电卡内冷却砂轮与静电技术耦合的微量润滑磨削设备制造技术

本发明专利技术公开了电卡内冷却砂轮与静电技术耦合的纳米流体微量润滑磨削设备及其使用方法，将能产生电卡效应的材料制成纳米或者微米级的粉末添加到砂轮结合剂中形成电卡砂轮，同时配合使用静电雾化、磁增强静电中和清洗和静电沉积，集成为一套砂轮内冷却与静电技术耦合的磨削设备，不仅显著降低了磨削区的温度，而且对砂轮磨削表面进行清洗，避免砂轮堵塞，还能明显降低磨削工程中周围环境的油雾量，本设备显著提高加工效率，达到环保的要求；本发明专利技术的设备可以有效地降低磨削区温度，提高加工效率和质量，又可以减少油雾对环境的污染以及降低对人体健康的危害，既符合机械加工的要求又符合节能环保的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磨削加工领域，具体为电卡内冷却砂轮与静电技术耦合的纳米流体微量润滑磨削设备及其使用方法。
技术介绍
磨削加工是机械制造中重要的加工工艺。磨削过程中对于去除单位体积金属具有极高的能量输入，几乎所有的能量转化都集中在磨削区。磨削高温使砂轮表面磨粒表层弱化，磨损加剧，造成磨粒脱离等现象，缩短了砂轮的使用寿命。同时磨削区产生的高温可以引起各种形式的工件热损伤，如：烧伤、金相转变、可能产生二次淬火表层的软化(退火)、不利的表层拉应力、裂纹以及疲劳强度的降低等，另外磨削中的热膨胀可造成工件的变形。磨削生产率通常由于磨削温度的负面影响而受到限制。为了获得较高的工件加工质量和表面精度，必须降低磨削区的温度。鉴于干式磨削的润滑效果太差，因此研究人员提出了准干式磨削技术，微量润滑技术，是指将极其微量的润滑液和具有一定压力的气体混合雾化后，喷射到磨削区起到冷却润滑作用的一种磨削加工技术，冷却和排屑作用主要依靠高压气体来实现。经过大量的研究发现微量润滑技术也没有在磨削区起到强化换热本文档来自技高网...

【技术保护点】
电卡内冷却砂轮与静电技术耦合的纳米流体微量润滑磨削设备，其特征在于，包括工作台，工作台的上方设有用于固定工件的夹具，在夹具的底部设有检测磨削力的压力传感器，在工作台上设有用于固定电卡砂轮的电卡砂轮座，电卡砂轮由能产生电卡效应的材料与电卡砂轮结合剂结合制成，电卡砂轮与能产生电场的装置连接，在电卡砂轮的圆周设有至少一处将纳米流体雾化的用于润滑和冷却工件磨削区的静电雾化喷嘴，电卡砂轮圆周的一侧设有带有电荷的喷射纳米流体的磁增强静电中和清洗喷嘴，以冷却电卡砂轮；压力传感器、磁增强静电中和清洗喷嘴、静电雾化喷嘴和电刷分别单独与磨削力控制系统连接。

【技术特征摘要】
1.电卡内冷却砂轮与静电技术耦合的纳米流体微量润滑磨削设备，其特征在于，包括
工作台，工作台的上方设有用于固定工件的夹具，在夹具的底部设有检测磨削力的压力传
感器，在工作台上设有用于固定电卡砂轮的电卡砂轮座，电卡砂轮由能产生电卡效应的材
料与电卡砂轮结合剂结合制成，电卡砂轮与能产生电场的装置连接，在电卡砂轮的圆周设
有至少一处将纳米流体雾化的用于润滑和冷却工件磨削区的静电雾化喷嘴，电卡砂轮圆周
的一侧设有带有电荷的喷射纳米流体的磁增强静电中和清洗喷嘴，以冷却电卡砂轮；压力
传感器、磁增强静电中和清洗喷嘴、静电雾化喷嘴和电刷分别单独与磨削力控制系统连接。
2.如权利要求1所述的磨削设备，其特征在于，所述能产生电场的装置为设于电卡砂
轮两侧表面各覆有至少一圈导电片，一侧的导电片与向电卡砂轮施加外电场的电刷的正极
连接，另一侧的导电片与电刷的负极连接，以提高电卡砂轮的冷却能力。
3.如权利要求1或2所述的磨削设备，其特征在于，电卡砂轮由能产生电卡效应的材
料被磨成纳米或微米级粉末与电卡砂轮结合剂结合制成。
4.如权利要求1所述的磨削设备，其特征在于，在电卡砂轮的侧面设有用于收集油雾
的油雾沉积罩，所述电刷的工作端部设有隆起部。
5.如权利要求4所述的磨削设备，其特征在于，所述工作台为磁性工作台，所述油雾
沉积罩的一侧通过连杆与固定在磁性工作台的磁性固定杆连接，连杆为可水平转动和竖直
移动的多连杆结构，另一侧设有与磁性工作台连通的开口，开口的上方由油雾入口逐渐倾
斜向下设置。
6.如权利要求5所述的磨削设备，其特征在于，所述开口的上部为沉积电极板，下部
为油雾荷电电极，油雾荷电电极与高压导线连接，油雾荷电电极为长方形、圆形或椭圆形。
7.如权利要求1所述的磨削设备，其特征在于，所述夹具内设有凹槽，凹槽内设有用
于在一个方向固定工件...

【专利技术属性】
技术研发人员：李本凯，李长河，张彦彬，杨敏，王要刚，侯亚丽，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37