磨料环和硅碳棒的接触表面上磨削液的体积分布
计算域内的气流矢量分布图。由图可知,气障主要分布在砂轮附近,沿砂轮半径方向由内到外气流强度逐渐增加,最大线速度可达到47.9 m/S。计算域内气流受到砂轮转动影响和硅碳棒对气流的阻碍作用,导致计算域内形成杂乱无章的气流场。在磨料环处沿垂直于砂轮轴线方向上截取平面,所示为该平面上的气流矢量分布图。由图可知,砂轮高速旋转,磨料环附近形成连续且高强度的气流场,磨料环上贯通的矩形窄槽过小导致其无法打断连续的气障层和削弱气流场的强度。
利用有限元模拟软件模拟磨削过程中磨削液的分布情况,对改善磨削工况和提高磨削效率有着重要的指导作用。图5为磨料环和硅碳棒的接触表面上磨削液的体积分布云图。由图可知,到达硅碳棒表面磨削液的最大体积分数为10%。磨削液从喷水孔喷射之后,受到气障层的影响,90%的磨削液雾化弥散在空气中,只有不到10%的磨削液可以冲破气障层到达硅碳棒表面。磨削液到达硅碳棒表面后四处溅射,远离磨料环的磨削液用来冲洗硅碳棒表面上的碎屑和杂质。
从外部喷水孔截面处截取平面,图6分别为该平面上气流的矢量分布图和水的体积分布云图。从图可以看到,气障层附着在砂轮表面并极大地影响着磨削液的流动。磨削液喷射速度过低导致其能量较小,无法有效穿透气障层到达硅碳棒表面,大多数磨削液被雾化吹散。
为磨料环和硅碳棒的接触表面上磨削液的体积分布云图。磨削液通过砂轮块之间的窄槽到达磨料环外侧。在离心力的作用下,磨削液附着在磨料环的内外表面,从而起到冷却和清洗作用,及时将磨削产生的热量带走。内部浇注时磨削液较为均匀地分布在磨料环附近,磨料环附近磨削液的最大体积分布为21%,砂轮两侧的体积分布不到10%。
通过有限元模拟,分别得到内外浇注时磨削液的分布情况。在气障层的影响下,外部浇注时到达硅碳棒表面的水的体积分数不超过10%,主要是用来清理磨削时产生的碎屑和杂质。而内部浇注时磨肖液较为均匀的分布在砂轮块的内外表面和窄槽中,磨削液可以有效地参与冷却和清洗,及时将产生的热量带走,内部浇注对磨削区的冷却作用尤为重要。http://www.zbqunqiang.cn/
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