基于Fluent的高速磨削风冷结构设计与流场分析

摘要

研究采用高速空气作为冷却介质的一种新型高速磨削冷却方案,提出利用高速磨床主轴带动涡扇叶片结构作为风冷结构产生高速气流,高速气流经风冷砂轮内部空腔喷射至磨削工作表面进行强制对流散热,进而实现绿色高速磨削的目的.通过三维软件Pro/Engineer对新型砂轮结构进行造型设计,将设计内部结构导入Fluent软件并完成流场环境建模,通过反复流场模拟实验,确定出高速气流到达磨削工作表面时的流场分布特性.结果表明,压缩比为1.3的轴流压气结构产生的气流能够顺利突破高速气流屏障到达磨削区域,与传统的冷却液内冷式砂轮结构的磨削相比,冷却效果相当,验证了常温空气作为高速磨削冷却介质的可行性,并为其他切削加工提供一种新的冷却思路.