[實用新型]一種帶內冷結構的齒輪成形磨削砂輪

有效

• 申請號: 201920526935.1
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN210819179U
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 稅琳棋;焦宇琳;高峰;李艷;段繼豪;王豆
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B24D7/10
• 分類號: B24D7/10
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 楊洲

一種帶內冷結構的齒輪成形磨削砂輪,它的技術要點在于所述輪體上設置了儲液槽及冷卻液流道。冷卻液流道為若干分叉多邊形構成的通道網絡。流道入口與儲液槽相通，流道出口指向砂輪外圓圓周表面磨削區，冷卻液從此處高速飛出沖刷工件。所述流道沿砂輪圓周切向方向的截面為矩形，流道高度為1～4mm，寬度為0.5～3mm，儲液槽高度與流道高度一致，寬度為2～5mm。本申請提供的砂輪冷卻液流道結構，采用分叉的多邊形回路構成的網狀流道，具有流動阻力低、射流沖擊速度高、換熱性能好等特性，能夠有效解決齒輪磨削加工時，在封閉的磨削弧區下容易產生磨削燒傷和磨削裂痕的問題。

技術領域

本實用新型屬于磨削工具技術領域，具體涉及一種帶內冷結構的齒輪成形磨削砂輪。

背景技術

齒輪成形磨削是在齒輪加工制造中應用較為廣泛的一種加工方法。在齒輪成形磨削加工的過程中，磨削區域會產生大量的磨削熱，使得磨削區域溫度迅速升高。磨削區域溫度升高不僅可能會導致齒輪加工表面產生燒傷和磨削裂痕，而且會降低砂輪磨粒的強度，加快砂輪的磨損等。如果不能有效的降低磨削區域溫度，將會嚴重影響齒輪的表面質量和砂輪的使用壽命。

合理有效的冷卻方式對降低齒輪磨削區域溫度和提高齒輪磨削加工質量具有積極意義。在齒輪成形磨削加工中一般采用噴淋冷卻方式，這種方式具有結構簡單，冷卻液量大等特點，但是由于磨削區域的封閉性和高速旋轉的砂輪產生的外部氣流，以至于外部冷卻液難以充分進入磨削區域。隨著冷卻技術和制造技術的不斷進步，內部冷卻技術漸漸的應用于磨削加工中。相比噴淋冷卻方式，內部冷卻技術能夠充分的將冷卻液作用于磨削區域，能夠有效的降低磨削區域的溫度，保證零件的加工質量。但是，冷卻液在砂輪中的常規射流孔中流動阻力較高，冷卻液充分進入磨削區域同時會伴隨著較大的能耗。

因此，針對齒輪成形磨削砂輪內部冷卻方式設計一種新的冷卻結構，將能夠有效的降低齒輪磨削區域的溫度，保證齒輪表面磨削質量的同時，并所需能耗較小。受自然界樹狀分叉網絡結構和蜂巢結構的啟發，樹狀分叉網絡結構由于自身結構的特點，一個首端配有多個末端，在首端和末端之間具有多路相互交錯連通，這樣使得在傳質過程中不易堵塞，即使在某一通道堵塞的情況下，也不會降低傳質效果，而且樹狀分叉網絡結構具有較低的流動阻力，能夠減小能耗。而蜂巢結構，其內部是由六角棱柱排列組合而成，這種結構具有結構緊湊、良好的力學性能等特點。將這兩種結構的特點結合起來應用于齒輪成形磨削砂輪冷卻，能夠減小冷卻液在流道中的流動阻力，提高冷卻液的射流沖擊速度，增加磨削區域的強化換熱，避免高溫對齒輪表面質量的影響，而且能夠有效避免砂輪在高速旋轉時，離心力對砂輪產生的破壞，提高砂輪的強度和使用壽命。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種帶內冷結構的齒輪成形磨削砂輪，將分叉結構、蜂巢結構與微通道結合，形成一種應用于齒輪成形磨削砂輪的內部流道冷卻結構，解決齒輪成形磨削加工時，過高的磨削區域溫度對齒輪加工表面質量的影響。

為實現上述目標，本實用新型所采用的技術方案是：

一種帶內冷結構的齒輪成形磨削砂輪，包括砂輪本體，砂輪內部設有儲液槽和與之連通的若干組分叉的多邊形回路構成的網狀流道；砂輪內徑處設有冷卻液入口，其與儲液槽相通；砂輪外圓圓周表面磨削區設有網狀流道的出口；所述流道沿砂輪圓周切向方向的截面為矩形，流道高度為1～5mm，寬度為0.5～3mm；儲液槽高度與流道高度一致，寬度為2～8mm；

儲液槽為環狀凹槽，靠近砂輪內徑一側設有4～8個冷卻液入口，另一側與分叉流道的入口相連；

具有相同入口的流道為一個流道組，若干個流道組繞砂輪回轉中心環形陣列布置；流道組的中心對稱線方向指向砂輪直徑方向；

所述流道組包括平行段與分叉段，所述平行段的中心線與砂輪直徑方向相平行，分叉段的中心線與砂輪直徑方向所成夾角大于等于15°，小于等于45°，靠近儲液槽的流道入口與靠近砂輪外圓周表面的流道出口均為平行段。