由于五轴偏摆切割头的问世,磨料水射流喷嘴在任意方向上的精确偏摆转动成为了可能,这是对磨料水射流切缝进行补偿的必备条件之一。而另一必备条件就是软件,在磨料水射流精密切割中,磨料水射流设备的控制软件是其最为重要的组成部分。J. Olsen 博士将水射流设备所使用的软件根据其功能划分成了两种:
第一种功能是 CAD/CAM 的功能,该功能通常用于制作水射流切割的加工路径,由于磨料水射流本身是圆柱形的,不能像传统加工方式那样直接使用图纸,而必须在充分考虑其射流直径的情况下生成 XY 轴的移动路径;另一种功能则是精确计算摆动头上的两轴在不同位置所需要偏摆的方向与角度的功能,该功能需要在很短的时间内根据给定参数计算出切割过程中喷嘴的摆动路径,这种功能才是磨料水射流精密切割的软件核心,对设备的加工精度有着巨大的影响。这种功能的关键就在于对摆动头上的两轴偏摆的方向与角度的精确计算上,而要精确计算这些数据就必须有能够精确计算给定参数下相应数据的模型。
只有在软件的这两种功能的配合下,精确的、高质量的磨料水射流切割才可能实现。事实上,在水射流行业中很多重大的改进都是通过软件的进步而产生的。五轴磨料水射流设备与精密控制软件结合在一起,就可以对传统磨料水射流的加工缺陷进行精确的补偿。以一次正常的加工过程为例,首先导入待加工工件的图纸,然后通过磨料水射流的 CAD/CAM 软件生成喷嘴的移动路径,而后控制软件会根据所设定的相关参数,如水的压力,磨料流量,所需切面质量等级等,自动计算整个路径上各个位置的切割速度,然后再根据各点速度计算摆动头在各点所需摆动的角度,以 OMAX 的设备为例,在切割路径上平均每毫米需要计算大约 790个点的偏转角度[68],最后再根据这些数据生成整个切割过程的控制文件,并通过CNC 系统完成切割过程。这整个过程是典型的计算在前,制造在后,充分发挥了现代计算机智能制造技术的优点,省去了传统加工中 G 代码的复杂编程过程与相关参数的优化过程,直接将磨料水射流切割技术提升到了精密加工的水平,使磨料水射流切割技术产生了质的飞跃,2005 年这一技术获得了水射流界最高奖项——美国水射流协会技术奖。