[发明专利]一种自主射流内冷却砂轮

说明书

一种自主射流内冷却砂轮，该砂轮包括砂轮主体、磨削部。砂轮主体向下开口形成内腔。砂轮主体的上端设有连接部，连接部与磨削机的刀柄连接。磨削部设置于砂轮主体的底部。该砂轮还包括喷射装置，喷射装置设置于砂轮主体内腔的顶部。喷射装置包括：喷射腔、腔体施压模块、进液口、喷液口。喷射腔为腔体结构，并设置于砂轮主体内腔的顶部。腔体施压模块设置于喷射腔内并位于喷射腔顶部。进液口设置于喷射腔上，进液口与冷却液供给部连通。喷液口设置于喷射腔上，喷液口连通砂轮主体的内腔和喷射腔。喷液口指向磨削加工面，冷却液通过喷射口，喷射至磨削加工面。本发明解决了传统内冷式砂轮内流道加工困难，加工成本高及最大喷出速度受限的问题。

技术领域

本发明涉及一种内冷却砂轮，具体涉及一种自主射流内冷却砂轮，属于磨削加工领域。

背景技术

在机械加工中，磨削加工是应用较为广泛的材料去除方法之一，属于精加工。

磨削过程中，由于产生剧烈的塑性变形和摩擦，在砂轮和工件间的磨削区产生大量的磨削热，若不能及时散热，将在工件表面产生烧伤、裂纹等不良现象，严重影响工件加工质量。传统上采用设置喷嘴在砂轮外部浇注冷却液的方式进行冷却，但由于砂轮在运转过程中，在其周围形成一定厚度的气流层，将阻碍外部冷却液进入磨削区，因此无法对被加工工件进行有效冷却。内冷却磨削作为一种高效的磨削冷却方式，国内外学者对内冷却磨削进行了大量研究。对比外部浇注式冷却方法，内冷却磨削方法具有将冷却液从砂轮内部经本体上开有的冷却液流道直接喷射至磨削区的特点，能有效避免砂轮周围因旋转产生的气流层的影响，因而能显著降低磨削温度，防止或减少工件表面热损伤。与此同时，磨削加工面的冷却液在磨削面高温的情况下会气化，在磨削加工面和冷却液之间形成气体屏障隔热薄膜，又称膜沸腾，阻断磨削面向液体表面散热，造成工件表面损伤。

传统内冷却砂轮需加工复杂的磨削液内通道，不仅加工困难成本高，对磨削液的流动阻碍作用大，限制了其喷射速度，进而影响冷却效果。当使用传统内冷却砂轮时，为达到使磨削液高速喷出的效果，除了使用高压液压泵加压外，通常还需要借助砂轮高速旋转产生的高离心力来加速磨削液的运动，而高离心力要求砂轮内部腔体径向尺寸足够大，实际砂轮径向尺寸往往限制了磨削液的喷出速度。

因此亟待解决传统内冷式砂轮内流道加工困难，加工成本高及最大喷出速度受限的问题

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于，通过在砂轮主体的内腔顶部设置喷射装置，喷射装置的喷射腔从进液口获取冷却液。在腔体施压模块的主动作用下，喷射腔内的冷却液从喷液口喷出，冷却液作用于磨削加工表面从而起到冷却，润滑，冲刷的作用。本发明提供一种自主射流内冷却砂轮，该砂轮包括砂轮主体、磨削部。砂轮主体向下开口形成内腔。砂轮主体的上端设有连接部，连接部与磨削机的刀柄连接。磨削部设置于砂轮主体的底部。该砂轮还包括喷射装置，喷射装置设置于砂轮主体内腔的顶部。喷射装置包括：喷射腔、腔体施压模块、进液口、喷液口。喷射腔为腔体结构，并设置于砂轮主体内腔的顶部。腔体施压模块设置于喷射腔内并位于喷射腔顶部。进液口设置于喷射腔上，进液口与冷却液供给部连通。喷液口设置于喷射腔上，喷液口连通砂轮主体的内腔和喷射腔。

根据本发明的实施方案，提供一种自主射流内冷却砂轮：

一种自主射流内冷却砂轮，该砂轮包括砂轮主体、磨削部。砂轮主体向下开口形成内腔。砂轮主体的上端设有连接部，连接部与磨削机的刀柄连接。磨削部设置于砂轮主体的底部。该砂轮还包括喷射装置，喷射装置设置于砂轮主体内腔的顶部。喷射装置包括：喷射腔、腔体施压模块、进液口、喷液口。喷射腔为腔体结构，并设置于砂轮主体内腔的顶部。腔体施压模块设置于喷射腔内并位于喷射腔顶部。进液口设置于喷射腔上，进液口与冷却液供给部连通。喷液口设置于喷射腔上，喷液口连通砂轮主体的内腔和喷射腔。

作为优选，砂轮主体上设置有多个喷射装置。喷射装置均匀沿砂轮主体的中轴线环形布置在砂轮主体内腔的顶部。喷射装置的数量为N个。N为1-100，优选N为2-40，更优选为N为4-12。