[发明专利]高效切削砂轮

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及磨削工具，具体为一种高效切削砂轮。

(二)背景技术：

对金属或非金属材料的磨削加工采用砂轮来完成，对于平面加工使用磨削面为平面(或运行轨迹为平面)的砂轮，而对于异形磨边加工则常采用磨削面为异形的成形砂轮。砂轮在切削过程中会产生大量磨削热和粉屑，因此砂轮加工(平面磨削和异形磨削)时需要进行冷却，冷却方式为砂轮加工机床的冷却机构提供冷却水，冷却水作用于磨削加工面，冷却水一方面对磨削加工面进行冷却，另一重要作用是将大量的粉屑冲刷排除，粉屑的排出速率和排出量，将直接影响着加工质量和效率。

根据冷却方式的不同，现有砂轮加工机床分为外冷式磨床和内冷式磨床。

1、外冷式磨床的冷却机构简单(配用的砂轮为普通砂轮)，主要是一根连接泵源的冷却管，冷却管安装于工作台面上，冷却管喷出的冷却液直接作用于砂轮加工部位，由于砂轮转动的离心作用，冷却液将快速飞离砂轮加工部位。而磨削时工作面与被加工件之间结合较紧密，磨削产生的粉屑形成了对冷却水的封闭，实际上冷却液很难进入到正在加工的工作面，而只是起到砂轮工作之前预冷、砂轮工作之后降温的作用；从排屑角度而言，冷却液只能冲刷掉加工工作面外的粉屑，而对于密闭于加工区域内的粉屑难有作为。

2、内冷式磨床的使用是为了改善外冷式磨床的冷却功能，内冷式磨床要配套使用具有内冷却结构的砂轮，这种内冷式砂轮的结构是在砂轮基体中心轴位的轴孔上开设有与内冷式磨床砂轮转轴出水口对位的进水口，砂轮基体的内部还开设有为数不多水流通道(常规为120°、90°、60°、45°、30°等分均布3、4、6、8、12个)，而砂轮的磨环上开设对应数量的出水口，冷却液通过安装砂轮的砂轮转轴出水口供给，冷却液从砂轮转轴的出水口进入砂轮基体轴孔的进水口，经水流通道从磨环上的出水口喷出而作用在磨削工作面上；从排屑角度而言，出水口喷出的水量有限且喷水口数量太少，力量不足，同样无法排除密闭于加工区域的粉屑。

综上所述，采用现有的内冷式磨床，想通过冷却液直接冲刷掉切削区域内的粉屑根本不可能，粉屑的排除仍然依靠砂轮自身的转动而带出，而砂轮自身将粉屑带出的线程大，排出速率和带出量有限，大量粉屑集中储藏于切削区域的砂轮磨粒之间，削弱了砂轮磨粒的刻取能力，直接影响着加工质量和效率，这是砂轮工作效率无法提高的关键所在。从冷却水作用的部位而言，所述外冷式磨床的冷却效果似乎应该比外冷式磨床效果好，但事实上并非如此：由于砂轮磨环上的出水口为数不多，并不能保证砂轮加工过程中，在砂轮和被加工件接触线长的范围内，都有冷却水作用在磨削面上，极端情况下，在磨削的某些时段，甚至没有出水口出现在磨削面上，因此其内冷式效果为间断式甚至干磨，并非真正意义上的全程内冷却，其冷却效果与外冷式效果差不多，甚至还不如外冷式效果。由于要解决内部冷却管路的布局和砂轮转轴与砂轮轴孔进、出水口联通与密封问题，是造成内冷式磨床机构复杂的原因，进而催升了内冷式磨床的制造成本，并且普通砂轮还不能在内冷式磨床上运用，必须使用特殊制作的具有冷却结构的砂轮，导致最终的综合加工成本增大。

另外，对于异形磨边加工，砂轮的异形磨面形状对应于材料的边角形状要求，最终成型的常用边角形状为弧形，也有除弧形以外的其他形状，如为规矩的几何形状，或为由直线、弧线、曲线等线段构成的非规矩几何形状。

对于异形磨边的胚料，应预留有加工余量，而加工余量并非针对异形磨削面的形状而留，加工余量的初始几何状态在绝大多数情况下是相对规矩的(常见为方形)，材质也是均匀的。在加工过程中，砂轮异形磨面沿轴向方向上的各个部位的加工量可能存在不均，有些甚至是倍率差的关系，而砂轮的材质却是均匀性的，这就造成了砂轮异形磨面的各个部位随加工量的不同而磨损程度不同，使砂轮的异形磨面极易失形而无法正常使用，需经常修复或失形报废。

(三)发明内容：

针对现有技术的不足之处，本发明的目的是设计一种可实现快速、高速切削的高效切削砂轮。

能够实现上述目的的高效切削砂轮，包括基体和设于基体上的磨环，所述磨环的磨面上开设有贯通磨环的出水口，所述各出水口连通基体内对应开设的水流通道，所述各水流通道汇合于进水口，所不同的是在所述磨面上任意设定的圆弧长度范围内，至少设有大于0个出水口，所述任意设定的圆弧长度为1倍～3倍磨环与被加工件磨削时的接触线长。