[发明专利]一种整体式轴向旋转振荡热管砂轮及其制作方法

说明书

本发明公开了一种整体式轴向旋转振荡热管砂轮及方法，砂轮本体的内部加工有若干个沿轴向布置的振荡热管流道，振荡热管流道之间通过连通流道依次首尾相接形成闭合的蛇形振荡热管结构。砂轮本体下端设置有堵头腔，振荡热管结构通过注液槽与一注液孔连通，注液孔开设于堵头腔的腔底部，一堵头能插入堵头腔中，将注液孔密封，振荡热管结构中抽真空并注入有未充满振荡热管流道的冷却工质，使得振荡热管流道下部填充冷却工质而上部为空腔，砂轮本体上部外周面加工出散热翅片。本发明具有能稳定持续地将磨削弧区中的磨削热有效迅速地疏导出，强化磨削弧区换热，降低磨削温度，提高磨削质量的优点。

技术领域

本发明属于磨削加工的技术领域，具体涉及一种整体式轴向旋转振荡热管砂轮及其制作方法。

背景技术

磨削加工，特别是高效磨削过程中，会产生大量热量，因为只有少量冷却液会进入磨削区域，因此很少一部分磨削热量会被冷却液和磨屑带出，而大部分热量仍积聚在磨削弧区中，造成磨削弧区的温度升高，导致加工工件表面的烧伤、氧化、产生残余应力和微裂纹等热损伤以及砂轮的堵塞和磨粒钝化。因此有必要对磨削弧区进行强化换热，将磨削热即使疏导出。

振荡热管一种新型热管，可由毛细管呈蛇形弯折而成，结构简单且无需吸液芯。振荡热管与传统热管一样，在传热的过程中，分为三个部分，热量输入的蒸发段，绝热段，热量输出的冷凝段。而结构是由单通道折弯成蛇形多回路循环通道。又由于振荡热管使用毛细管作为通道，工质在通道中会构成了气泡-液塞随机分布的弹状流。当蒸发段输入热量时，局部工质蒸发形成冷热端的温度差和压力差，从而驱动气泡和液塞微观局部振荡和宏观单向循环流动。振荡热管具有体积小、结构简单、成本低；传热性能好；适应性好等优点。具有强化疏导磨削区热量的巨大潜力。

从目前公开关于的振荡热管砂轮的资料来看，都是组合式（节块式）振荡热管砂轮。其加工工艺性复杂，制备过程繁琐，加工稳定性较差，加工质量差。需要一种新形式的振荡热管砂轮。

发明内容

针对现有磨削加工中磨削弧区换热能力的不足和组合式振荡热管砂轮的问题，本发明提供一种整体式轴向旋转振荡热管砂轮及其制备方法，利用该整体式轴向旋转振荡热管砂轮能够稳定持续地将磨削弧区中的磨削热有效迅速地疏导出，强化磨削弧区换热，降低磨削温度，提高磨削质量。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种整体式轴向旋转振荡热管砂轮，包括砂轮本体，砂轮本体的上端设置有用于与刀杆连接的刀杆槽，下端的外周面上设置有用于加工物料的磨料层，其中：砂轮本体的内部在靠近外周面的位置处加工有若干个轴向的振荡热管流道，振荡热管流道之间通过连通流道依次首尾相接形成闭合的蛇形振荡热管结构，砂轮本体下端设置有堵头腔，振荡热管结构通过注液槽与一注液孔连通，注液孔开设于堵头腔的腔底部，一堵头能插入堵头腔中，将注液孔密封，振荡热管结构中抽真空并注入有未充满振荡热管流道的冷却工质，使得振荡热管流道下部填充冷却工质而上部为空腔，砂轮本体上部外周面固定安装有散热翅片，散热翅片与振荡热管流道上部热传导连接。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的振荡热管流道上端贯穿砂轮本体上表面，下端贯穿砂轮本体上表面，砂轮本体在振荡热管流道的上端和下端设置有流道槽，流道槽连接在相邻两个振荡热管流道，两个环形压板分别密封盖合在砂轮本体的上表面和下表面的流道槽上，将流道槽变为连通流道。

上述的堵头的上端设置有上堵头环形槽，上堵头环形槽中放入有上堵头密封圈，堵头的上端侧面开设有堵头通孔，堵头通孔下端开口于堵头下端，堵头中部侧壁开设有下堵头环形槽，下堵头环形槽中放入有下堵头密封圈，堵头的下端外表面设置有堵头螺纹，堵头腔内设置有螺纹，堵头能旋入堵头腔中，且堵头前端未抵触至堵头腔腔底时，注液孔与堵头通孔连通，堵头前端抵触至堵头腔腔底时，上堵头密封圈密封在注液孔与堵头通孔之间将二者密封隔离，下堵头环形槽使堵头侧壁与堵头腔密封配合。