一种新型内冷却磨削砂轮制造技术

一种新型内冷却磨削砂轮，该砂轮包括砂轮主体、磨削部；砂轮主体向下开口；砂轮主体的上端与机床刀柄连接；磨削部设置于砂轮主体的底部；该砂轮还包括冷却液引导管；冷却液引导管设置于砂轮主体的内腔；冷却液引导管的进水端首端贯穿砂轮主体内腔的顶部，与冷却液供给部连通；冷却液引导管的出水端末端固定设置于砂轮主体的下端内沿。本发明专利技术通过设置独立的冷却液引导管，从砂轮主体的顶部引入冷却液，并将冷却液引导至砂轮主体下端外沿，在磨削部磨削的同时冷却液对磨削区域进行冷却、润滑和冲刷。在砂轮主体的内腔独立设置冷却液引导管，降低技术门槛，生产工艺简单。使得内冷式砂轮更容易制造，生产成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种新型内冷却磨削砂轮
本专利技术涉及一种磨削砂轮，具体涉及一种新型内冷却磨削砂轮，属于磨削加工领域。
技术介绍
在机械加工中，磨削加工是应用较为广泛的材料去除方法之一，属于精加工。磨削过程中，由于产生剧烈的塑性变形和摩擦，在砂轮和工件间的磨削区产生大量的磨削热，若不能及时散热，将在工件表面产生烧伤、裂纹等不良现象，严重影响工件加工质量。传统上采用设置喷嘴在砂轮外部浇注冷却液的方式进行冷却，但由于砂轮在运转过程中，在其周围形成一定厚度的气流层，将阻碍外部冷却液进入磨削区，因此无法对被加工工件进行有效冷却。内冷却磨削作为一种高效的磨削冷却方式，国内外学者对内冷却磨削进行了大量研究。对比外部浇注式冷却方法，内冷却磨削方法具有将冷却液从砂轮内部经本体上开有的冷却液流道直接喷射至磨削区的特点，能有效避免砂轮周围因旋转产生的气流层的影响，因而能显著降低磨削温度，防止或减少工件表面热损伤。与此同时，磨削加工面的冷却液在磨削面高温的情况下会气化，在磨削加工面和冷却液之间形成气体屏障隔热薄膜，又称膜沸腾，阻断磨削面向液体表面散热，造成工件表面损伤。前人研究所采用的内冷却磨削砂轮通常是在砂轮主体上加工出各种形状的磨削液内流道，但此方案，内流道的加工工艺复杂，加工成本高，这大大提高了砂轮整体的生产成本。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于通过设置独立的冷却液引导管，从砂轮主体的顶部引入冷却液，并将冷却液引导至砂轮主体下端外沿，在磨削部磨削的同时冷却液对磨削区域进行冷却、润滑和冲刷。在砂轮主体的内腔独立设置冷却液引导管，无需在砂轮主体上加工内流道，降低技术门槛，生产工艺简单。使得内冷式砂轮更容易制造，生产成本低。本专利技术提供一种新型内冷却磨削砂轮，该砂轮包括砂轮主体、磨削部；砂轮主体向下开口；砂轮主体的上端与机床刀柄连接；磨削部设置于砂轮主体的底部；该砂轮还包括冷却液引导管；冷却液引导管设置于砂轮主体的内腔；冷却液引导管的进水端首端贯穿砂轮主体内腔的顶部，与冷却液供给部连通；冷却液引导管的出水端末端固定设置于砂轮主体的下端内沿。根据本专利技术的实施方案，提供一种新型内冷却磨削砂轮：一种新型内冷却磨削砂轮，该砂轮包括砂轮主体、磨削部；砂轮主体向下开口；砂轮主体的上端与机床刀柄连接；磨削部设置于砂轮主体的底部；该砂轮还包括冷却液引导管；冷却液引导管设置于砂轮主体的内腔；冷却液引导管的进水端首端贯穿砂轮主体内腔的顶部，与冷却液供给部连通；冷却液引导管的出水端末端固定设置于砂轮主体的下端内沿。作为优选，冷却液引导管为弹性软管；优选为橡皮软管。作为优选，该砂轮包括N条冷却液引导管；N为1-40，优选N为2-20；更优选N为4-10；作为优选，N条冷却液引导管的出水端沿砂轮主体内部圆周方向均匀设置。作为优选，该砂轮还包括：形变限位装置；形变限位装置包括：限位环、调节杆；限位环设置于砂轮主体的内腔，并且介于冷却液引导管与砂轮主体的内壁之间；调节杆的一端与限位环铰接，调节杆的另一端贯穿砂轮主体的顶部并伸出砂轮主体。作为优选，形变限位装置包括M个调节杆，M个调节杆均匀铰接在限位环的四周；M为1-30；优选M为2-20；更有选M为3-10。作为优选，冷却液引导管的出水端设置于砂轮主体的下端内沿具体为：该砂轮还包括：端部固定装置，端部固定装置设置于砂轮主体下端内沿的内侧；端部固定装置包括：引导管定位孔；冷却液引导管包括：定位套；定位套设置于冷却液引导管的出水端；冷却液引导管通过定位套与引导管定位孔连接。作为优选，端部固定装置为环形结构；引导管定位孔的沿端部固定装置环形设置；引导管定位孔的数量大于或等于冷却液引导管的数量；引导管定位孔的中轴线方向与磨削部的磨削面的夹角α为10-90度，优选为30-85度，更优选为45-80度。作为优选，调节杆通过螺纹结构与砂轮主体的顶部连接。作为优选，该砂轮还包括：管道固定装置；管道固定装置包括：连接头；连接头的轴线上设有通孔，连接头的外部设有外螺纹端；连接头的外螺纹端与砂轮主体的顶部连接，冷却液引导管穿过连接头的通孔并通过连接头固定。作为优选，管道固定装置还包括：锁紧箍；冷却液引导管的进水端穿过连接头的通孔，锁紧箍将冷却液引导管固定在连接头上。作为优选，锁紧箍包括：锁紧片，锁紧结构；锁紧片两端设有锁紧孔；锁紧片套装在冷却液引导管固定在连接头上的位置；锁紧片两端的锁紧孔对齐；锁紧结构通过锁紧孔紧固锁紧片。一种使用权利要求1-9中任一项新型内冷却磨削砂轮的方法，该方法包括以下步骤：1)机床通过刀柄驱动砂轮主体转动，冷却液沿着冷却液引导管流向砂轮主体内腔，冷却液在磨削面起冷却作用；2)由于砂轮主体的转动产生离心力，冷却液引导管为弹性软管，冷却液引导管在离心力的作用下发生形变，冷却液引导管的形变改变冷却液的流速大小；具体为：砂轮主体转速越快，产生的离心力越大，冷却液引导管的形变幅度越大，冷却液引导管内冷却液的流速也越大，更多的冷却液喷射在磨削面上；反之，砂轮主体转速越慢，产生的离心力越小，冷却液引导管的形变幅度越小，冷却液引导管内冷却液的流速也越小，更少的冷却液喷射在磨削面上；作为优选，该方法还包括步骤3)，通过形变限位装置控制冷却液引导管的形变；具体为：提升调节杆，带动限位环往砂轮主体的顶部移动，扩大了冷却液引导管的移动区域，直至冷却液引导管与限位环完全分离，冷却液引导管的形变完全由砂轮主体的转速实现自适应调节；反之，降低调节杆，带动限位环远离砂轮主体的顶部，往砂轮主体的底部移动，缩小了冷却液引导管的移动区域，在砂轮主体转动时，限位环限制冷却液引导管的形变，冷却液引导管的形变由砂轮主体的转速和限位环的位置控制。在本申请中，通过设置独立的冷却液引导管，从砂轮主体的顶部引入冷却液，并将冷却液引导至砂轮主体下端外沿，在磨削部磨削的同时冷却液对磨削区域进行冷却、润滑和冲刷。在砂轮主体的内腔独立设置冷却液引导管，技术门槛低，生产工艺简单。使得内冷式砂轮更容易制造，生产成本低。在本申请中，砂轮主体向下开口，砂轮主体顶部的中心处即为砂轮几何中轴线区域设置有安装孔。砂轮主体的顶部通过此安装孔，安装于机床的刀柄上。砂轮主体向下开口，形成一个开口向下的腔体。砂轮主体下端外沿即底部外沿设置有磨削部。冷却液引导管的一端设置在砂轮主体内腔的顶部，与内腔外部的冷却液连通。另一端设置在砂轮主体的下端外沿，即冷却液引导管的出口设置在砂轮主体的下端外沿，即冷却液引导管的出口可设置在磨削部中，也可设置下端外沿上位于磨削部的径向内侧。在本申请中，冷却液引导管可以为硬管，也可以为软管；软管为更优选方案。在本申请中，该新型内冷却磨削砂轮所应用的机床，包括磨削机，砂轮机等带有旋转主轴的机床。在实际加工过程中，砂轮转动，冷却液在砂轮的带动下，受径向的离心力，传统内冷却砂轮的内流道形状和位置固定，冷却液在内流道流动过程中，内流道的内壁在砂轮旋转的径向上，对冷却液起到阻碍的作用。从而影响冷却液在流经内流道过程中，在离心力作用下的加速运动，从而影响冷却液的喷出速度。在本专利技术中，冷却液引导管采用弹性材料。通过冷却液引导管与砂轮底部连通，引入冷却液。并使冷却液作用于磨削表面。冷却液在弹性冷却液引导管流通的过程当中，冷却液始终受到由于砂轮的转动带来的离心本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型内冷却磨削砂轮，该砂轮包括砂轮主体(1)、磨削部(2)；所述砂轮主体(1)向下开口；所述砂轮主体(1)的上端与机床刀柄连接；所述磨削部(2)设置于所述砂轮主体(1)的底部；其特征在于：该砂轮还包括冷却液引导管(3)；所述冷却液引导管(3)设置于砂轮主体(1)的内腔；所述冷却液引导管(3)的进水端(首端)贯穿砂轮主体(1)内腔的顶部，与冷却液供给部连通；所述冷却液引导管(3)的出水端(末端)固定设置于砂轮主体(1)的下端内沿。

【技术特征摘要】
1.一种新型内冷却磨削砂轮，该砂轮包括砂轮主体(1)、磨削部(2)；所述砂轮主体(1)向下开口；所述砂轮主体(1)的上端与机床刀柄连接；所述磨削部(2)设置于所述砂轮主体(1)的底部；其特征在于：该砂轮还包括冷却液引导管(3)；所述冷却液引导管(3)设置于砂轮主体(1)的内腔；所述冷却液引导管(3)的进水端(首端)贯穿砂轮主体(1)内腔的顶部，与冷却液供给部连通；所述冷却液引导管(3)的出水端(末端)固定设置于砂轮主体(1)的下端内沿。2.根据权利要求1所述的新型内冷却磨削砂轮，其特征在于：所述冷却液引导管(3)为弹性软管；优选为橡皮软管。3.根据权利要求1或2所述的新型内冷却磨削砂轮，其特征在于：该砂轮包括N条所述冷却液引导管(3)；N为1-40，优选N为2-20；更优选N为4-10；作为优选，N条所述冷却液引导管(3)的出水端沿砂轮主体(1)内部圆周方向均匀设置。4.根据权利要求1-3中任一项所述的新型内冷却磨削砂轮，其特征在于：该砂轮还包括：形变限位装置(4)；所述形变限位装置(4)包括：限位环(401)、调节杆(402)；所述限位环(401)设置于砂轮主体(1)的内腔，并且介于冷却液引导管(3)与砂轮主体(1)的内壁之间；所述调节杆(402)的一端与限位环(401)铰接，所述调节杆(402)的另一端贯穿所述砂轮主体(1)的顶部并伸出砂轮主体(1)；作为优选，所述形变限位装置(4)包括M个所述调节杆(402)，所述M个调节杆(402)均匀铰接在所述限位环(401)的四周；M为1-30；优选M为2-20；更优选M为3-10。5.根据权利要求1-4中任一项所述的新型内冷却磨削砂轮，其特征在于：所述冷却液引导管(3)的出水端设置于所述砂轮主体(1)的下端内沿具体为：该砂轮还包括：端部固定装置(5)，所述端部固定装置(5)设置于所述砂轮主体(1)下端内沿的内侧；所述端部固定装置(5)包括：引导管定位孔(501)；所述冷却液引导管(3)包括：定位套(301)；所述定位套(301)设置于所述冷却液引导管(3)的出水端；所述冷却液引导管(3)通过定位套(301)与所述引导管定位孔(501)连接。6.根据权利要求5所述的新型内冷却磨削砂轮，其特征在于：所述端部固定装置(5)为环形结构；所述引导管定位孔(501)沿所述端部固定装置(5)环形设置；所述引导管定位孔(501)的数量大于或等于所述冷却液引导管(3)的数量；所述引导管定位孔(501)的中轴线方向与所述磨削部(2)的磨削面的夹角α为10-90度，优选为30-85度，更优选为45-80度；和/或所述调节杆(402)通过螺纹结构与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭锐涛，刘开发，童佳威，唐新姿，陈睿，胡聪芳，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43