砂輪接桿的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單,但它設(shè)計(jì)、制作得好壞直接影響到磨削質(zhì)量、工作效率和磨頭軸承的壽命。
目前國(guó)內(nèi)用戶自行制造使用的接桿普遍存在兩個(gè)問(wèn)題:結(jié)構(gòu)尺寸不合理;制作粗糙,精度普遍較差。
由主軸剛度公式可知,砂輪接桿安裝在磨頭上形成一懸臂,一般說(shuō)來(lái)砂輪端的剛性與懸臂長(zhǎng)度的三次方成反比,與懸臂的直徑的四次方成正比。可見(jiàn),當(dāng)磨頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸一定時(shí),外力(砂輪磨削力)作用點(diǎn)越遠(yuǎn)剛性越差。確定砂輪接桿的尺寸應(yīng)宜短不宜長(zhǎng),只要機(jī)床動(dòng)作形程及砂輪、修整器、工件、儀表測(cè)腳等相關(guān)尺寸允許接桿盡量短,而徑向直徑尺寸應(yīng)盡量大。砂輪接桿外徑不應(yīng)有突變而由倒角或“R”進(jìn)行過(guò)渡。在磨削質(zhì)量是主要矛盾時(shí),為了服從質(zhì)量要求,砂輪接桿要粗些,寧可犧牲砂輪利用率,裝砂輪處的桿徑也要控制,配砂輪處不宜過(guò)松,否則砂輪偏心嚴(yán)重,對(duì)震動(dòng)、噪音甚至軸承壽命都會(huì)影響,此點(diǎn)對(duì)高線速度磨削尤其重要。
接桿因隨主軸一起高速運(yùn)轉(zhuǎn),所以加工精度要求應(yīng)與磨頭主軸同等對(duì)待。見(jiàn)圖1-1
一般高速磨頭與接長(zhǎng)桿是直徑導(dǎo)向定心,螺紋旋緊,端面壓緊的連接方式。制作中螺紋應(yīng)止端通過(guò)即較松,而端面跳動(dòng)十分嚴(yán)格,按要求需磨成中間凹,由端面近外徑處接觸主軸,因剛性主要是取決于端面可靠接觸,而不是導(dǎo)向孔。
砂輪的內(nèi)孔和外徑尺寸應(yīng)有一定的比例,不能砂輪外徑很大,而砂輪內(nèi)孔尺寸很小,這會(huì)影響砂輪接桿的剛性。另外當(dāng)砂輪厚度不適時(shí),不能隨意用尺寸不同的墊圈、擋圈等裝在砂輪接桿上,以免引起振動(dòng)。
砂輪接桿的材料,一般情況下可選用45鋼40Cr或Gcr15。這些材料彈性模數(shù)較接近。
關(guān)于接桿的熱處理,看法不一,從剛度公式看出,剛性只與彈性模數(shù)E及接桿幾何尺寸有關(guān),而與硬度無(wú)關(guān)。但從使用角度分析,考慮到接桿裝拆次數(shù)較多,要求結(jié)合面耐磨,尺寸精度要求高,不變形,則必須熱處理,有一定的硬度后,萬(wàn)一受到意外的沖擊或作用力,接桿不易變形。一般淬火硬度為HRC45左右,不宜過(guò)高。
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