專利名稱：一種葉輪增壓固體自潤滑砂輪基體結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種葉輪增壓固體自潤滑砂輪基體結(jié)構(gòu)，它將葉輪結(jié)構(gòu)引入到砂輪制造中，通過砂輪內(nèi)腔葉輪產(chǎn)生的高速氣流將砂輪內(nèi)腔的固體潤滑直接驅(qū)動到磨削弧區(qū)，特別適用于高速磨削加工難加工材料的單層超硬磨料砂輪設(shè)計與制造等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在磨削加工尤其是難加工材料的磨削加工中，所消耗的熱量大部分以熱能的形式積聚在磨削弧區(qū)，而難加工材料本身具有導(dǎo)熱性差的特點，若不能及時將這些熱量疏導(dǎo)出去，將導(dǎo)致磨削弧區(qū)溫度急劇升高，并很快造成砂輪或零件的燒傷、報廢。為達到及時冷卻的目的，大量采用冷卻液。砂輪磨削加工時，砂輪高速旋轉(zhuǎn)形成的氣流屏障阻礙磨削液有效進入磨削弧區(qū)，能夠進入到磨削弧區(qū)并真正起到換熱作用的冷卻液僅占很小比例，這樣既 無法滿足磨削加工中冷卻的實際需要又有悖于綠色環(huán)保的要求。美國學(xué)者Salmon則借鑒金屬切削刀具制備中的鍍層技術(shù)能改善加工過程中的粘刀現(xiàn)象，顯著提高刀具壽命的方法，在單層電鍍CBN砂輪的表面采用兩層鍍的方法，即先鍍一層I. m的TiAlN,然后再鍍上一層Ium的固體潤滑劑MoS20 Shaji和Radhakrishnan研究認(rèn)為如果減小砂輪和エ件之間的摩擦系數(shù)，在磨削加工區(qū)提供足夠的潤滑，就能夠減少甚至避免磨削燒傷。我國學(xué)者唐建設(shè)、李偉、史興寬等人采用真空吸附的方法浸潰到陶瓷結(jié)合劑砂輪的孔隙中浸潰不同固體潤滑劑和脂類的混合物，來提供砂輪在干磨削中的潤滑減摩作用，以改善砂輪磨削鈦合金的粘附現(xiàn)象。鑒于以上原因，尋求有效增加磨削弧區(qū)潤滑，抑制粘附，減少磨削摩擦熱，降低磨削溫度的方法，開發(fā)出新型的有利于減少磨削弧區(qū)熱量的固體自潤滑砂輪，對于防止砂輪失效以及減少難加工材料表面的熱損傷有著十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為難加工材料高速磨削加工砂輪提供ー種具有自潤滑性能的簡單、緑色環(huán)保的新型基體結(jié)構(gòu)，特別適用于基于難加工材料磨削的單層超硬磨料(如金剛石、CBN)工具的設(shè)計與制造等領(lǐng)域。本發(fā)明利用砂輪內(nèi)腔葉輪驅(qū)動固體潤滑直接對磨削弧區(qū)強化潤滑減摩，減少磨削熱。由于固體潤滑劑在エ件和砂輪表面牢固形成ー層薄膜，該薄膜能有效減小磨削表面的摩擦系數(shù)，減少磨粒與エ件的粘附磨損，進而減少磨削熱，抑制了表面燒傷的產(chǎn)生。在磨削加工中使用無毒固體潤滑劑，可以降低成本，保護環(huán)境，改善磨削表面質(zhì)量。因此，本發(fā)明確保了在難加工材料磨削加工中砂輪內(nèi)腔的固體潤滑劑持續(xù)定量析出砂輪表面，抑制了磨削加工中粘附磨損。該砂輪基體結(jié)構(gòu)為組合式，主要包括砂輪基盤、葉片、蓋盤等主要部件，所述砂輪基盤，沿外圓工作面內(nèi)側(cè)加工出一環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)填充固體潤滑劑，環(huán)槽外壁加工有微孔。其特征在于所述砂輪基盤內(nèi)腔裝配有葉輪，砂輪基盤環(huán)形槽內(nèi)壁上設(shè)計有單向進氣閥，砂輪主軸帶動葉輪結(jié)構(gòu)高速旋轉(zhuǎn)，使內(nèi)腔產(chǎn)生高壓氣流，高壓氣流沖開單向進氣閥，使固體潤滑劑在高壓氣流、離心カ及磨削熱等共同驅(qū)動作用下，持續(xù)適量析出到砂輪表面。本發(fā)明的其它構(gòu)成來自從屬的權(quán)利要求。作為砂輪結(jié)構(gòu)的主要部件在其結(jié)構(gòu)、幾何造型和尺寸方面根據(jù)相應(yīng)的使用條件構(gòu)成。作為砂輪基盤環(huán)槽內(nèi)腔填充的固體潤滑劑的類型、粒度、形態(tài)及粒度根據(jù)使用條件要求進行確定。


圖I是本發(fā)明的固體自潤滑砂輪結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號名稱1、砂輪基盤，2、單向進氣閥，3、微孔，4、進氣ロ，5、螺紋孔，6、葉輪基座，7、葉輪，8、蓋盤，9、通孔等組成。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，詳細(xì)介紹本發(fā)明的內(nèi)容。如圖I和圖2所示，砂輪結(jié)構(gòu)主要由砂輪基盤I、葉輪I和蓋盤8組成。在裝配時先將葉輪安裝到基盤的葉輪基座6上，調(diào)整好單向出氣閥2的開ロ，并在基盤的環(huán)形內(nèi)腔中填滿固體潤滑剤，將蓋盤8通過內(nèi)六角螺栓固定在砂輪基盤上，并在接觸處涂ー層密封膠，砂輪高速旋轉(zhuǎn)時，帶動砂輪基盤內(nèi)部的葉輪7同時高速旋轉(zhuǎn)，由進氣ロ 4進入的氣流在葉輪7的作用下通過單向出氣閥2進入到砂輪基盤上的環(huán)槽內(nèi)腔，并驅(qū)動環(huán)槽內(nèi)腔的固體潤滑劑通過砂輪基盤外緣的微孔3析出到砂輪表面，從而可以直接作用到磨削弧區(qū)，實現(xiàn)在磨 削加工中潤滑減摩的目的。
權(quán)利要求
1.ー種葉輪增壓固體自潤滑砂輪基體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述砂輪基盤(I)的內(nèi)腔通過葉輪基座(6)安裝有葉輪(7)，砂輪基盤(I)環(huán)槽內(nèi)壁上設(shè)計有單向進氣閥(2)，磨削加エ時，砂輪主軸帶動葉輪(7)結(jié)構(gòu)高速旋轉(zhuǎn)，使內(nèi)腔產(chǎn)生高壓氣流，高壓氣流沖開單向進氣閥(2)，使填充在砂輪基盤(I)環(huán)槽內(nèi)的固體潤滑劑在高壓氣流、離心カ及磨削熱等共同驅(qū)動作用下，通過環(huán)槽外壁的微孔(3)持續(xù)適量析出到砂輪表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種葉輪增壓固體自潤滑砂輪基體結(jié)構(gòu)，主要由砂輪基盤(I)、葉輪(7)和蓋盤(8)組成。砂輪基盤(I)上設(shè)計有葉輪基座(6)用于安裝葉輪(7)，砂輪基盤(I)外壁有進氣ロ，以保證葉輪高速旋轉(zhuǎn)時空氣進入，同時砂輪基盤上設(shè)計有安裝螺紋孔(5)用干與蓋盤⑶上的通孔(9)螺栓聯(lián)接安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種葉輪增壓固體自潤滑砂輪基體結(jié)構(gòu)，其特征在于砂輪基盤⑴的環(huán)槽外壁上的微孔⑶和內(nèi)壁上單向進氣閥⑵的數(shù)量、位置和尺寸是可以根據(jù)需要變化的。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種葉輪增壓固體自潤滑砂輪基體結(jié)構(gòu)，其特征在于葉輪(7)上的葉片的數(shù)量、尺寸是可以根據(jù)需要變化的。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種葉輪增壓固體自潤滑砂輪基體結(jié)構(gòu)，其特征在于蓋盤上的進氣ロ(4)數(shù)量和尺寸是可以根據(jù)需要變化的。
全文摘要
本發(fā)明是一種葉輪增壓固體自潤滑砂輪基體結(jié)構(gòu)，它將葉輪離心泵結(jié)構(gòu)引入到砂輪制造中，主要由砂輪基盤、葉輪利蓋盤組成。通過砂輪基盤內(nèi)腔設(shè)計的葉輪基座安裝有葉輪，砂輪基盤外緣設(shè)計有環(huán)槽，在環(huán)槽的內(nèi)壁上設(shè)計有單向進氣閥，磨削加工時，砂輪主軸帶動內(nèi)腔的葉輪同時高速旋轉(zhuǎn)，使內(nèi)腔產(chǎn)生高壓氣流，高壓氣流沖開單向進氣閥，使填充在環(huán)槽內(nèi)的固體潤滑劑在高壓氣流、離心力及磨削熱等共同驅(qū)動作用下，通過環(huán)槽內(nèi)腔外壁上的微孔持續(xù)適量析出到砂輪表面。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，利于普及，依據(jù)該結(jié)構(gòu)可以可靠和低成本地將砂輪內(nèi)部的固體潤滑劑輸送到磨削加工弧區(qū)，因此可以實現(xiàn)一種干式磨削加工。
文檔編號B24D5/10GK102794717SQ20111031733
公開日2012年11月28日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者霍文國, 徐九華, 傅玉燦, 戚厚軍, 邵娟 申請人:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)