[实用新型]一种磨削加工零件温度控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于磨削加工中对零件表面磨削区温度进行控制的装置，特别适合于磨削淬硬加工中对零件表面磨削区热量传递进行控制，属于磨削加工的技术领域。 

背景技术

磨削加工是利用磨料去除材料的加工方法，它被广泛应用于高精度、高表面质量和高效率的工件生产过程中。由于磨削加工切除单位体积材料时需要非常高的能量输入，这些能量几乎全部转换为热量，其中60％～95％的热量被传入零件并聚集在很薄的表面层里，致使零件表层温度急剧升高。当磨削温度较高时，会使零件表层金相组织发生变化，甚至出现磨削烧伤和磨削裂纹，其结果将会导致零件的抗磨损性能降低，应力锈蚀的灵敏性增加以及抗疲劳性变差，从而降低零件的使用寿命和工作可靠性。因此通过研究磨削温度来探索解决磨削过程中热损伤和提高零件加工质量一直是磨削加工技术重要的研究内容之一。磨削淬硬技术首先利用粗磨加工产生大量的磨削热，在磨削加工过程中直接对工件表面进行表面淬火，然后再利用精磨加工，满足工件所要求的精度范围，从而解决了磨削中的热损伤和表面淬火难以集成的问题，实现了磨削加工与表面淬火相集成的新的加工工艺。它利用磨削热对工件表面进行淬硬处理，使工件表层温度短时间升高到奥氏体化的温度，然后快速冷却到马氏体相变的温度，工件表层发生马氏体相变，从而将表面淬火技术集成在机械加工之中。磨削淬火技术不仅能够缩短产品的加工工序，减少生产成本，提高效率，而且具有节能减排的效果。有关资料表明：采用磨削强化工艺可节约电能约750～1000Kw·h/每吨工件(相对于高频淬火)，提高材料利用率5％～10％，降低加工成本20％～40％，从根本上解决了因工件表面淬火处理工艺引起材料淬火开裂而导致其报废的技术性问题。在金属材料的加工及表面改性方面具有广阔的应用前景，已成为变“废”为“宝”及实现绿色加工的有效途径之一。磨削的高温热效应对工件的质量和使用性能有很大的影响，特别是当温度在界面上超过某一临界值时会引起表面的热损伤(包括表面的氧化、烧伤、残余应力和裂纹)，而且磨削高温会导致磨削白层的产生，白层的脆性会使工件表面易形成裂纹，严重降低工件的疲劳强度，给零件的使用性能成很大的安全隐患。因此，在磨削过程中，必须对磨削温度加以控制。但是，由于理论研究的局限性以及磨削过程无法准确描述，目前还不能准确地计算一定工况下的磨削温度。因此，磨削温度的控制是解决磨削淬硬加工中零件表面热处理质量的关键问题，如何控制磨削淬硬加工过程中的温度变化，使其能够保持在一定温度范围下的等温一致可以说是解决磨削淬硬零件表面质量的途径。在中国专利——种钎焊金刚石热管砂轮，专利号：ZL 200710190139.7中提出将热管结构内置于砂轮中，其缺点在于由于采用内置热管，使得砂轮的强度大大下降，同时，普通砂轮的磨料、结合 剂等材料导热性能较差，在热管与砂轮间的热阻较大。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于磨削加工中对零件表面磨削区温度进行控制的装置，特别适合于磨削淬硬加工中对零件表面磨削区热量传递进行控制。