[發明專利]一種葉輪增壓固體自潤滑砂輪基體結構

無效

• 申請號: 201110317334.8
• 申請日: 2011-10-19
• 公開（公告）號: CN102794717A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 霍文國;徐九華;傅玉燦;戚厚軍;邵娟
• 申請（專利權）人: 天津職業技術師范大學
• 主分類號: B24D5/10
• 分類號: B24D5/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種葉輪增壓固體自潤滑砂輪基體結構，它將葉輪結構引入到砂輪制造中，通過砂輪內腔葉輪產生的高速氣流將砂輪內腔的固體潤滑直接驅動到磨削弧區，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計與制造等領域。?

背景技術

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，而難加工材料本身具有導熱性差的特點，若不能及時將這些熱量疏導出去，將導致磨削弧區溫度急劇升高，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，砂輪高速旋轉形成的氣流屏障阻礙磨削液有效進入磨削弧區，能夠進入到磨削弧區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保的要求。?

美國學者Salmon則借鑒金屬切削刀具制備中的鍍層技術能改善加工過程中的粘刀現象，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1.4μm的TiAlN，然后再鍍上一層1μm的固體潤滑劑MoS₂。Shaji和Radhakrishnan研究認為如果減小砂輪和工件之間的摩擦系數，在磨削加工區提供足夠的潤滑，就能夠減少甚至避免磨削燒傷。我國學者唐建設、李偉、史興寬等人采用真空吸附的方法浸漬到陶瓷結合劑砂輪的孔隙中浸漬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象。?

鑒于以上原因，尋求有效增加磨削弧區潤滑，抑制粘附，減少磨削摩擦熱，降低磨削溫度的方法，開發出新型的有利于減少磨削弧區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。?

發明內容

本發明的目的在于為難加工材料高速磨削加工砂輪提供一種具有自潤滑性能的簡單、綠色環保的新型基體結構，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)工具的設計與制造等領域。?

本發明利用砂輪內腔葉輪驅動固體潤滑直接對磨削弧區強化潤滑減摩，減少磨削熱。由于固體潤滑劑在工件和砂輪表面牢固形成一層薄膜，該薄膜能有效減小磨削表面的摩擦系數，減少磨粒與工件的粘附磨損，進而減少磨削熱，抑制了表面燒傷的產生。在磨削加工中使用無毒固體潤滑劑，可以降低成本，保護?環境，改善磨削表面質量。因此，本發明確保了在難加工材料磨削加工中砂輪內腔的固體潤滑劑持續定量析出砂輪表面，抑制了磨削加工中粘附磨損。?

該砂輪基體結構為組合式，主要包括砂輪基盤、葉片、蓋盤等主要部件，所述砂輪基盤，沿外圓工作面內側加工出一環形槽，環形槽內填充固體潤滑劑，環槽外壁加工有微孔。其特征在于所述砂輪基盤內腔裝配有葉輪，砂輪基盤環形槽內壁上設計有單向進氣閥，砂輪主軸帶動葉輪結構高速旋轉，使內腔產生高壓氣流，高壓氣流沖開單向進氣閥，使固體潤滑劑在高壓氣流、離心力及磨削熱等共同驅動作用下，持續適量析出到砂輪表面。?

本發明的其它構成來自從屬的權利要求。?

作為砂輪結構的主要部件在其結構、幾何造型和尺寸方面根據相應的使用條件構成。?

作為砂輪基盤環槽內腔填充的固體潤滑劑的類型、粒度、形態及粒度根據使用條件要求進行確定。?

附圖說明

圖1是本發明的固體自潤滑砂輪結構示意圖。圖中標號名稱：1、砂輪基盤，2、單向進氣閥，3、微孔，4、進氣口，5、螺紋孔，6、葉輪基座，7、葉輪，8、蓋盤，9、通孔等組成。?

具體實施方式

下面結合附圖，詳細介紹本發明的內容。?

如圖1和圖2所示，砂輪結構主要由砂輪基盤1、葉輪7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，調整好單向出氣閥2的開口，并在基盤的環形內腔中填滿固體潤滑劑，將蓋盤8通過內六角螺栓固定在砂輪基盤上，并在接觸處涂一層密封膠，砂輪高速旋轉時，帶動砂輪基盤內部的葉輪7同時高速旋轉，由進氣口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槽內腔，并驅動環槽內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，實現在磨削加工中潤滑減摩的目的。?