CN208215130U - 具有模块化磨粒内喷润滑液砂轮及包括该砂轮的磨削装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有模块化磨粒内喷润滑液砂轮及包括该砂轮的磨削装置，磨削装置包括砂轮基体、模块化磨粒、压板、密封圈、安装连接轴、端面压板等。砂轮基体上设有内腔以及模块化磨粒安装槽，安装槽与内腔间开有均布的液体析出孔，将具有微小析出孔的模块化磨粒安装至安装槽内，利用压板以对模块化磨粒径向锁紧定位，再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，再通过模块化磨粒上的微小析出孔，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，更加有效且经济的解决了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质量问题。

Description

具有模块化磨粒内喷润滑液砂轮及包括该砂轮的磨削装置

技术领域

本实用新型涉及磨削加工领域，具体涉及一种具有模块化磨粒内喷润滑液砂轮及包括该砂轮的磨削装置。

背景技术

随着工业技术的不断发展，一些难以加工的材料，在军工、航天等领域得到大量应用，同时也对表面质量和性能提出了更高的要求。磨削加工因其加工精度高、对工件材料适应性强等特点，被广泛应用于当前加工行业。但是磨削加工产生的能量大部分转化为热能，且其中70％～95％的热量都会聚集在工件和砂轮表面，这无疑将会大大降低砂轮使用寿命和零件表面精度，同时工件表面聚集的热量会产生热应力，并最终影响加工表面质量及其使用性能，而传统砂轮润滑冷却多数采用浇注式润滑，浇注式润滑冷却无法直接作用在加工区域，进而润滑冷却效果不是很好，并且浇注式润滑冷却所用的润滑冷却液经济成本较高，对生态环境环境和人体健康均有较大危害。

实用新型专利《一种叶轮增压固体自润滑砂轮基体结构》(公告号：CN102794717A)公开一种固体自润滑砂轮，包括砂轮基体、叶轮与盖板组成；该实用新型中利用叶轮高速旋转产生的气流以及离心力，将环槽内的固体润滑剂作用到磨削加工区域，而固体润滑剂的摩擦系数大、热传导困难、易产生磨屑污染摩擦表面与周围环境，且叶轮高速旋转产生的气流对磨削过程的整体平衡不理，因此无法保证磨削表面的质量。

实用新型内容

为了能够更加有效且经济的解决砂轮磨削加工过程中的润滑、冷却、砂轮寿命以及磨削加工热应力引起的质量问题，本实用新型提出一种具有磨粒模块化内喷润滑砂轮的磨削装置。利用本实用新型的磨削装置润滑冷却液可以直接作用在加工区域，很好的解决了工件表面产生的热应力，保证加工表面的质量和工件的使用性能，且很大程度上提高每个模块磨粒的利用率。

本实用新型的技术解决方案是提供一种具有模块化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置安装槽，所有安装槽沿砂轮基体的外圆面周向排布，安装槽上开有与内腔连通的析出孔；

安装槽内安装模块化磨粒，模块化磨粒的厚度大于安装槽的槽深，模块化磨粒上对应安装槽析出孔处设有对应的析出孔。

优选地，模块化磨粒粘结在安装槽内；

本实用新型砂轮还包括上压板与下压板，上述上压板位于砂轮基体的上端面，上述下压板位于砂轮基体的下端面；

上述安装槽包括第一安装槽及第二安装槽，第一安装槽与第二安装槽沿砂轮基体的外圆面周向交错排布；

位于第一安装槽内的模块化磨粒的一端与上压板接触，通过上压板进行轴向固定夹紧；位于第二安装槽内的模块化磨粒的一端与下压板接触，通过下压板进行轴向固定夹紧。

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形内腔。

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，上述进油油路沿砂轮基体内壁周向开设。

优选地，安装槽上的析出孔沿安装槽底部轴向中心线均布，此处轴向与砂轮基体的轴向方向一致；上压板与下压板通过螺钉与砂轮基体固定。

优选地，砂轮基体为金属材质，通过铸造工艺制造加工。

优选地，采用激光打孔工艺或微孔钻削工艺加工安装槽内的析出孔。

优选地，模块化磨粒采用传统制造方式：混料-成型-干燥-烧成-制孔-切割，后加工至加工尺寸要求，成形过程中在对应析出孔位置放入聚四氟乙烯棒料(不限于聚四氟乙烯)，进行烧结，在烧结工艺时，聚四氟乙烯融化，模块化磨粒的析出孔即可成形完成。

本实用新型还提供一种包括具有模块化磨粒内喷润滑液砂轮的磨削装置，其特殊之处在于：包括上述的具有模块化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液体流道；

砂轮基体上的内腔通过进油油路与安装连接轴上的液体流道连通。

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。

本实用新型的有益效果是：

1、与现有技术相比，本实用新型整体设计结构简单，砂轮润滑、冷却效率更高，润滑冷却液使用量更少，砂轮磨粒整体利用率更高。

磨削装置中磨粒以模块化形式间隔设置，能够更加高效的利用每一个模块化的磨粒，模块化磨粒之间存在有宽大的容削槽，避免产生排屑不畅现象，且润滑冷却液接入油路设计非常简洁易操作，通过微小孔将润滑冷却液直接作用至加工区域，能够大大的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，与此同时大大减小采用传统式润滑方式所引起的环境污染问题以及人体健康问题。

2、本实用新型任何一个模块化的磨粒因过度磨损而导致的磨削加工质量下降，都能够快速且简洁的进行更换，这样能够保证每个模块化的磨粒都能充分的使用，进一步降低磨削加工成本；

3、由于微小析出孔均设在模块化磨粒的中心位置，避免析出孔堵塞现象；

4、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。

附图说明

图1是本实用新型的磨削装置正视图；

图2是本实用新型的磨削装置安装图；

图3是沿图1中A-A线的剖视图；

图4是沿图1中C-C线的剖视图；

图5是本实用新型的磨削装置轴测图；

图中附图标记为：1-旋转接头，2-主轴，3-刀柄，4-安装连接轴，5-连接螺钉a，6-上压板，7-砂轮基体，8-模块化磨粒，9-下压板，10-端面压板，11-连接螺栓，12-连接螺钉b，13-连接螺钉c，14-下密封圈，15-上密封圈，16-环形内腔，161-进油油路，17-第一安装槽，18-第二安装槽，19-液体流道，20-析出孔。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的描述。

从图1可以看出，本实施例磨削装置主要包括砂轮基体7、安装连接轴4、端面压板10、上压板6及下压板9，砂轮基体7通过端面压板10与安装连接轴4连接，上压板6通过连接螺钉a5固定砂轮基体7的上端面，下压板9通过连接螺钉c13固定于砂轮基体7的下端面。

从图2、图3可以看出，本实施例中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液体流道19，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的液体流道19中。

从图3可以看出，砂轮基体7为中心具有通孔的环形部件，安装连接轴4插入砂轮基体7的通孔内，通过端面压板10、连接螺栓11及连接螺钉b12将砂轮基体7固定在安装连接轴4上，连接螺栓11穿过端面压板10的中心与安装连接轴4螺紧，连接螺钉b12位于端面压板10的四周将端面压板10与砂轮基体7固定；从图4可以看出，砂轮基体7内部设置沿砂轮基体7周向的环形内腔16，还包括沿砂轮基体7内壁周向开设的进油油路161，进油油路161的一端与安装连接轴4中的液体流道19连通，另一端与环形内腔16连通，该环形内腔16的高度略小于砂轮基体7的高度，确保腔体内的润滑冷却液布满砂轮基体7的外圆面；砂轮基体7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14及上密封圈15，具体设置在进油油路161的上下方。

结合图3及图4，可以看出，砂轮基体7的外圆面设有间隔设置安装槽，如燕尾槽结构，从图5可以看出，安装槽间隔分布能够砂轮在进行磨削加工过程中，具有宽大的容削槽，避免产生排屑不畅现象；安装槽上开有与环形内腔16连通的析出孔20；模块化磨粒8通过粘结安装在安装槽内，模块化磨粒8的厚度大于安装槽的槽深，位于第一安装槽17内的模块化磨粒8的一端与上压板6接触，通过上压板6进行轴向固定夹紧；位于第二安装槽18内的模块化磨粒8的一端与下压板9接触，通过下压板9进行轴向固定夹紧；第一安装槽17与第二安装槽18采用上下交错布置，增加磨削轴向范围；且模块化磨粒8的一端紧靠砂轮基体安装槽内，另一端采用压板进行固定夹紧，很好的提高模块化磨粒8磨削加工中的稳定性。模块化磨粒8上具有与安装槽上的析出孔20对应的析出孔，该析出孔沿模块化磨粒的轴向中轴线设置(此处轴向对应于砂轮基体的轴向方向)。

本实施例中砂轮基体7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7，采用加工工艺(如微孔钻削工艺、激光打孔工艺)，将安装槽与环形内腔用直径在φ1mm微小析出孔连通。模块化磨粒都是同等工艺制作，模块化的磨粒上均有孔径在1.0mm左右的细小孔，能够满足在磨削加工过程中，润滑冷却液顺利析出，并充分的作用在加工区域。模块化磨粒采用传统制造方式：混料-成型-干燥-烧成-制孔-切割，后经过常规加工至加工尺寸要求，成形过程中在对应细小孔位置放入聚四氟乙烯棒料(不限于聚四氟乙烯棒)，在烧结工艺过程中由于高温的作用，聚四氟乙烯得以挥发，实现析出孔的制造。

在进行零部件磨削加工之前，将涂有粘结剂的模块化磨粒安装至砂轮基体的安装槽内，再通过相应的上、下压板进行轴向固定夹紧。将上下密封圈固定后，通过连接螺栓以及螺栓组实现与安装连接轴安装紧固，安装完成后，砂轮通过安装连接轴得以与设备主轴刀柄连接，刀柄连接与设备主轴上，主轴中心开有润滑油内流道，主轴进油口通过旋转接头得以实现。

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流道都进入到砂轮内腔，再通过砂轮基体以及模块化磨粒上的析出孔，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。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种具有模块化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，其特征在于：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置安装槽，所有安装槽沿砂轮基体的外圆面周向排布，安装槽上开有与内腔连通的析出孔；

安装槽内安装模块化磨粒，模块化磨粒的厚度大于安装槽的槽深，模块化磨粒上对应安装槽析出孔处设有对应的析出孔。

2.根据权利要求1所述的具有模块化磨粒内喷润滑液砂轮，其特征在于：

还包括上压板与下压板，所述上压板位于砂轮基体的上端面，所述下压板位于砂轮基体的下端面；

模块化磨粒粘结在安装槽内；

所述安装槽包括第一安装槽及第二安装槽，第一安装槽与第二安装槽沿砂轮基体的外圆面周向交错排布；

位于第一安装槽内的模块化磨粒的一端与上压板接触，通过上压板进行轴向固定夹紧；位于第二安装槽内的模块化磨粒的一端与下压板接触，通过下压板进行轴向固定夹紧。

3.根据权利要求2所述的具有模块化磨粒内喷润滑液砂轮，其特征在于：内腔为沿砂轮基体周向设置的环形内腔。

4.根据权利要求3所述的具有模块化磨粒内喷润滑液砂轮，其特征在于：所述进油油路沿砂轮基体内壁周向开设。

5.根据权利要求4所述的具有模块化磨粒内喷润滑液砂轮，其特征在于：安装槽上的析出孔沿安装槽底部轴向中心线均布；上压板与下压板通过螺钉与砂轮基体固定。

6.根据权利要求5所述的具有模块化磨粒内喷润滑液砂轮，其特征在于：砂轮基体为金属材质，通过铸造工艺制造加工。

7.根据权利要求6所述的具有模块化磨粒内喷润滑液砂轮，其特征在于：采用激光打孔工艺或微孔钻削工艺加工安装槽内的析出孔。

8.一种包括具有模块化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、端面压板及权利要求1-7任一所述的具有模块化磨粒内喷润滑液砂轮；

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液体流道；

砂轮基体上的内腔通过进油油路与安装连接轴上的液体流道连通。

9.根据权利要求8所述的包括具有模块化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。