姜华飞， 陈佳佳， 傅玉灿， 徐幼林

(1. 南京林业大学 机械电子工程学院， 南京 210037) (2. 南京航空航天大学 机电学院， 南京 210016)

钛合金和镍基高温合金均是目前航空航天制造领域广泛使用的难加工材料[1-2]。钛合金因密度低、比强度高、耐高温和耐腐蚀等优点，被广泛用于制造航空发动机的重要部件，从而减轻发动机重量和提高推重比[3]；而镍基高温合金由于在高温下仍具有高强度、抗疲劳、抗氧化和抗腐蚀等特点，被广泛用于制造航空发动机的工作叶片、涡轮盘等关键部件，从而改善发动机高温下的工作性能和安全性[4]。高效成型磨削则是生产这些航空发动机关键部件的材料去除工艺[5]。然而，钛合金等难加工材料在高效成型磨削加工过程中会出现磨削高温导致的工件表面烧伤等问题，从而限制了高效成型磨削在航空制造业中的广泛应用[6]。南京航空航天大学的研究团队率先将热管传热冷却技术引入到磨削加工中，设计出具有热管结构的砂轮，通过热管将磨削弧区产生的热量迅速传导出去来控制磨削温度，从而有效地防止了工件烧伤[7-8]。

根据传热方向不同，热管砂轮可分为轴向旋转和径向旋转2种类型：沿旋转轴方向传热的为轴向旋转，沿轴线垂直方向传热的为径向旋转。相比普通砂轮，热管砂轮的强度因内部空心热管结构而受到一定程度削弱，产生变形或断裂的可能性增大。热管砂轮工作时，影响其强度的主要因素为离心作用、磨削力和砂轮沿传热方向的温度不等引起的热载荷等。……