孙 建,钱 炜,丁子珊

(上海理工大学 机械工程学院,上海 200090)

0 引 言

随着一些前沿产业(如航空航天、军工器械、医疗器械)的快速发展,以及对产品质量要求的不断提高,高性能的元器件得到更加广泛的应用。作为材料去除过程中的最后工艺,磨削加工技术越来越受关注[1]。

在磨削过程中,极高的磨削比能会在磨削区产生大量的热,会对工件造成各种类型的热损伤,如烧伤、裂纹、相变以及不利的残余拉应力[2]。因具有成本高、冷却液利用率低、污染环境、危害工人健康等缺点[3-5],传统的浇注冷却已不能满足现代磨削加工的需求。基于绿色生产理念和降低生产成本,需要探索新的冷却方法。

MQL冷却技术是一项富有前景的技术,并有望替代传统冷却技术。该冷却技术是将微量的磨削液与压缩气体混合,形成磨削液喷雾,提高磨削液渗透到磨削区的能力,进而提高冷却效果。据已有的研究结果表明,MQL冷却技术可以有效地降低工件表面的粗糙度,减小砂轮磨损,减小磨削力,并可在一定的程度上改善工件的残余应力[6-11]。

砂轮周围的气障层是影响磨削液冷却效果的关键因素。为了提高磨削液的冷却效果,有必要对砂轮周围流场进行研究。EBBRELL S等人[12]采用实验的方式测量了砂轮的流场,其研究结果表明，在楔形磨削区会形成反射流,阻碍磨削液进入磨削区;而且其反射流会随着砂轮线速度的提高而增强,随着砂轮与工件之间间隙的减小而减弱。王春玉[13]基……