为磨料环和等直径硅碳棒的接触表面上磨削液的体积分布云图。三种磨料环和等直径硅碳棒接触表面上磨削液的最大体积分布分别12%,17%,23%。可以看到，在砂轮块弧形槽处，磨削液有聚集现象，这是因为一方面开槽处气流流场强度较小，对磨削液的阻碍作用也较小，被雾化的磨削液也越少;另一方面弧形槽的结构更容易储存磨削液。以上模拟表明，开槽砂轮可以从一定程度上打破气障层，增加磨料环附近磨削液的分布，从而提高整个磨削过程中的磨削质量和磨削效率。

        为了验证仿真中开槽砂轮对磨削区的改善作用，采用普通磨料环和开有两个小的弧形槽的磨料环制备了砂轮，分别安装在GC-GP950L等直径硅碳棒磨面抛光倒角一体机上进行磨削实验，为安装完成的开槽砂轮。对等直径硅碳棒的不同表面进行三次磨削，记录每次磨削过程中工作电流的最大值，完成磨削后使用酒精擦拭等直径硅碳棒表面，使用粗糙度仪测量等直径硅碳棒表面的粗糙度，记录三次取平均值。

        磨削实验结果见表。磨削过程中电流值越大，电机输出功率越大，磨削力也越大，表明磨削工况越恶劣。由表可知，未开槽砂轮和开槽砂轮磨削过程中最大电流值分别在11A13A和7A9A之间，开槽砂轮的最大电流值明显低于未开槽的砂轮，表明开槽砂轮的磨削工况更佳。未开槽砂轮和开槽砂轮磨削完成后等直径硅碳棒表面粗糙度值分别在0.12N,m和0.09N,m左右，开槽砂轮的表面粗糙度远低于未开槽的砂轮，证明了开槽砂轮磨削质量更高。表明开槽砂轮一定程度上可以削弱气障层对磨削液的阻碍作用，增加磨料环附近磨削液的体积分布，从而达到提高磨削质量和磨削效率的目的。

        建立了端面砂轮磨削等直径硅碳棒的三维模型，运用有限元模拟软件，分别模拟磨削等直径硅碳棒过程中砂轮附近的气流场及磨削液分布情况。设计出两种开槽砂轮，对其气液两相流流场进行有限元分析并对其中进行实验验证，研究表明:

        1)在端面砂轮磨削等直径硅碳棒的过程中，由于砂轮的高速旋转会在其表面产生高强度的空气气障，磨削液在气障层的影响下很难有效地进入磨削区进行冷却。

        2)外部浇注时磨削液受气障层影响被大量雾化，到达等直径硅碳棒表面的体积分数不超过10%，只有一小部分磨削液起到冷却作用。内部浇注时磨削液较为均匀地分布在磨料环的内外表面和窄槽中，对磨削区的冷却起到主要作用。

        3)通过对三种开槽砂轮块磨削过程中的气液两相流流场模拟得到到达磨削区表面的磨削液的最大体积分数分别为12%,17%,23%;通过开展磨削实验得到开槽砂轮磨削等直径硅碳棒的过程中最大电流值在7A9A之间，磨削完成后等直径硅碳棒表面粗糙度在0.09N,m左右，砂轮表面没有出现发黑现象。表明开槽砂轮一定程度上可以削弱气障层对磨削液的阻碍作用，增加磨料环附近磨削液的体积分布，从而达到提高磨削质量和磨削效率的目的。http://www.guitanbang.net.cn/

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