CN108393815B - 表面钎焊磨粒内喷润滑液砂轮的磨削装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种表面钎焊磨粒内喷润滑液砂轮的磨削装置，磨削装置包括砂轮基体、密封圈、安装连接轴、端面压板等。安装连接轴上设有液体流道，砂轮基体上设有与液体流道连通的内腔，利用钎焊工艺在砂轮基体外圆面螺旋状凸台上，钎焊出螺旋线式密齿结构的磨削齿，磨削齿间通过相关加工工艺加工出润滑润滑冷却液析出孔。砂轮基体通过端面压板以及螺栓实现与安装连接轴的连接。在对零件进行磨削加工时，润滑冷却液经过安装连接轴内流道进入到砂轮内腔，再通过砂轮基体上的润滑冷却液析出孔，精确且均匀的作用至磨削加工区域，对磨削加工区域进行润滑和冷却，保证加工件的磨削质量。

Description

表面钎焊磨粒内喷润滑液砂轮的磨削装置
技术领域
本发明涉及磨削加工领域，具体涉及一种表面钎焊磨粒内喷润滑液砂轮及具有该砂轮的磨削装置。
背景技术
与车削、铣削相比，磨削加工属于多刃切削，接触面积大，散热困难，因此在磨削工件表面很容易积聚大量的热量。为了降低磨削温度，避免磨削烧伤，在磨削过程中大量润滑冷却液的使用也就成为了磨削的一大弊端。为了减少资源浪费和避免环境污染，采用减少甚至不使用润滑冷却液的绿色磨削加工技术已变成切削加工中一个重要的研究方向。
发明专利《磨削钛合金用陶瓷结合剂立方氮化硼砂轮》(公告号：CN103223644A)公开一种磨削钛合金用陶瓷基结合剂立方氮化硼砂轮，由基体、砂轮和粘结层组成，向陶瓷结合剂中加入高导热的填料，提高陶瓷结合剂的导热率，进而提高砂轮的热导率，减少磨削区热量，降低磨削温度，一定程度上减少了润滑冷却液的使用，但是由于高速磨削时砂轮形成的气流为屏障作用，使得外喷冷却时冷却介质能够进入到磨削弧区的很少，无法直接作用在磨削加工区域，冷却效果不好。
发明内容
为了能够更加有效的解决砂轮磨削加工过程中的润滑、冷却、以及磨削加工热应力引起的烧伤等问题，本发明提供一种表面钎焊磨粒内喷润滑液砂轮既具有该砂轮的磨削装置。本发明采用金属材质砂轮基体，通过钎焊形成磨粒(如立方氮化硼)，砂轮磨粒整体接触面较低，散热性能大大提高；金属材质砂轮基体能够重复使用，钎焊的磨粒也可以进行重复焊接；同时通过在砂轮基体中加工内腔，使得加工过程中润滑冷却液可以直接作用在加工区域上。
本发明的技术解决方案是提供一种表面钎焊磨粒内喷润滑液砂轮，包括砂轮基体，上述砂轮基体中心具有通孔，其特殊之处在于：上述砂轮基体上设有内腔及进油油路，进油油路的入口端通向砂轮基体的中心通孔，进油油路的出口端与内腔连通；
砂轮基体外圆面间隔设有凸台，所有凸台沿砂轮基体外圆面周向排布，相邻凸台之间设有与内腔连通的润滑冷却液析出孔；
凸台表面设有磨粒。
优选地，为了便于排屑，砂轮基体的凸台为螺旋状排布，所有螺旋状排布的凸台均布在砂轮基体外圆面，螺旋状结构能够有效的减小砂轮磨削过程中的阻力，且凸台结构中间可以作为宽大的容屑槽。
优选地，为了润滑冷却液通过润滑冷却液析出孔流出并布满砂轮基体的外圆面，内腔为沿砂轮基体周向设置的环状内腔。
优选地，上述进油油路沿砂轮基体内壁周向开设，方便加工，进油时无需刻意对准外部油路，此处油指润滑油、冷却液等。
优选地，砂轮基体为金属材质。
优选地，砂轮基体采用铸造工艺制造加工。
优选地，采用钎焊工艺将磨粒焊接至砂轮基体外圆面的凸台上，磨粒可以为立方氮化硼。
优选地，采用激光打孔工艺或微孔钻削工艺加工润滑冷却液析出孔，将砂轮基体凸台间的外圆面与内腔打通，以保证润滑冷却液从基体内腔顺利析出。
本发明还提供一种具有表面钎焊磨粒内喷润滑液砂轮的磨削装置，其特殊之处在于：包括上述的表面钎焊磨粒内喷润滑液砂轮、安装连接轴及端面压板；
安装连接轴插入砂轮基体的中心通孔内，砂轮基体通过端面压板与安装连接轴连接；
安装连接轴内部具有润滑冷却液流道；
砂轮基体上的内腔通过进油油路与安装连接轴上的润滑冷却液流道连通。
优选地，该磨削装置还包括设置在砂轮基体与安装连接轴接触面间的密封圈，用于防止润滑冷却液从砂轮基体中心通孔溢出。
本发明的有益效果是：
1、与现有技术的砂轮相比，本发明砂轮外圆采用凸台状磨削齿，单位时间内磨削接触的面积小，因此磨削的阻力小、摩擦力小，因而磨削产生的热量小，进而所需要的润滑冷却液用量也随之减小；并通过润滑冷却液析出孔将润滑冷却液直接作用至加工区域，能够更进一步的大大节约在磨削过程中润滑冷却液的使用量，在提高磨削加工质量的同时，还能够降低磨削加工成本。
2、由于润滑冷却液析出孔均设在磨削作用区中间带，高温铁屑与磨粒可以直接被冷却下来，避免高温对工件表面的烧伤，因而能够很好的保证加工件表面质量。
3、由于磨粒整体是螺旋设计，更利于排屑，很大程度上减小发生二次磨削现象的产生。
4、本发明磨削装置整体设计结构简单、便于拆卸与安装，砂轮基体能够一次制造，多次重复使用，能够降低砂轮使用成本。润滑冷却液接入油路设计非常简洁易操作。
附图说明
图1是本发明的磨削装置正视图；
图2是本发明的磨削装置整体安装图；
图3是本发明的磨削装置剖视图；
图4是本发明的砂轮基体剖视图；
图5是本发明的磨削装置轴测图。
图中附图标记为：1-旋转接头，2-设备主轴，3-刀柄，4-安装连接轴，5-砂轮基体，6-端面压板，7-连接螺钉，8-连接螺栓，9-下密封圈，10-上密封圈，11-润滑冷却液流道，12-环形内腔，122-进油油路，13-螺旋状凸台，14-润滑冷却液析出孔。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步的描述。
从图1可以看出，本实施例磨削装置主要包括砂轮基体5、安装连接轴4及端面压板6，砂轮基体5通过端面压板6与安装连接轴4连接。
从图2可以看出，本实施例磨削装置中的安装连接轴4通过刀柄3与设备主轴2连接，设备主轴2及刀柄3的中心开有润滑冷却液流道，安装连接轴4中开设有与设备主轴2的润滑冷却液流道连通的润滑冷却液流道，外接润滑冷却液经主轴端部的旋转接头1进入到设备主轴2润滑冷却液流道及安装连接轴4的润滑冷却液流道中。
从图3及图4可以看出，砂轮基体5为中心具有通孔的环形部件，安装连接轴4插入砂轮基体5的通孔内，通过端面压板6、连接螺栓8及连接螺钉7将砂轮基体5固定在安装连接轴4上，连接螺栓穿过端面压板6中心与安装连接轴4螺紧，连接螺钉7位于端面压板的四周将端面压板6与砂轮基体5固定；砂轮基体5内部设置沿砂轮基体5周向的环形内腔12及进油油路122，进油油路122沿砂轮基体内壁周向开设，进油油路122的一端与安装连接轴4中的润滑冷却液流道连通，另一端与环形内腔12连通，该环形内腔12的高度略小于砂轮基体5的高度，确保腔体内的润滑冷却液布满砂轮基体5的外圆面；砂轮基体5与安装连接轴4的接触面间设有密封圈，密封圈包括下密封圈9及上密封圈10，具体设置在进油油路122的上下方。
结合图2及图5，可以看出，砂轮基体5的外圆面设有螺旋状凸台13，所有螺旋状凸台13沿砂轮基体5外圆面周向排布，相邻螺旋状凸台之间设有与环形内腔12连通的润滑冷却液析出孔14，从图5中可以看出，润滑冷却液析出孔14均布在一个螺旋状凸台底部的两侧；螺旋状凸台上具有磨粒，该实施例中可以选取立方氮化硼磨粒。
本实施例中砂轮基体5采用金属材质进行制造，通过铸造的方法形成具有内腔的砂轮基体5，通过制孔加工工艺(如激光打孔工艺、微孔钻削工艺)，将砂轮基体5的外圆面与环形内腔12用直径在
Figure GDA0004269443720000041
润滑冷却液析出孔连通，保证润滑冷却液能够顺利的作用在磨削区域。采用钎焊工艺将立方氮化硼焊接至外圆面的螺旋状凸台上，钎焊温度为900℃，保温时间为8min，磨粒大小为40/50目的立方氮化硼磨料，钎料选用含活性元素Ti为10％的Cu-Sn-Ti合金钎料。钎焊过程中采用相对应的工装设计，将基体上的润滑冷却液析出孔覆盖住。
在进行零部件磨削加工之前，将钎焊完成且经过加工后的砂轮基体5，通过连接螺栓8、连接螺钉7以及端面压板6，安装至安装连接轴4上，并将上下密封圈固定，整体安装完成后，砂轮基体5与安装连接轴4整体通过刀柄3与设备主轴2相连接。
在对零件进行磨削加工时，润滑冷却液在预压力的作用下经过主轴、刀柄及安装连接轴内润滑冷却液流道都进入到砂轮内腔，磨削过程中，润滑冷却液在预压力以及离心力双重作用下，再通过砂轮基体上润滑冷却液析出孔，精确且均布的直接作用至磨削加工区域，对磨削加工区域进行润滑和冷却，保证加工件的磨削质量。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。

Claims (6)

1.一种具有表面钎焊磨粒内喷润滑液砂轮的磨削装置，其特征在于：包括安装连接轴、端面压板及表面钎焊磨粒内喷润滑液砂轮；所述表面钎焊磨粒内喷润滑液砂轮，包括砂轮基体，所述砂轮基体中心具有通孔，所述砂轮基体上设有内腔及进油油路，进油油路的入口端通向砂轮基体的中心通孔，进油油路的出口端与内腔连通；
砂轮基体外圆面间隔设有凸台，所有凸台沿砂轮基体外圆面周向排布，相邻凸台之间设有与内腔连通的润滑冷却液析出孔；
凸台表面设有磨粒；
砂轮基体的凸台为螺旋状排布，所有螺旋状排布的凸台均布在砂轮基体外圆面；所述润滑冷却液析出孔均布在螺旋状凸台底部的两侧；
内腔为沿砂轮基体周向设置的环状内腔；所述环状内腔的高度略小于砂轮基体的高度，确保腔体内的润滑冷却液布满砂轮基体的外圆面；
所述进油油路沿砂轮基体内壁周向开设；
安装连接轴插入砂轮基体的中心通孔内，砂轮基体通过端面压板与安装连接轴连接；
安装连接轴内部具有润滑冷却液流道；
砂轮基体上的内腔通过进油油路与安装连接轴上的润滑冷却液流道连通。
2.根据权利要求1所述的具有表面钎焊磨粒内喷润滑液砂轮的磨削装置，其特征在于：还包括设置在砂轮基体与安装连接轴接触面间的密封圈，用于防止润滑冷却液从砂轮基体中心通孔溢出。
3.根据权利要求1或2所述的具有表面钎焊磨粒内喷润滑液砂轮的磨削装置，其特征在于：砂轮基体为金属材质。
4.根据权利要求3所述的具有表面钎焊磨粒内喷润滑液砂轮的磨削装置，其特征在于：砂轮基体采用铸造工艺制造加工。
5.根据权利要求4所述的具有表面钎焊磨粒内喷润滑液砂轮的磨削装置，其特征在于：采用钎焊工艺将磨粒焊接至砂轮基体外圆面的凸台上。
6.根据权利要求5所述的具有表面钎焊磨粒内喷润滑液砂轮的磨削装置，其特征在于：采用激光打孔工艺或微孔钻削工艺加工出润滑冷却液析出孔。
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