專利名稱：適用于高速超高速磨削的封閉式y型噴嘴的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及用于磨削加工的磨削液噴嘴，進一步是指適用于高速、超高速磨削的封閉式Y型噴嘴。
背景技術：
超高速磨削技術是一種重要的機械加工方法，與普通磨削相比具有極大的優(yōu)越性，包括(1)生產率高；(2)明顯降低磨削力，提高零件加工精度；(3)降低加工工件表面粗糙度值，易獲得高光潔的加工表面；(4)砂輪耐用度提高，使用壽命延長。
但是，超高速磨削對磨削過程也會帶來一些負面影響，如由于砂輪的高速旋轉，在砂輪圓周表面形成高速回轉的氣流，這層氣流屏障使得磨削液在砂輪前受到阻擋而難以進入磨削區(qū)，這樣就會使得工件表面極易燒傷，零件的抗磨損性能降低，應力銹蝕的靈敏性增加、抗疲勞性變差，從而降低零件的使用壽命和工作可靠性；另一方面，磨削區(qū)的磨削熱的增加會使得砂輪堵塞鈍化加快，從而使砂輪壽命大大降低。因此，如何有效地將磨削液注入磨削區(qū)成為超高速磨削中的關鍵技術之一。
目前，超高速磨削中磨削液注入技術的研究主要圍繞著去除或沖破高速空氣膜來展開，并形成了以下兩種方式高壓噴射供液法和增加氣流擋板輔助供液法。
高壓噴射供液法是通過高壓泵和管徑小的噴嘴提高供液壓力，把磨削液高速噴出，沖破氣流屏障進入磨削區(qū)，將磨削熱迅速帶走，同時清除砂輪表面的切屑。然而，磨削液的高壓將給磨削過程帶來的諸多不利影響有引起工件的變形，砂輪的振動等，從而導致表面質量惡化；導致磨削液霧化，影響冷卻效果；對機床供液設備的要求提高；增加氣流擋板輔助供液法是在砂輪外周面及側面設置可調節(jié)的氣流擋板，阻滯空氣向磨削區(qū)的快速流動，使磨削液順利進入磨削區(qū)。采用空氣擋板后，從噴嘴噴出的磨削液可以緊貼在砂輪表面上而較順利地進入弧區(qū)，又能防止磨削液向兩旁飛濺。但是這里仍然有一個問題，即在氣流擋板與砂輪的圓周輪廓之間始終存在一定的間隙，而通過這些間隙的氣流所形成的氣膜壓力是最大的，這將導致磨削液供液效果不佳。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是，針對現有技術存在的缺陷，提出一種適用于高速超高速磨削的封閉式Y型噴嘴，它可有效阻擋磨削區(qū)附近的高速氣流，使得磨削液在高速超高速磨削時順利注入；并可采用較低的供液壓力以減輕工件的變形及砂輪的振動等，改善磨削表面質量；還可有效地清洗砂輪上的粘附物、脫落的磨粒，解決砂輪堵塞問題、提高砂輪的耐用度。
本實用新型的技術解決方案是，所述適用于高速超高速磨削的封閉式Y型噴嘴有噴嘴本體，其結構特點是，所述噴嘴本體設有一個端口與水平面成10°-20°角的斜槽形主噴射口和一個端口向上的輔噴射口，所述主噴射口的端口上設有帶相應開口的柔性遮片且其上裝有帶相應開口的壓條，所述主噴射口底部鉸接有一個活動擋板。
以下對本實用新型做出進一步說明。
參見圖1，本實用新型有噴嘴本體4，其結構特點是，所述噴嘴本體4設有一個端口與水平面(即噴嘴本體4底面)成10°-20°角的斜槽形主噴射口7和一個端口向上的輔噴射口8，所述主噴射口7的端口上設有帶相應開口9的柔性遮片3且其上裝有帶相應開口10的壓條2，所述主噴射口7底部鉸接有一個活動擋板6。所述活動擋板6可用一個連接臂5同噴嘴本體4相連接；所述壓條2采用剛性材料(如金屬片)制作，其開口應適當寬于柔性遮片3的開口；柔性遮片3可采用柔性材料(如塑膠片或類似材料)制作，其開口應適當小于主噴射口7的寬度。
本實用新型的工作原理是，實際使用時安裝結構如圖2所示，噴嘴本體4上的主噴射口7與砂輪1之間通過柔性遮片3的柔性接觸構成了近似封閉腔；主噴射口7中噴出的磨削液主要用來注入磨削區(qū)；輔噴射口8中噴出的磨削液主要用來阻擋砂輪周圍的高速氣流，另外還可起到清洗砂輪的作用。此外，砂輪1、主噴射口7和柔性遮片3之間在主噴射口7下部形成了第三個噴射口，由活動擋板6改變其中噴射出的磨削液方向，使其射向磨削區(qū)。亦即，本實用新型首先采用柔性遮片(柔性氣流擋板)盡可能隔絕砂輪周圍的氣流；根據動量守恒原理，利用磨削液的動量去抵消未隔擋住的高速空氣流的動量，從而在磨削區(qū)附近形成低壓甚至是真空區(qū)域，從而使磨削液順利注入磨削區(qū)。
本實用新型所述噴嘴在湖南大學國家高效磨削工程技術研究中心的314m/s的超高速磨削試驗臺上使用，采用的設備條件和磨削參數分別如表1和2所示表1.使用設備與儀器

表2磨削參數

上述應用與普通L型噴嘴的磨削效果進行對比，其結果表明1.在1MPa的供液壓力和150m/s的磨削速度時，采用本噴嘴出現磨削燒傷的深度(0.15mm)要遠遠大于L型普通噴嘴(0.03mm)，而此種效果L型普通噴嘴在10MPa的供液壓力時還未達到；在1MPa的供液壓力下采用本噴嘴與在10MPa的供液壓力下采用L型普通噴嘴相比，所磨工件表面粗糙度有了極大改善，約減小了20％。
由以上可知，本實用新型為一種適用于高速超高速磨削的封閉式Y型噴嘴，它的特點有1.完全阻擋了磨削區(qū)附近的高速氣流，使得磨削液在高速超高速磨削時順利注入；2.可采用較低的供液壓力(由10MPa降低到1MPa左右)，從而減輕了工件的變形及砂輪的振動等，改善了磨削表面質量；3.可有效地清洗砂輪上的粘附物、脫落的磨粒，解決砂輪的堵塞問題，提高了砂輪的耐用度。


圖1是本實用新型一種實施例的整體結構及使用狀態(tài)示意圖；圖2是本實用新型噴嘴構件為分離狀態(tài)時的結構示意圖。
在圖中1-砂輪，2-壓條，3-柔性擋片，4-噴嘴本體，5-連接臂， 6-活動擋板，7-主噴射口，8-輔噴射口，9、10-開口。
具體實施方式
按照附圖和上述結構的本實用新型噴嘴，噴嘴本體4采用鋼料制作，其主噴射口7端口與水平面成15°角，所述柔性遮片3為塑膠片。一種實施方案采用的設備和儀器有機床314m/s超高速平面磨削試驗臺；砂輪電鍍CBN砂輪，直徑為350mm；工件材料45#；磨削參數a.砂輪線速度(m/s)60，90，120，150；b.工作臺進給速度2mm/min；c.磨削深度(mm)0.01，0.03，0.05，0.1，0.15，0.2；d.供液泵壓力(MPa)1，5，10；e.磨削方式逆磨。
權利要求1.一種適用于高速超高速磨削的封閉式Y型噴嘴，有噴嘴本體(4)，其特征是，所述噴嘴本體(4)設有一個端口與水平面成10°-20°角的斜槽形主噴射口(7)和一個端口向上的輔噴射口(8)，所述主噴射口(7)的端口上設有帶相應開口(9)的柔性遮片(3)且其上裝有帶相應開口(10)的壓條(2)，所述主噴射口(7)底部鉸接有一個活動擋板(6)。
2.根據權利要求1所述適用于高速超高速磨削的封閉式Y型噴嘴，其特征是，所述活動擋板(6)用一個連接臂(5)同噴嘴本體(4)相連接。
3.根據權利要求1所述適用于高速超高速磨削的封閉式Y型噴嘴，其特征是，所述柔性遮片(3)用塑膠材料制作。
專利摘要一種適用于高速超高速磨削的封閉式Y型噴嘴，有噴嘴本體4，其上設有一個端口與水平面成10°－20°角的斜槽形主噴射口7和一個端口向上的輔噴射口8，所述主噴射口7的端口上設有帶相應開口9的柔性遮片3且其上裝有帶相應開口10的壓條2，所述主噴射口7底部鉸接有一個活動擋板6。本實用新型噴嘴完全阻擋了磨削區(qū)附近的高速氣流，使得磨削液在高速超高速磨削時順利注入；且可采用較低的供液壓力，從而減輕了工件的變形及砂輪的振動等，改善了磨削表面質量；還可有效地清洗砂輪上的粘附物、脫落的磨粒，解決了砂輪的堵塞問題，提高了砂輪的耐用度。
文檔編號B24B1/00GK2880382SQ200520052869
公開日2007年3月21日 申請日期2005年12月23日 優(yōu)先權日2005年12月23日
發(fā)明者黃含, 尚振濤, 宓海青, 盛曉敏, 王樹啟, 吳耀, 謝桂芝 申請人:湖南大學