[发明专利]一种热管砂轮的制作装置及方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种热管砂轮的制作装置及方法，尤其涉及一种用于热管砂轮抽真空、精 确注液、机械结构封尾的装置及方法，属于难加工材料高效磨削加工领域。

背景技术：

在磨削加工难加工材料(如钛合金、高温合金)时，磨削产生的热量易积聚在磨削弧区， 如果不能及时将这些热量疏导出去，磨削弧区的温度会急速上升，最高可达到1000℃以上， 高的磨削温度一方面加速了磨具的损耗，另一方面，由于难加工材料具有导热性差、化学性 质活泼等特点，加工时产生的热量很难通过工件向外传导，因而也易造成工件表面出现烧 伤、微裂纹等破坏。为了能有效降低难加工材料磨削时的温度，通常采用向磨削弧区喷射冷 却液的方法，但由于实际磨削加工过程中磨削弧区是一个相对封闭的区域，冷却液介质很 难进入到弧区进行强化换热，所以其冷却换热效率并不理想，而且这种冷却方式还存在能 耗高，污染环境等问题，这也不符合目前低能耗、绿色加工的发展方向。

热管技术具有极高的传热能力，是目前所知最有效的换热方式，已有人提出利用 热管冷却技术对磨削弧区进行强化换热，并开发一种新型绿色磨具——热管砂轮，它是把 磨削弧区中产生的热量通过砂轮基体上的热管迅速的传递出去，以达到降低难加工材料磨 削时的温度，从而提高难加工材料的表面加工质量与加工效率，实现绿色加工。

针对以热管技术强化磨削弧区换热的新型绿色磨具——热管砂轮，如何实现砂轮 中热管部分的抽真空、精确注液、封尾密封是成功制造出热管砂轮一个非常关键的环节。

发明内容

发明目的：

本发明的目的是提供一种能对热管砂轮中热管部分进行抽真空、精确注液、机械 结构封尾的装置及方法。该装置结构简单、密封效果好，方法操作方便可靠，特别适用于快 速现实新型绿色磨具热管砂轮在制备过程中抽真空、精确注液和封尾过程。

技术方案:

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

一种热管砂轮的制作装置，包括抽真空装置、注液装置、机械封尾装置；所述抽真 空装置、注液装置、机械封尾装置依次通过不锈钢管路的管道连接；其中，所述抽真空装置 包括真空分子泵组、真空计和真空阀门；所述真空分子泵组与不锈钢管路的一端的管口连 接，真空计和真空阀门依次设置在不锈钢管路上，并且分别与不锈钢管路的管道导通连接；

所述注液装置包括注液器、橡皮软管、软管卡钳；其中橡皮软管的一端连接注液器 的注液端，橡皮软管的另一端连接不锈钢管路的管道，软管卡钳为平口，采用卡接方式设置 在橡皮软管的中段；

所述机械封尾装置包括机械封尾结构和封尾结构控制单元；其中，机械封尾结构 焊接在热管砂轮上，包括孔芯和芯孔座；所述孔芯与芯孔座之间通过锥形面密封圈密封连 接；孔芯底端设有芯孔；在孔芯内部设置有带弹簧结构的导杆，导杆的下端设置一个橡胶 密封圈；导杆在弹簧的作用下与密封圈相配合用来控制芯孔的开闭；

所述封尾结构控制单元包括升降顶杆、O型密封圈、密封壳体，其中密封壳体使用O 型密封圈端面密封的方法固定在热管砂轮上，用于实现机械封尾结构与封尾结构控制单元 的密封连接；升降顶杆与密封壳体之间采用两道O型密封圈径向实现密封，升降顶杆与密封 壳体上开有槽或孔，实现与热管砂轮中热管部分以及装置抽真空、注液部分的连通。

进一步的，上述热管砂轮的制作装置中还包括封盖装置，当封尾结构控制单元完 成对热管砂轮的密封过程后，取下所述封尾结构控制单元，并将所述封盖装置使用螺钉紧 固方法以及O型密封圈端面密封方法固定在热管砂轮上，实现对机械封尾结构的密封保护， 所用螺钉为沉头螺钉。

进一步的，上述热管砂轮的制作装置中的芯孔的截面积为5～30mm2。

进一步的，上述热管砂轮的制作装置中的抽真空装置与注液装置采用橡胶软管连 接，橡皮软管的管段长度为20～50mm。

一种实现上述热管砂轮的制作装置的制作方法，该方法的步骤为：

步骤1)、将所述装置中的抽真空装置、注液装置、机械封尾装置和热管砂轮清洁干 净后安装固定好，其中O型密封圈上涂有真空油脂，并且注液器中填充有砂轮中热管部分体 积的10％～30％的工质液体；将抽真空装置与注液装置通过软管卡钳完全隔断，同时保证 注液器带工质液体的一端没有残留的空气在橡皮软管内；