CNC Mili Balanslaşdırma və Alət Tutucusu Balanslaşdırma
Yerində mil balanslaşdırması və alət tutucusunun korreksiyası üçün maşinist üçün istinad — balanssızlığın əslində problem olub-olmadığını yoxlamaqdan tutmuş nəticənin ISO hədəflərinə uyğunluğunu yoxlamağa qədər. Freze, torna və üyütmə millərini əhatə edir.
Balanssız Milinin Həqiqi Dəyəri
12000 dövr/dəq sürətlə fırlanan mil saniyədə 200 dövr edir. Kütlə mərkəzi fırlanma oxundan cəmi 5 mikron məsafədə olarsa, yaranan mərkəzdənqaçma qüvvəsi yastıqlara saniyədə 200 dəfə dəyir və bu qüvvə sürətin kvadratı ilə artır. RPM-i ikiqat artırın, qüvvəni dördqat artırın. Bu, metafora deyil; bu, hər CNC maşınındakı hər mili idarə edən fizikadır.
Təsirlər tez və ölçülə bilən şəkildə özünü göstərir:
Dalğalanma, səs-küy, səth dəyişikliyi. Ra 0.4 µm olmalı olan hissələr Ra 0.6 µm və ya daha pisdir.
Vibrasiya karbid kənarlarında mikro çatlamalara səbəb olur. 60 dəqiqə işləməli olan alətlər 20-30 dəqiqə işləməyə davam edir.
Dəqiq bucaqlı kontakt dəstləri (P4/P2 sinfi) + işçi qüvvəsi + maşının 1-4 həftəlik dayanma müddəti.
Mili yastıqlar ən bahalı qəzadır. 12.000+ dövr/dəqiqəlik mil üçün tipik dəqiq dupleks və ya tripleks yastıq dəsti təkcə hissələr üçün 2.000–6.000 avroya başa gəlir. Əmək haqqı, hizalama, işə salma və maşının dayanma müddətini də əlavə edin — ümumi məbləğ çox vaxt 8.000–25.000 avroya çatır. Və yastıqlar həddindən artıq yüklənmədən deyil, balanssızlığın yaratdığı dövri zərbə yükündən sıradan çıxır. Maşın hər inqilab, hər zərbə, hər saat işləyir.
Ən bahalı nəticə yastıq deyil, qırıntıdır. Məqbul vibrasiyadan 0,5 mm/s yuxarı sürətlə işləyən mil, yaxşı görünən, lakin ölçü yoxlamalarından keçməyən hissələr yarada bilər. Əgər 20 hissə əvəzinə 200 hissədən sonra onu tutsanız, 10 dəfə çox material və maşın vaxtı itirmiş olacaqsınız.
ISO Balans Dərsləri: Hansı Hədəfə Məqsəd Qoyulmalıdır
Balanslaşdırıcı götürməzdən əvvəl, miliniz üçün "balanslaşdırılmış" anlayışının nə demək olduğunu müəyyənləşdirin. Cavab sürətdən, yastıq sinfindən və emal etdiyiniz şeydən asılıdır.
Balans dərəcələri (ISO 1940-1 / ISO 21940-11)
Balans keyfiyyəti, işləmə sürətində qalıq kütlə mərkəzi yerdəyişməsinin icazə verilən sürəti olan G dərəcəsi (mm/s) ilə ifadə olunur. Aşağı G = daha sıx tolerantlıq = daha az vibrasiya.
| Dərəcə | Ərizə | Tipik CNC istifadəsi |
|---|---|---|
| G 6.3 | Ümumi sənaye valları, kasnaklar, nasoslar | Nadir hallarda iynələr üçün kifayətdir — yalnız aşağı RPM-də marjinaldır |
| G 2.5 | Elektrik mühərrikləri, standart maşın milləri | Əksər CNC freze və torna mərkəzləri 12.000 RPM-dən aşağıdır |
| G 1.0 | Dəqiq rotorlar, yüksək sürətli maşınlar | 12.000 dövr/dəq-dən yuxarı HSC freze milləri, dəqiq torna dəzgahları |
| G 0.4 | Ultra dəqiq rotorlar | Taşlama milləri, jig burğuları, ultra yüksək sürətli emal |
Dözümlülük hesabı
İcazə verilən qalıq balanssızlıq (q·mm ilə) rotor kütləsindən və işləmə sürətindən hesablanır:
Misal: 10.000 dövr/dəq sürətlə 20 kq-lıq mil, G 2.5 dərəcəli:
\(U_{\mathrm{per}}\) = 9549 × 2,5 × 20 / 10.000 = 47.7 q·mm
Bu, 100 mm radiusda 0,48 q-a bərabərdir — yarım qramdan az.
G 1.0-da eyni mil aşağı düşür 19.1 q·mm — 100 mm-də təxminən 0,2 q. 24.000 dövr/dəq-də tolerantlıq daha da 4 dəfə azalır.
15.000 RPM-dən yuxarı millər üçün rəqəmlər çox kiçik olur. 20.000 RPM və G 2.5-də 5 kq-lıq alət tutacağı yalnız 5.97 q·mm — bir metal zərrəsi. Buna görə də yüksək sürətli emal hər iki mili tələb edir and Alət tutucusunun balanslaşdırılması ayrı addımlar kimi.
Yerində Mili Balanslaşdırma — Addım-addım
"İn-situ" "vəziyyətdə" deməkdir — mil öz yataklarında işləyərək dəzgahda qalır. Bu, CNC milləri üçün standart metoddur, çünki vibrasiyaya təsir edən hər şeyi qeydə alır: sürücü, yataklar, sıxma, istilik vəziyyəti və faktiki işləmə sürəti. Balanslaşdırıcı dəzgahın yataklarında ölçülən sexdə balanslaşdırılmış millər, şərtlər fərqli olduğundan, yenidən quraşdırıldıqdan sonra tez-tez titrəyir.
Avadanlıq: Balanset-1A portativ balanslaşdırıcı, noutbuk, akselerometr, lazer taxometri, sınaq çəkiləri, korreksiya çəkiləri və ya vintlər, siferblat göstəricisi (qaçış yoxlaması üçün).
Əvvəlcədən yoxlama: Bu, həqiqətən də tarazlığın pozulmasıdırmı?
Balanslaşdırmadan əvvəl, balanssızlığın dominant vibrasiya mənbəyi olduğunu təsdiqləyin. İki sürətli yoxlama:
Qaçış yoxlaması. Mili konusvari oxlayan hissəyə siferblat göstəricisini quraşdırın və əllə fırladın. Konik oxdan çıxma məsafəsi maşın istehsalçısının spesifikasiyası daxilində olmalıdır — adətən HSK üçün < 0,002 mm, BT/CAT üçün < 0,005 mm. Əgər oxdan çıxma məsafəsi spesifikasiyadan kənardırsa, konik zədələnib və ya çirklənib. Əvvəlcə onu təmizləyin.
FFT spektri. Mili işləmə sürətində işə salın və Balanset-1A ilə vibrasiya spektrini tutun. 1× RPM-də dominant pik = balanssızlıq. 2× RPM-də güclü enerji = uyğunsuzluq. Yastıq qüsuru tezliklərindəki piklər (BPFO, BPFI) = yastıq zədələnməsi. Balanslaşdırma yalnız 1× komponenti düzəldir. Digər dominant tezliklər görürsünüzsə, əvvəlcə onlara müraciət edin.
Sensor və taxometr quraşdırın
Akselerometri mil korpusuna ön yastığa mümkün qədər yaxın quraşdırın. Maqnit montajından (üstünlük verilir) və ya maqnit olmayan korpuslar üçün ştift montajından istifadə edin. Sensor sərt şəkildə birləşdirilməlidir — hər hansı bir boşluq ölçmə xətasına səbəb olur.
Əks etdirici lenti lazer taxometrinin görünən fırlanan səthə yapışdırın. CNC millərində alət tutucusunun flanşı və ya dartma çubuğu ucu tez-tez işləyir. Taxometri aydın baxış xətti ilə maqnit dayağına yerləşdirin. Davam etməzdən əvvəl sabit RPM oxunuşunu yoxlayın.
Hər ikisini Balanset-1A cihazına, USB-ni noutbuka qoşun və proqramı işə salın.
Üç mərhələli balanslaşdırma: ilkin → sınaq → düzəliş
1-ci qaçış — Əsas xətt. Oxu işləmə sürətində (və ya vibrasiyanın ən yüksək olduğu sürətdə) işlədin. Vibrasiya amplitudasını və fazasını qeyd edin. Bu, sizin "əvvəlki" rəqəminizdir.
2-ci qaçış — Sınaq çəkisi. Oxlu mili dayandırın. Əlçatan bir yerə məlum sınaq çəkisini — mil flanşında yivli balanslaşdırma dəliyini və ya balanslaşdırma çarxında maqnit çəkisini quraşdırın. Oxlu mili işə salın, yeni vibrasiya vektorunu qeyd edin. Amplituda və ya faza baza xəttindən ən azı 20–30% dəyişməlidir. Əks halda, sınaq çəkisini artırın və ya daha böyük radiusa köçürün.
Hesablama. Balanset-1A proqram təminatı iki məlumat nöqtəsindən korreksiya kütləsini və bucağını hesablayır. Nəticə nümunəsi: ""237°-də 14,2 q"" — yəni sınaq çəkisi mövqeyindən fırlanma istiqamətində 237° bucaq altında 14,2 qram korreksiyaya ehtiyacınız var.
Düzəliş tətbiq edin və təsdiqləyin
Sınaq çəkisini çıxarın. Hesablanmış düzəlişi bu üsullardan biri ilə quraşdırın:
Vintləri quraşdırın — flanş və ya burun halqasında xüsusi balans dəlikləri olan CNC milləri üçün ən çox yayılmışdır. Kalibrlənmiş kütlələri hesablanmış bucaq altında vintləyin.
Balanslaşdırıcı halqalar — bir-birinə qarşı sürüşən iki eksentrik halqa. Onları bir-birinə nisbətən fırlatmaq xalis korreksiya vektoru yaradır. Oxların üyüdülməsində və balanslaşdırma arborlarında ümumi halqa.
Materialın çıxarılması — ağır yerdə metal qazma. Geri dönməz, lakin dəqiq. Oxun balanslaşdırma mexanizmi olmadıqda istifadə olunur.
3-cü addım — Doğrulama. Ox milini işə salın, qalıq vibrasiyanı ölçün. 12000 dövr/dəqiqə sürətində standart CNC freze mili üçün hədəf aşağıdakıdır 0,5 mm/s. Dəqiq üyütmə üçün, aşağıda 0,1 mm/s. Nəticə hədəfdən yuxarı olarsa, proqram təminatı tənzimləmə üçün kiçik bir əlavə çəki — kəsim düzəlişi təklif edir.
Freze, Torna və Cilalama: Mili Xüsusi Qeydlər
Sınaq çəkisi metodu bütün mil tipləri üçün eynidir. Dəyişən şey giriş, düzəliş metodu və hədəflədiyiniz balans dərəcəsidir.
Freze mili
Yüksək dövr/dəqiqə, dəyişkən kəsmə yükləri. Bir çox milin burun flanşında daxili balanslaşdırma dəlikləri var. 15.000 dövr/dəqiqədən yuxarı, mərkəzdənqaçma yükü altında konusvari genişlənmə alət oturacağına təsir göstərir — HSK interfeysləri ikiqat təmas (konus + üz) səbəbindən BT/CAT-dan daha yaxşı işləyir. Alətlər tez-tez dominant balanssızlıq mənbəyidir.
Torna milləri
Mürəkkəblik: patron. Hərəkətli çənələri olan ağır patronlar çənə mövqeyindən və hissənin sıxma qüvvəsindən asılı olaraq dəyişkən bir balanssızlıq yaradır. Oxu quraşdırılmış patronla balanslaşdırın. Bir çox patronda balans dəlikləri var — onlardan istifadə edin. Çox oxlu torna dəzgahlarında alt millər üçün giriş daha dardır; sensorun yerləşdirilməsini əvvəlcədən planlaşdırın.
Taşlama mili
Ən sıx toleranslar. Üyüdücü təkərlər aşındıqca tarazlığı dəyişir. Bir çox üyüdücü dəzgah avtomatik balanslaşdırma başlıqlarından istifadə edir — milin içərisindəki eksantrik kütlələr davamlı olaraq kompensasiya edir. Dəzgahda avtomatik balanslaşdırma yoxdursa, dairəvi yivdə sürüşmə çəkiləri olan təkər flanşlarından istifadə edin və ya Balanset-1A və sabit çəkilərlə düzəldin.
Alət tutacağı balanslaşdırılması
8000 dövr/dəq-dən yuxarı sürətlə alət tutacağı əsas balanssızlıq mənbəyinə çevrilir. Ox mükəmməl şəkildə balanslaşdırıla bilər və alət dəsti spesifikasiyalardan kənar olarsa, titrəmə yenə də qəbuledilməz olacaq. 20000+ dövr/dəq-də bu, təklif deyil — bu, vəziyyətin fiziki vəziyyətidir.
Alət tutucusunun disbalansı haradan qaynaqlanır?
Asimmetrik dizayn. Weldon yastıları, yan kilidləmə vintləri, açar yuvaları və çip qırıcı həndəsələri hamısı daxili kütlə asimmetriyası yaradır. Yan vintli Weldon tutacağı dizaynına görə ölçülə bilən dərəcədə tarazlıqdan kənardır — o, heç vaxt 5000 dövr/dəq-dən yuxarı sürətlər üçün nəzərdə tutulmayıb.
İstehsal ekssentrikliyi. Konus oxu və dəlik oxu heç vaxt mükəmməl konsentrik olmur. Dəlik oxu da alət qoluna mükəmməl konsentrik olmur. Hər bir interfeysə qaçış və kütlə ofseti əlavə olunur.
Kolet və qoz. ER rulonlu qaykaları tez-tez yivdən ekssentriklik daşıyır. Yüksək sürətlə qayka özü vibrasiya mənbəyinə çevrilir. HSC işi üçün dəqiq üyüdülmüş balanslaşdırılmış qaykalardan istifadə edin.
Kəsici alət. Tək fleytalı uclu dəyirmanlar, asimmetrik əlavə alətlər və eksantrik həndəsə alətləri heç bir tutucu düzəldicisinin aradan qaldıra bilmədiyi balanssızlıq yaradır. Bu alətlər öz kütlə paylanması ilə idarə olunan praktik RPM tavanına malikdir.
Balanslaşdırma üsulları
Balanslaşdırıcı vintlər
Müxtəlif kütləli kalibrlənmiş vintlər tutucu gövdəsindəki xüsusi dəliklərə yivlənir. Ən çox yayılmış üsul. Çevikdir — eyni tutucuda fərqli alətlər üçün yenidən balanslaşdıra bilərsiniz. Əksər HSC tutucuları əvvəlcədən qazılmış balanslaşdırma dəlikləri ilə gəlir.
Eksantrik balans halqaları
Mərkəzdən kənar kütləyə malik iki halqa. Onları bir-birinə nisbətən fırlatmaq istənilən istiqamətdə xalis korreksiya vektoru yaradır. Sürətli tənzimləmə, metalın çıxarılması tələb olunmur. Patron patronlarında və modul alət sistemlərində geniş yayılmışdır.
Materialın çıxarılması (qazma)
Geri dönməz — ağır nöqtədə kütləni qazın. Dəqiq və daimi. Yalnız bir alətə həsr olunmuş tutacaqlar üçün praktikdir. Alətləri tez-tez dəyişdirirsinizsə, uyğun deyil.
Büzüşə bilən tutacaqlar
Təbii olaraq simmetrikdir — tutucu sıxma mexanizmləri olmayan möhkəm bir silindrdir. Adətən minimal düzəliş tələb edir. Balanslaşdırılmış alətlərlə birləşdirildikdə 20.000 dövr/dəq-dən yuxarı HSC üçün ən yaxşı seçimdir.
Addım 1: Çılpaq oxlu ox yerində tarazlayın (Balanset-1A). Addım 2: Hər bir alət tutacağı + alət dəstini şaquli balanslaşdırma maşınında balanslaşdırın. Addım 3: Balanslaşdırılmış qurğunu milə yerləşdirdikdən sonra, son vibrasiyanı yerində yoxlayın. Əgər hər ikisi ayrı-ayrılıqda spesifikasiya daxilindədirsə, birləşdirilmiş nəticə demək olar ki, həmişə spesifikasiya daxilindədir.
Sahə Hesabatı: 24.000 dövr/dəq sürətlə HSC Freze Mili
Qərbi Avropada bir aerokosmik subpodratçı, 24.000 dövr/dəq birbaşa ötürücülü mili olan 5 oxlu HSC mərkəzində alüminium struktur komponentlərini emal edirdi. Yastıqların dəyişdirilməsi planlaşdırıldıqdan sonra mil maşın istehsalçısının qəbul testindən keçdi, lakin emalatxana iki şeyi fərq etdi: kritik səthlərdə səth örtüyü Ra 0,4-dən Ra 0,7 µm-ə qədər pisləşdi və karbid uc dəyirmanları adi 55 dəqiqə əvəzinə 25 dəqiqə davam etdi.
Maşın istehsalçısının xidmət qrupu hər ikisini spesifikasiyaya uyğun olaraq hizalanmanı və yastıq ön yüklənməsini yoxlamışdı. Problem yastıq dəyişikliyindən yaranan qalıq balanssızlıq idi. Yeni yastıqlar köhnə dəstdən bir qədər fərqli kütlə paylanmasına malikdir və yenidən yığılmış mil artıq orijinal vəziyyətinə qaytarılmırdı.
Balanset-1A-nı mil korpusuna quraşdırdıq, FFT-ni 24.000 RPM-də işə saldıq və təmiz 1× RPM pikini — dərslikdəki kimi balanssızlığı təsdiqlədik. İlkin vibrasiya: ön yastıqda 4,2 mm/s. Bu sürətlə mil üçün hədəf 0,5 mm/s-dən aşağıdır (G 1.0).
Bir sınaq sınağı, bir düzəliş — mili burun balans dəliyinə 194° bucaq altında quraşdırılmış 3.8 q-lıq vint. Ümumi prosedur müddəti: quraşdırma daxil olmaqla 55 dəqiqə.
5 oxlu HSC mərkəzi — 24.000 RPM birbaşa ötürücülü mil
Aerokosmik alüminium emalı. Yastıqların planlaşdırılmış dəyişdirilməsindən sonra vibrasiya kəskin şəkildə artdı. Maşın istehsalçısının qəbul sınağı keçdi, lakin səth örtüyü və alətin ömrü pisləşdi.
Düzəlişdən sonra səth örtüyü Ra 0.38 µm-ə qayıtdı. Alətin ömrü 50+ dəqiqəyə endirildi. Sex artıq hər podşipnik xidmətindən sonra mil vibrasiyasını ölçür — bu, həftələrlə istehsalın pozulmasının qarşısını alan 55 dəqiqəlik yoxlamadır.
Balanslaşdırma Vibrasiyanı Düzəltmədikdə
Proseduru izlədiniz, korreksiyanı quraşdırdınız və vibrasiya hələ də yüksəkdir. Cihazın səhv olduğunu düşünməzdən əvvəl, bu dörd ümumi bloklayıcını yoxlayın:
1. Struktur rezonans. Əgər milin işləmə sürəti maşın konstruksiyasının təbii tezliyi ilə üst-üstə düşürsə, balans keyfiyyətindən asılı olmayaraq titrəmə güclənir. Test: titrəməni qeyd edərkən aşağı RPM-dən işləmə sürətinə yavaş bir qaçış edin. Müəyyən bir RPM-də onun üstündən və altından kəskin bir sıçrayış görsəniz, bu rezonansdır. Düzəltmə balanslaşdırmada deyil - ya işləmə sürətini 5–10% dəyişdirməkdə, ya konstruksiyanı sərtləşdirməkdə, ya da amortizasiya əlavə etməkdədir.
2. Dartma çubuğu / Belleville yay problemləri. Alət tutucusunu sıxan Belleville yayları köhnəlibsə və ya qırılıbsa, alət konusvari hissədə möhkəm oturmur. Bu, "üzən" balanssızlıq yaradır — hər dəfə sıxıcını açıb yenidən sıxdığınız zaman o, dəyişir. Titrəmə hərəkətlər arasında təsadüfi olaraq dəyişir. Heç bir balanslaşdırma təkrarlana bilməyən mexaniki uyğunluğu kompensasiya edə bilməz.
3. Konusvari çirklənmə. Ox konusundakı qırıntılar, soyuducu maye qalıqları və ya mikro-büküşlər alət tutucusunun tam oturmasına mane olur. Nəticə: hər alət dəyişikliyi ilə dəyişən yüksək axın və titrəmə. Konusu konus silənlə təmizləyin və Prussiya mavisi ilə yoxlayın (ətrafın ətrafında təmas naxışı >80% olmalıdır).
4. Açar yolu konvensiya xətası. Açardan keçən mili (köhnə maşınlar, kəmərlə işləyən millər) balanslaşdırarkən yarım açar konvensiyasına əməl edilməlidir: rotor, açar yolunun yarısını daşıdığı, birləşdirici hissənin (kasnak, mufta) isə digər yarısını daşıdığı fərz edilərək balanslaşdırılmış hesab olunur. Bir tərəf tam açarı, digər tərəf isə açarı qəbul etmirsə, birləşdirilmiş yığım balansdan çıxacaq.
Çalışın sahilə enmə sınağıVibrasiya və dövr/dəqiqə qeyd edərkən milin işləmə sürətindən təbii olaraq yavaşlamasına icazə verin. Əgər vibrasiya sürətlə hamar şəkildə azalırsa → balanssızlıq (balanslaşdırma üçün yaxşı namizəd). Əgər yavaşlama zamanı müəyyən bir dövr/dəqiqədə vibrasiya artırsa → rezonans. Əgər vibrasiya qeyri-sabitdirsə və təkrarlanmazsa → mexaniki boşluq və ya sıxma problemi. Balanset-1A aşağı enmə məlumatlarını avtomatik olaraq qeyd edir.
Avadanlıq: Balanset-1A Xüsusiyyətləri
Yuxarıdakı prosedur istifadə edir Balanset-1A Portativ balanslaşdırma sistemi. Mili işləmək üçün müvafiq xüsusiyyətlər:
Dəstə iki akselerometr, lazer taxometri, əks etdirici lent, maqnit bərkidicilər, USB-də proqram təminatı və daşıma çantası daxildir. Abunəlik yoxdur. Təkrarlanan lisenziya haqqı yoxdur.
Mili vibrasiya səthi bitirmə və alət ömrünə başa gəlirmi?
Balanset-1A, 100-dən 100.000 dövr/dəqiqəyə qədər hər bir CNC milini əhatə edir. Bir cihaz. Təkrarlanan ödəniş yoxdur. 2 illik zəmanət.
Tez-tez verilən suallar
Tahminləri bitirdiniz — ölçməyə hazırsınız?
Balanset-1A. Hər mil üçün bir cihaz — CNC dəyirmanından dəqiq üyüdücüyə qədər. DHL vasitəsilə bütün dünyaya çatdırılır. Abunəlik yoxdur.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 
0 Şərh