איזו דרגת איזון נדרשת עבור צירים במהירות גבוהה?

G2.5 הוא הדרגה הנפוצה ביותר עבור צירים של כלי מכונה עד כ-20,000 סל"ד. עבור צירים הפועלים מעל 20,000 סל"ד (עיבוד שבבי HSC), מומלץ G1.0 או G0.4. הדרגה ההדוקה יותר מפחיתה את הכוח הצנטריפוגלי ומשפרת את גימור פני השטח.

כיצד חוסר איזון בציר משפיע על גימור פני השטח?

חוסר איזון יוצר כוח צנטריפוגלי שמסיט את הכלי. סטייה זו מופיעה כגליות על פני חומר העבודה. במהירויות ציר גבוהות, אפילו כמה גרם·מ"מ של חוסר איזון יכולים לגרום לעיוות של הכלי ברמת מיקרון, ולגרום לפגוע בגימור פני השטח בכמה דרגות Ra.

האם עליי לאזן את מחזיק הכלים עם הכלי המותקן?

כן, לקבלת התוצאות הטובות ביותר, יש לאזן את כל המכלול (מחזיק הכלים + כלי + כפתור החזקה + קולט + חותך). כל רכיב מוסיף את תרומת חוסר האיזון שלו, והסכום הכולל קובע את הרטט בפועל במהלך החיתוך.

מה ההבדל בין מחזיקי כלים HSK ו-BT לאיזון?

למחזיקי כלים של HSK יש קנה התחדדות חלול עם מגע פנים, המספק קשיחות רדיאלית וחזרתיות טובות יותר מאשר BT (התחדדות 7/24). HSK עדיף ליישומים במהירות גבוהה מכיוון שהמגע הכפול שלו מפחית את היציבות והופך את האיזון לחזרתי יותר בין החלפות כלים.

איך אני מודד חוסר איזון בציר?

חוסר איזון בציר נמדד באמצעות חיישני רטט המותקנים ליד מיסבי הציר בזמן שהציר פועל. מכשיר איזון נייד (כמו Vibromera Balanset) מודד את משרעת הרטט והפאזה שלו בגודל 1×, ולאחר מכן מחשב את מסת התיקון והזווית הנדרשות.

כלי הנדסי חינמי

מחשבון חוסר איזון ציר של כלי מכונה

חשב את חוסר האיזון המותר של הציר + מחזיק הכלי, האקסצנטריות (ננומטר), הכוח הצנטריפוגלי וסטיית הכלי המקבילה לפי ISO 21940.

תקן ISO 21940-11 HSK / BT / CAT G0.4 – G2.5

מסת ציר + מחזיק כלי (ק"ג)

מהירות מרבית (RPM)

איזון דרגה G

קוטר הכלי (מ"מ, אופציונלי)

קביעות מוגדרות מראש מהירות

Results

חוסר איזון מותר

—

תִמהוֹנִיוּת

—

כוח צנטריפוגלי

—

אומדן סטיית כלי שווה ערך

—

מהירות זוויתית ω

—

חוסר איזון מותר בציר (ISO 21940)

ג' — דירוג איכות איזון (מ"מ/שנייה)
m — מסת מכלול ציר + מחזיק כלי (ק"ג)
ω = 2π·n/60 — מהירות זוויתית (רדיאנים/שנייה)

אקסצנטריות (חוסר איזון ספציפי)

עבור צירים במהירות גבוהה, האקסצנטריות מתבטאת לעתים קרובות בננומטרים (1 מיקרון = 1000 ננומטר).

כוח צנטריפוגלי וסטיית כלים

הכוח הצנטריפוגלי הנובע מחוסר איזון פועל על מיסבי הציר וגורם לעיוות בקצה הכלי. אומדן העיוות משתמש במודל קשיחות ציר פשוט (≈ 20 ניוטון/מיקרומטר טיפוסי ל-HSK-63).

דירוגי איזון למכונות כלים

ציון	בַּקָשָׁה	מהירות אופיינית
G0.4	טחינה אופטית מדויקת במיוחד	> 60,000 סל"ד
G1.0	מכונות השחזה, כרסום במהירות גבוהה	15,000–40,000 סל"ד
G2.5	מרכזי עיבוד שבבי כלליים, מחרטות	5,000–24,000 סל"ד

דוגמה מעשית

דוגמה - מחזיק כלים HSK-63 ב-24,000 סל"ד

נתון: מסה = 2 ק"ג, מהירות = 24,000 סל"ד, דרגה = G2.5

ω = 2π × 24000 / 60 = 2,513.3 רד/s

יו_לְכָל = 2.5 × 2 × 1000 / 2513.3 = 1.99 גרם·מ"מ

ה_לְכָל = 2.5 × 1000 / 2513.3 = 0.995 מיקרומטר = 995 ננומטר

F = 1.99 / 1e6 × 2513.3² = 12.6 ניוטון

⚠️ הערה: אומדן סטיית הכלי משתמש במודל קשיחות פשוט. הסטיה בפועל תלויה בעומס המקדים של המיסב, בתכנון הציר, בגלישה של הכלי ובהידוק. השתמשו בזה כמדריך גס בלבד.