分析了难加工材料磨削烧伤的机理；在分析现有换热方法存在的不足的基础上，设计了高压定向射流冲击强化换热方法和装置，对生产实践具有较高的应用价值。
难加工材料磨削弧区强化换热削去除单位体积材料所消耗的能量比其他常规加工方法要大得多，而这些能量在磨削弧区几乎都转化为热，从而导致弧区温度升高，尤其是难加工材料比普通磨削产生更多的热量，极易发生工件磨削烧伤。针对磨削弧区近似封闭的情况，人们曾构想了包括常规供液高压喷注顺流供液有气流挡板辅助供液等各种磨削液引入弧区的方法。弧区引入磨削液是否能确保满意的换热效果，以及如何强化换热才能获得最佳的换热效果，则还从未到过有关报道。关于磨削烧伤的系列研究已经揭，发生在弧区的换热机理由于涉及到沸腾与气液两项流动过程而显得极为复杂。通常，在磨削热流密度接近但不超过临界热流密度磨削液处于泡核沸腾状态时，由于磨削液可以直接从工件面吸收大量的汽化潜热，不仅换热效率高，而且工件面温度亦可稳定维持在磨削液的临界成膜温度约13，丈以下。但磨削热流密度是随砂轮钝化增长的，因而这种理想的换热事实上很难稳定维持，只要磨削热流密度旦等于或超过临界值，弧区发生了成膜沸腾，磨削液就会因汽膜的阻隔而无法再与工件面接触，于是原本可，国家自然科学基金资助编号595057◎武志斌肖冰徐鸿均南京航空航天大学由磨削液汽化带走的大量磨削热便将被迫改道进入工件，从而导致工件面急剧升温，并很快发生烧伤。
现有换热方法简述普通供液法用低压系将磨削液输送到喷嘴，加注到接触弧区。这种方法简便易行，但由于磨削液流速底，压力小，很难冲破砂轮高速回转所形成的气流障碍进入磨削弧区。特别是对速磨削，冷却效果几乎与干磨无异。
液通过砂轮气孔从砂轮周边甩出，直接进入弧区。该方法供液量较少。
薄形砂轮侧面供液法将低压小流量磨削液输送到砂轮两侧面，靠离心力甩出，在磨削弧区有效高压喷注法该方法是提高供液压力，把磨削液高速喷出，使其能冲破气障进入弧区。但喷液压力提高有定的限度，且砂轮速度越高，所需压力越大，实际效果不理想。
气流挡板辅助加注法在砂轮外圆面及侧面设置可调节的气流挡板，挡板与砂轮面间隙应尽量小，且可随砂轮直径减小而调整跟进，采用这种方法可使磨削液紧贴在砂轮面而较顺利地进入弧区。
砂轮内冷却法这种方法是利用砂轮自身的多孔性，将磨削液由砂轮中心侧面和外圆面注入，然后靠离心力的渗透作用使磨削聚和。
反射增压辅助供液法反射增压器安装在砂轮前方，磨削液通过反增压器和砂轮面间不断反射，产生动压，既可以对砂轮进行清洗，又可迫使部分具有高动压的磨削液进入砂轮空隙，随砂轮旋转进入弧区。
利用开槽砂轮的供液法开槽砂轮断续磨削可使更多的磨削液进入弧区，起间断冷却作用。磨削液在离心力作用下。从侧面储液腔内直接通埔压辅助供液法航空工程与维修200过液孔进入弧区。由于磨削液从通液孔流出的径向速度低，在高速旋转时全部沿砂轮切向甩出，其冷却效果与普通供液法并无本质区别。
砂轮的供液法磨削弧区换热机理的探讨磨削时发生在弧区的换热机理涉及到沸腾与气液两相流动，可用沸腾曲线来解释磨削弧区沸腾换热过程，4.
沸腾曲线含有种基本沸腾模式，即泡核沸腾过度沸腾及膜态沸腾。整个曲线含有7个不同特性的区域，即单相自然对流区沸腾起始点泡核沸腾区临界热流密度点过渡沸腾区最小膜态沸腾热流密度点和膜态沸腾区。
单相自然对流区面过热度么丁较低，加热面处的液体温度接近饱和温度且高于主流温度。
沸腾起始点此时过热度足以使加热面满足产生气泡的条件，而形成气泡，泡核沸腾开始，正常机加工金属面起始沸腾过热度润湿性好的系统可达10顿。
泡核沸腾区该区分为孤立气泡区和柱状气泡喷流区；加热面某些孤立成核点上产生气泡，个个地离开面，随着热流密度，加，壁面过热度6增加，活动成核点航空工程与维修2001非常多时，气泡开始彼此合并，加热面上形成的蒸气立即汇合成蒸气喷流，以柱状气泡形式喷离加热面。
泡核沸腾区内大量气泡的形成长大跳离和运动，形成了加热面与液体之间的强烈对流传热，大气压力下水的充分发展泡核沸腾传热系数高达67630认该区的换热效果最好，是磨削强化换热所希望的区域。
临界热流密度8，从工件面吸收大量汽化潜热，不仅换热效率最，而且工件面温度亦可稳定维持在磨削液发生成膜沸腾的临界温度820130似下。但磨削热流密度随着砂轮钝化而增加，这种情况在磨削难加工材料时尤为严重。因而上述理想换热状态无法稳定维持，只要热流密度增长到超过临界热流密度8，弧区磨削液发生成膜沸腾，磨削液就会因汽膜层阻挡而无法再与工件面接触，于是原本可由磨削液汽化带走的热便会被迫改道进入工件，从而导致工作面层急剧升麟发生烧伤。
磨削弧区强化换热方法的研究强化换热是热工学科中个重要研究领域。射流冲击温壁面进行冷却是极其有效的强化换热方法，换热系数通常高出几倍至几十倍，特别是水射流冲击强化换热方法，可大大提高临界热流密度和换热系数，这点在国内外热工界已经得到确认且已广泛应用；把这强化换热方法应用磨削弧区，不仅能有效解决难加工材料高效深切磨削因弧区高温引起工件热损伤问，而且可将现有的高效深切磨削时不发生烧伤的材料去除率提高到个全新水平，其技术经济意义十分重要。
在难加工材料深切缓磨磨削热机理换热砂轮断续磨削工艺，设计了种可使高压磨削液射流沿砂轮径向直接冲击弧区工件面的条件。由于高压射流可以轻易地冲破汽膜的阻挡，确保磨削液与工件面的持续接触，能突破成膜沸腾的障碍，在即使是远高于临界值的热流密度下仍能最大限度地发挥沸腾汽化换热的优势，将弧区的换热效率提高到全新水平。
射流冲击强化磨削弧区换热装置的研制沿全周径向射流冲击强化换热装置磨削液通过高压泵从砂轮前端特制沿砂轮周边径向通夜孔射出。该方法由于磨削液是沿砂轮整个周边射出，在压栗流量和压力定的情况下，其喷射压力和速度大约15，实际换热效果不理想。
磨削弧区定向射流冲击强化换热装置为了实现高压磨削液射流在磨削弧区内定向冲击换热，需对砂轮结构作些改造设计。
该方法磨削液是沿弧区几个通液孔射出，喷射压力和速度很高，出口速度可达808，能有效冲破工件面上的汽膜，达到较好的冷却效果，使弧区温度稳定维持在泡核沸腾区，较好地解决了磨削烧伤问。
实验结果从不同冷却条件下磨削难加工材料钛合金14时夹丝热电偶输出的热电势信号原始波形和温度对比中可知，普通供液法温度曲线分布不均匀，高端温度可达1000以上；定向射流供液法，弧区工件面平均温度稳定维持在以下，收到了非常理想的换热效果。
结论1通过对磨削弧区换热机理的研究和分析，创，出了强4的施。
2.研究并设计制造了磨削弧区定向强化换热装置，通过实验取得较好的冷却效果，解决了长期困绕磨削界的难加工材料磨削烧伤问，对生产实践和经济建设具有重大的指导意义。口