[发明专利]一种内冷却砂轮

说明书

本发明公开了一种内冷却砂轮，包括砂轮主体、磨削部，所述砂轮主体包括上基体、下基体、内冷主轴，所述内冷主轴穿设在上基体、下基体的中部，磨削部沿砂轮主体的圆周设置；所述砂轮主体中设有冷却液引导管、雾化装置，所述冷却液引导管的入口端连接所述内冷主轴、其出口端连接所述雾化装置一侧的进液通道，所述雾化装置另一侧的喷射通道设在靠近砂轮主体的圆周处，且其一端连通所述砂轮主体的外部；所述进液通道靠近所述冷却液引导管的一端的截面大小大于所述喷射通道靠近砂轮主体外部的一端的截面大小。本发明通过在砂轮本体内部设置雾化装置，使从内冷主轴引入的加压冷却液能够以雾液混合状的形式喷出，极大地提高了冷却液的换热效率。

技术领域

本发明涉及磨削加工领域，特别是一种内冷却砂轮。

背景技术

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，且内流道对磨削液的流动阻碍作用大，限制了其喷射速度，进而影响冷却效果。

当使用传统内冷却砂轮时，为达到使磨削液高速喷出的效果，除了使用高压液压泵加压外，通常还需要借助砂轮高速旋转产生的高离心力来加速磨削液的运动，而高离心力要求砂轮内部腔体径向尺寸足够大，实际砂轮径向尺寸往往限制了磨削液的喷出速度，导致换热效率受到限制。

因此亟待解决传统内冷式砂轮的内流道加工困难、加工成本高、冷却液易气化形成膜沸腾造成工件表面损伤以及最大喷出速度受限的问题

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种内冷却砂轮，该内冷却砂轮使从内冷主轴引入的加压冷却液能够以雾液状的形式喷出，增大了冷却液的喷射速度，且能避免工件表面损伤、避免型腔径向尺寸较大对磨削液喷出速度的影响，极大地提升换热效率。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种内冷却砂轮，包括砂轮主体、磨削部，所述砂轮主体包括上基体、下基体、内冷主轴，所述内冷主轴穿设在所述上基体、下基体的中部，并与所述所述上基体、下基体相连接，其结构特点是，所述磨削部沿所述砂轮主体的圆周设置；所述砂轮主体中设有冷却液引导管、雾化装置，所述冷却液引导管的入口端连接所述内冷主轴、出口端连接所述雾化装置一侧的进液通道，所述雾化装置另一侧的喷射通道设在靠近所述砂轮主体的圆周处，且其一端连通所述砂轮主体的外部；所述进液通道靠近所述冷却液引导管的一端的截面大小大于所述喷射通道靠近所述砂轮主体外部的一端的截面大小。