加速运动状况，最后通过对喷嘴内的浆体射流流场速度及磨粒出口速度的数值模拟，得出磨粒冲蚀靶材的速度等于浆体的速度，即磨料流的速度为定值，动能的变化主要由质量的变化引起的这一结论。 磨料浆体射流切割能力的衰减由单位时间内的磨料的质量流量衰减决定的，质量的减少是磨粒与靶材的碰撞以及相互之间的碰撞使磨粒损耗引起的。磨粒的损耗主要有磨损和破损两种形式，有“削裂”、“解体”、“断裂”、“弹性碰撞”等模式，影响因素有磨粒的速度、表面能、质密度等。通过对磨料循环使用后的剩余物筛分实验分析得出了磨粒碰撞后会留下一个核心主体，因此可以保留一定的切割能力。 由切割过程的两个阶段出发，建立了磨料浆体射流切割深度的数学模型方程，然后考虑磨料的质量流量随工作时间和磨料添加量的变化情况，代入相应的数学模型，得到磨料浆体射流切割能力衰减和恢复的理论方程。在实际的加工工艺中，需要根据切口质量来判断切割能力的变化程度。根据实际应用需要，本文提出了基于波纹度和基于下上切口宽之比的两个质量评价标准，在此标准上，选择合适的加工工艺参数，以便能更好地控制切割质量。最后，用磨料浆体射流数控机床对典型脆性材料大理石展开了切割试验研究。先通过正交实验，以切割深度为依据，确定了系统工作的最佳参数组合。在系统压力、进给速度、切割靶距一定的工作情况下，重复使用磨料切割，及时采样大理石的切深、波纹度和下上切口宽之比，切割衰减和恢复的理论模型值与实际值的误差都在8％以内，验证了理论模型的正确性。并且得出一次、二次衰减的程度都约为初始切深的60％时，磨料浆体射流的切割能力需要添加磨料给以补偿。同时，在磨料的循环使用下针对大理石的切割将磨料浆体射流的切割性能与前混合磨料水射流作了对比分析，认为前者的切割质量明显好于后者，前者的切割能耗平均低于后者180GJ/m3以上。