CN101134304A - 热管式超硬磨料磨具 - Google Patents
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Abstract
一种热管式超硬磨料磨具，属于磨料磨具，该磨具包括磨头(1)、管接头(2)、磨头柄(4)和水套(6)，其中磨头(1)中加工有一锥孔，作为热管工作腔。由于在磨头基体中直接加工了锥孔，而将磨头本身作为热管管壳，避免了磨头基体与热管管壁之间的热阻，提高了传热效率。采用金刚石或者CBN作为磨料，磨料本身具有极高的导热能力，减小了磨削弧区与热管管壁间的热阻。考虑到难加工材料磨削时热流密度大，热管冷端采用水套(6)进行冷却，保证工作液迅速液化。由于采用热管作为传热元件，可直接疏导磨削弧区积聚的热量，有效避免了超硬磨料工具和难加工材料工件表面的热损伤，并且不使用磨削液，绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种热管式超硬磨料磨具，特别适用于应用高温钎焊超硬磨料(如金刚石、CBN)的超硬工具对难加工材料进行磨削的加工领域。
背景技术
在磨削加工尤其是难加工材料的磨削加工中，所消耗的热量大部分以热能的形式积聚在磨削弧区，而难加工材料本身具有导热性差的特点，若不能及时将这些热量疏导出去，将导致磨削弧区温度急剧升高，并很快造成超硬磨料工具或零件的烧伤、报废。为达到及时冷却的目的，磨削过程中通常使用冷却液对弧区进行冷却，但能够进入到磨削弧区并真正起到换热作用的冷却液仅占很小比例，这样既无法满足磨削加工中冷却的实际需要又有悖于绿色环保的要求。因此，设计开发能够高效疏导磨削弧区热量并且绿色环保的工具，具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种换热效率高并且结构简单、绿色环保的热管式超硬磨料磨头，特别适用于应用高温钎焊超硬磨料(如金刚石、CBN)的超硬工具对难加工材料进行磨削的加工领域。
本发明将热管冷却技术运用到磨削加工中，冷却的重心由工件转向磨具，利用热管和超硬磨料(金刚石、CBN)优异的导热性能，把磨削弧区中产生的热量通过热管迅速传导出去，以降低难加工材磨削料时的磨削温度，不仅能满足高效换热的要求，还能达到低能耗的目的，确保在难加工材料磨削加工中工具表面超硬磨料和难加工材料工件不受热损伤，不仅提高了超硬磨料磨具的使用寿命，而且改善了被加工材料表面质量。
本发明是这样实现的：在磨头基体内加工一盲孔，作为旋转热管工作腔，其特征在于此孔具有2～5度的锥度，孔径由冷端向热端逐渐增大。
由于难加工材料磨削时热流密度很大，仅依靠热管冷端自行冷却是不够的，因此在磨头冷端加一水套作为冷却装置。
本发明的热管式超硬磨料磨具，包括磨头、管接头、磨头柄、水套。所述磨头有一个具有锥度的内盲孔，孔径由冷端向热端逐渐增大，所述磨头柄具有用于抽取真空的中心通孔，磨头的开口端通过密封圈与磨头柄紧密相连，所述水套通过密封圈套装在磨头的外壁上，水套两外端分别连接一个管接头。
所述磨头的内盲孔的锥度为2～5度。
本发明的磨料磨具，结构简单，适用于高温钎焊超硬磨料工具对难加工材料进行磨削的加工领域。
附图说明
图1为热管式超硬磨料磨具结构示意图，其中：
1、磨头，2、管接头，3、密封圈，4、磨头柄，5、密封圈，6、水套
具体实施方式
下面结合附图，详细介绍本发明的内容。
图1是本发明的超硬磨料磨具结构示意图，磨具结构由磨头1和磨头柄4组成，冷却装置由管接头2、密封圈3、密封圈5和水套6构成。在装配时可先将密封圈3安装于磨头1上，然后将密封圈5安装于磨头柄4上，接着将磨头柄4旋入磨头1中并压紧，接着通过磨头柄4上的孔对磨头1中的工作腔抽取真空并密封，最后将由管接头2和水套6构成的水冷装置安装在磨头1上。磨削加工时，磨削产生的热量通过热端传导到磨头，导致热端内的工质沸腾，沸腾的工质上升到冷端，在循环冷却水的作用下，液化并放出热量，冷凝的工质在离心力的作用下，沿着锥度的管壁回到热端，完成一个工作循环。
在磨头基体中直接加工了锥孔，而将磨头本身作为热管管壳，避免了磨头基体与热管管壁之间的热阻，提高了传热效率。采用金刚石或者CBN作为磨料，磨料本身具有极高的导热能力，减小了磨削弧区与热管管壁间的热阻。考虑到难加工材料磨削时热流密度大，热管冷端采用水套6进行冷却，保证工作液迅速液化。由于采用热管作为传热元件，可直接疏导磨削弧区积聚的热量，有效避免了超硬磨料工具和难加工材料工件表面的热损伤，并且不使用磨削液，绿色环保。
Claims (2)
1.一种热管式超硬磨料磨具，其特征在于，包括磨头(1)、管接头(2)、磨头柄(4)、水套(6)，所述磨头(1)有一个具有锥度的内盲孔，孔径由冷端向热端逐渐增大，所述磨头柄(4)具有用于抽取真空的中心通孔，磨头(1)的开口端通过密封圈与磨头柄(4)紧密相连，所述水套(6)通过密封圈套装在磨头(1)的外壁上，水套(6)两外端分别连接一个管接头(2)。
2.根据权利要求1所述的热管式超硬磨料磨具，其特征在于，所述磨头(1)的内盲孔的锥度为2～5度。
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