复合材料不同于大多数金属，它不是各向同性而是各向异性。其加工一直是个工程难题，对于碳纤维复合材料，传统机械加工方式会产生分层、变形、劈裂等问题，且切口光洁度差，只能进行初加工，且产生的超细粉尘严重危害健康。航空飞行器大型构件的特点是大尺度曲面复合材料零接缝切割对接，采用超高压水切割五轴联动平台作业也是美国波音飞机制造公司的标准工艺。对于小至几米大至十余米的成型曲面机翼、尾翼或机身蒙皮等构件，要实现平稳定位、刀头随曲面保持法向横移、射流以点线切入、高速高精度变化相对位置，而且实现随机跟踪监测、调节、补偿一体化，确保大尺度曲面的整体加工精度。而这一切超高要求，最重要的基础设备就是高端超高压水射流发生系统与执行机构。

      课题的目标是切割以机翼为主的大尺度曲面复合材料，其厚度大多在 3 mm 左右，以通用产品的压力已够用。但对大尺度工作的高精度、高速度作业要求，即作业过程中不允许停顿、更不允许重复，且要求法线切缝，轮廓粗糙度为 ± 0． 762mm( ± 0． 03 in，美国波音公司要求) 。通过对美国 PAＲ 公司 420 MPa 产品应用( 工作压力 350MPa) 的长期应用和对相同材料的试验证实，应当将额定压力提高到 500 MPa，工作压力不低于 400MPa，射流流量仍为 3 L /min。显然，确定了这样一组高端工况参数面临着增压器的升级和整个系统承压后部件与控制部件的可靠运行难题。为了保证 500 MPa 大流量增压器的可靠运行，笔者先期研制了等功率的 600MPa 超高压系统，得出以下设计经验。

( 5) 简单化零件设计。零件设计越简单，超高压工况越安全可靠。因此，承压零件多以直筒状且不采用螺纹连接。尤其是对切割头的专利设计，其特点是水喷嘴、混合腔、混砂管的对中性尤为重要。