在航空发动机整体叶盘根部等几何受限区域进行钛合金表面磨削时，常因局部热量积聚以及刀具可达性受限而面临显著挑战。针对此类工况，小直径柔顺磨具被广泛采用。然而，传统实心橡胶磨头由于散热效率低、冷却介质进入通道受阻以及基体软化严重，易发生热失效，进而加剧磨粒脱落并缩短工具寿命。为解决上述问题，本文提出一种基于热塑性聚氨酯（TPU）的柔性磨削工具，在工具内部引入仿形螺旋流道结构（四叶片型），并通过增材制造制备。为在可控条件下分离并验证内部结构与冷却方式对热管理的影响，本研究采用平面钛合金板件作为替代试样开展磨削实验。多叶片结构可强化工具内部的对流气流，提升热量传递能力。在空气冷却与微量润滑（MQL）雾化冷却两种条件下，试验结果表明磨削温度可降低16.7%–51.7%。MQL通过油膜介导的减摩作用进一步提升能效，能量效率提高45%–57%。与实心工具相比，四叶结构的磨具能够延缓磨损并显著延长使用寿命，平均提高约5.4倍，同时在热载作用下仍能保持良好的表面完整性。此外，四叶片/空气冷却组合相较实心/空气冷却可使表面粗糙度Ra降低约10%；雾化冷却可使Ra进一步降低约43%。上述结果验证了结构化柔性磨具在钛合金精密磨削中提升耐热性与耐磨稳定性的可行性。

柔性磨具；增材制造；热管理；空气冷却和雾化冷却