任何做數(shù)控磨削的人都知道什么是磨桿，但很少有人真正了解磨桿對(duì)優(yōu)化磨削加工過(guò)程的重要貢獻(xiàn)。在追求精磨的過(guò)程中，磨削師傅通常將他們的注意力轉(zhuǎn)向諸如進(jìn)給、速度、砂輪形狀以及材料、修整選項(xiàng)和適當(dāng)冷卻劑的選擇等等。
磨桿似乎太平淡無(wú)奇，不值得考慮。這是一個(gè)錯(cuò)誤，因?yàn)?，像其他磨削工藝變量一樣，磨桿扮演著重要的角色。為工作選擇合適的磨桿會(huì)對(duì)你是否實(shí)現(xiàn)磨削工藝的目標(biāo)產(chǎn)生巨大的影響。
磨桿的作用
磨桿的作用是讓砂輪進(jìn)入到零件之中以接觸到需要磨削的表面。它是一種高度定制和極小公差的工具，可視為主軸本身的延長(zhǎng)。
對(duì)于主軸制造商來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)數(shù)千種不同的主軸，來(lái)滿足每一種可能的零件幾何形狀顯然是不經(jīng)濟(jì)的。相反，他們生產(chǎn)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)的接口，客戶(hù)可以根據(jù)自己的需求設(shè)計(jì)磨桿。優(yōu)秀的磨桿設(shè)計(jì)具有很長(zhǎng)的壽命，允許用戶(hù)一次又一次地安裝砂輪。
磨桿材料的選擇
磨桿通常由三種材料制成，每種材料都有其優(yōu)缺點(diǎn):
硬質(zhì)合金磨桿是精密內(nèi)磨應(yīng)用的理想選擇，因?yàn)樗鼈兎浅?jiān)硬。在現(xiàn)有的材料中，硬質(zhì)合金是最昂貴的，但由于其剛性，它可以在負(fù)載下產(chǎn)生最小的撓度，因此耐用性好，非常適合精密磨削應(yīng)用。對(duì)于極小的零件公差，硬質(zhì)合金是最佳的選擇。然而，由于它的脆性，在處理硬質(zhì)合金磨桿時(shí)必須小心，以防止斷裂。
重金屬磨桿非常適合需要吸收振動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)合。重金屬的成本和剛度介于硬質(zhì)合金和鋼之間，而且它的阻尼特性使其在某些應(yīng)用中特別受歡迎。重金屬相對(duì)較軟，因此在磨桿容易受到磨損的應(yīng)用中可能不是理想的選擇，例如要機(jī)械拆卸上膠的砂輪。而且，顧名思義，這種材料相當(dāng)“重”，所以必須要注意對(duì)它進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠胶狻?nbsp;
淬火鋼磨桿是最便宜和最快交付的選擇，但在抗拉強(qiáng)度和剛度方面達(dá)不到其他兩種方案。即便如此它們?nèi)允且粋€(gè)可以接受的選擇，特別是如果應(yīng)用只是要求一個(gè)短粗磨桿形狀，可以提供足夠的剛度的情況下。
材料 | 密度 （Ib/in3） | 硬度 HRC | 彈性系數(shù) ( x 106 psi ) |
硬質(zhì)合金 | 0.500 | 86-90 | 77 |
重金屬 | 0.610 | 24-26 | 40 |
淬火鋼 | 0.283 | 56-62 | 30 |
新型材料磨桿：利用金屬基復(fù)合材料(“MMCs”)的新材料正開(kāi)始在該行業(yè)站穩(wěn)腳跟。例如，由碳纖維/鋼和固體陶瓷等復(fù)合材料制成的磨桿， 雖然通常更昂貴，但是這些材料的重量只是傳統(tǒng)磨桿的一小部分，但是提供了更高的剛性。
磨桿與砂輪的安裝
有幾種方法可以把砂輪安裝在磨桿的工作端。這些選擇受客戶(hù)偏好和應(yīng)用工藝需求的制約。
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用戶(hù)自行粘接:
用戶(hù)可以選擇一種類(lèi)型的磨桿，將砂輪粘在上面。 這種方法以最低的成本提供了極好的剛度，因?yàn)橹圃炷U所需的精度較低。 不過(guò)為這種類(lèi)型的磨桿重新涂膠更換砂輪時(shí)需要去除舊砂輪以及殘留的膠水，涂膠到一個(gè)新的砂輪上，然后等待膠水凝固。 使用這種方法的話，一般需要多買(mǎi)幾支磨桿，這樣可以根據(jù)需要提前安裝砂輪。
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旋入式安裝:
旋進(jìn)式砂輪安裝允許快速更換砂輪，而不必從主軸上拆卸磨桿。精密的螺紋安裝使砂輪的校準(zhǔn)非常容易。這種方式常用于需要頻繁更換砂輪的大批量應(yīng)用工藝。由于需要內(nèi)螺紋，磨桿更加復(fù)雜一些。
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夾頭安裝:
對(duì)于需要使用許多不同尺寸砂輪進(jìn)行磨削工作車(chē)間，可以采用精密夾頭來(lái)夾持直桿砂輪頭。這使得磨削時(shí)可以靈活地頻繁更換砂輪的尺寸，而不必總是更換磨桿。硬質(zhì)合金砂輪桿具有優(yōu)良的剛性，可以給予廣泛的砂輪選擇。
總結(jié)
砂輪和磨桿的選擇應(yīng)該被設(shè)計(jì)成相互協(xié)作的工作。
有時(shí)候用戶(hù)選擇了超級(jí)磨料砂輪用于他們的磨削應(yīng)用，但是它們的磨桿卻設(shè)計(jì)得不夠理想，因而破壞了磨料系統(tǒng)的整體性能。這就是為什么通常需要將最合適的砂輪規(guī)格、幾何形狀和磨桿配置作為整體超級(jí)磨料系統(tǒng)的一部分。這些元素被有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，為用戶(hù)的應(yīng)用提供可能的最佳結(jié)果。
