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(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102430982A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102430982A(43)申请公布日2012.05.02(21)申请号201110321143.9(22)申请日2011.10.20(71)申请人青岛理工大学地址266033山东省青岛市四方区抚顺路11号(72)发明人侯亚丽李长河(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人张勇(51)Int.Cl.B24B57/02(2006.01)B24B55/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图6页(54)发明名称砂轮气流场辅助注入磨削液的方法及装置(57)摘要本发明公开了一种砂轮气流场辅助注入磨削液的方法及装置,它将供给磨削液喷嘴的位置设在楔形磨削区气流场返回流之上,且与砂轮圆周相切,喷嘴喷出磨削液的速度和砂轮圆周速度相等,借助砂轮速度和在楔形磨削区气流场压力和速度的迅速增高获得的能量,辅助磨削液注入切削区。本发明不用冲破砂轮气障的影响,节省了供液系统的无用功能量;供给磨削液喷嘴与砂轮圆周相切,喷出磨削液的速度和砂轮圆周速度相等,在砂轮的拖曳作用之下,磨削液在砂轮带动之下更有效通过磨削区;因砂轮气流场在楔形磨削区的动压力和速度大幅度增加,磨削液在楔形区获得更多的动力和能量,又由于楔形区最小间隙之后形成负压,增加了磨削液通过砂轮与工件界面的流量。CN1024398ACCNN110243098202430985A权利要求书1/2页1.一种砂轮气流场辅助注入磨削液的方法,其特征是,将供给磨削液的喷嘴出口位置设置在楔形磨削区气流场返回流之上,且该位置与砂轮圆周相切;喷嘴喷出磨削液的速度和砂轮圆周速度相等,借助砂轮速度和在楔形磨削区气流场压力和速度的迅速增高获得的能量,将辅助磨削液注入切削区。2.如权利要求1所述的砂轮气流场辅助注入磨削液的方法,其特征是,所述喷嘴的出口位置距离砂轮1表面0.5-1mm;喷嘴出口与工件间距离为60-120mm。3.如权利要求1所述的砂轮气流场辅助注入磨削液的方法,其特征是,所述喷嘴位于以所述砂轮中心为坐标原点的第二象限内-20至-80度圆心角区域内。4.如权利要求1所述的砂轮气流场辅助注入磨削液的方法,其特征是,所述的楔形磨削区气流场压力的数学模型为:(1)式差分解法表达式为:式中:p为气流场动压力,x,y为坐标轴,D为砂轮直径,Rx为砂轮半径,h为砂轮与工件表面之间的间隙,h0为砂轮表面和工件之间的最小间隙,vs为砂轮线速度,η为气流场的动力粘度。5.如权利要求3所述的砂轮气流场辅助注入磨削液的方法,其特征是,所述最小间隙h0表达式为:h0=0.6dg(3)由于砂轮是由磨粒、结合剂和气孔组成,砂轮在磨削工件的过程中,砂轮和工件之间存在间隙,设组成砂轮磨粒的平均直径为dg,砂轮速度对气流场动压力的影响:在x方向即垂直于砂轮宽度方向,气流场动压力随砂轮圆周速度的增加而增加,在砂轮与工件之间间隙最小区域,气流场动压力达到峰值,并且压力梯度变化很大,在最小间隙之后即出口区形成负压;在y方向即砂轮宽度方向,除了在砂轮宽度边缘处存在侧泄以外,气流场动压力相同。6.如权利要求1所述的砂轮气流场辅助注入磨削液的方法,其特征是,所述楔形磨削区气流场速度的数学模型为:式中u为气流场在x方向的速度;x,y为坐标轴;p为气流场动压力;η为气流场的动力粘度;h为砂轮与工件表面之间的间隙,h0为砂轮表面和工件之间的最小间隙,vs为砂轮线速度;气流场速度的变化在靠近砂轮与工件最小间隙处磨削液的x方向的速度达到最大值,在靠近磨削液出口处流体速度基本保持不变;随着砂轮圆周速度的增加,速度的最大值也在增大,而且增加速度比较快。2CCNN110243098202430985A权利要求书2/2页7.一种权利要求1所述的砂轮气流场辅助注入磨削液的方法用装置,其特征是,它包括喷嘴,所述喷嘴出口位置设置在砂轮与工件间形成的楔形磨削区气流场返回流之上,且该位置与砂轮圆周相切;喷嘴喷出磨削液的速度和砂轮圆周速度相等。8.如权利要求7所述的砂轮气流场辅助注入磨削液装置,其特征是,所述喷嘴的出口位置距离砂轮1表面0.5-1mm;喷嘴出口与工件间距离为60-120mm。9.如权利要求7所述的砂轮气流场辅助注入磨削液装置,其特征是,所述喷嘴位于以所述砂轮中心为坐标原点的第二象限内-20至-80度圆心角区域内。3CCNN110243098202430985A说明书1/7页砂轮气流场辅助注入磨削液的方法及装置技术领域[0001]本发明属于机械加工中磨削液的供给方法,即一种砂轮气流场辅助注入磨削液的方法及装置。背景技术[0002]磨削加工,去除单位材料体积所消耗的能量远大于其它切削加工方法,在磨削区产生大量的热,这些热传散在切屑、刀具和