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.
תוצאות
חוסר איזון מותר בציר (ISO 21940)
- G — דרגת איזון (mm/s)
- m — מסת מכלול הציר + מחזיק הכלי (kg)
- ω = 2π·n/60 — מהירות זוויתית (רדיאנים/שנייה)
אקסצנטריות (חוסר איזון ספציפי)
בצירים מהירי-סיבוב, האקסצנטריות מבוטאת לעתים קרובות ב-nm (1 μm = 1000 nm).
כוח צנטריפוגלי & סטיית כלי
הכוח הצנטריפוגלי הנובע מחוסר איזון פועל על מיסבי הציר וגורם לסטייה בקצה הכלי. אומדן הסטייה משתמש במודל פשוט של קשיחות הציר (≈ 20 N/μm אופייני ל-HSK-63).
דירוגי איזון למכונות כלים
| דרגה | יישום | מהירות אופיינית |
|---|---|---|
| G0.4 | השחזה אולטרה-מדויקת, אופטיקה | > 60,000 RPM |
| G1.0 | מכונות השחזה, כרסום במהירות גבוהה | 15,000–40,000 RPM |
| G2.5 | מרכזי עיבוד שבבי כלליים, מחרטות | 5,000–24,000 RPM |
דוגמה מעשית
נתון: מסה = 2 kg, מהירות = 24,000 RPM, דרגה = G2.5
ω = 2π × 24000 / 60 = 2,513.3 rad/s
Uper = 2.5 × 2 × 1000 / 2513.3 = 1.99 g·mm
eper = 2.5 × 1000 / 2513.3 = 0.995 μm = 995 nm
F = 1.99 / 1e6 × 2513.3² = 12.6 N
⚠️ הערה: אומדן סטיית הכלי משתמש במודל קשיחות פשוט. הסטייה בפועל תלויה בקדם-העומס של המיסב, בתכנון הציר, בבליטת הכלי ובהידוק. יש להשתמש בכך כהכוונה כללית בלבד.
G2.5 is the standard for general machining centers up to ~20,000 RPM. For high-speed cutting (HSC) above 20,000 RPM, use G1.0. Ultra-precision grinding and optical machining may require G0.4.
Unbalance creates centrifugal force that deflects the tool tip. This deflection appears as waviness on the workpiece surface. At 24,000 RPM, even 2 g·mm can cause ~0.6 μm of tool tip deflection, degrading surface finish quality.
Yes, for best results the complete assembly (toolholder + collet + tool + retention knob) should be balanced together. Each component contributes unbalance. Pre-balanced toolholders are a good starting point but aren't sufficient alone for high-speed work.
HSK (hollow taper shank) provides dual face-and-taper contact, giving better radial stiffness and balance repeatability than BT (7/24 steep taper). HSK is preferred for high-speed applications because runout is more consistent between tool changes.
Mount vibration sensors near the spindle bearings, run the spindle, and measure the 1× (synchronous) vibration amplitude and phase. A portable balancing instrument like Vibromera Balanset calculates the correction mass and angle from these measurements.
ההליכים המתוארים בעמוד זה פותחו ונבדקו בשטח על ידי צוות Vibromera באמצעות ה-Balanset-1A, מאזן דו-ערוצי נייד ומנתח רטט לאיזון רוטורים באתר העבודה.
מכשירי איזון מקצועיים לשטח עבור צירי machine tool ומכלולים מסתובבים. השג עמידה ב-ISO 21940-11 באתר.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko הוא מהנדס ניתוח רעידות, ומייסד ומנכ״ל Vibromera. יותר מ-15 שנה הוא מאזן ציוד מסתובב בשטח ולא על שולחן בדיקה: מגרסות ענפים, מאווררים תעשייתיים, מגרסות, צנטריפוגות, פירים וצירים. מתוך העבודה הזו צמחו מכשירי Balanset — הם תוכננו ככלי שמומחה יכול לשאת אל המכונה ולהפעיל לבדו, במקום, ולא כציוד מעבדה. Vibromera נוסדה ב-2017 ומאז 2023 מקום מושבה בפורטו, פורטוגל. הפיתוח, ההרכבה והתמיכה של קו Balanset מתבצעים כולם כאן. המכשיר המוביל הוא Balanset-1A, מכשיר ניתוח נייד לאיזון במישור אחד ובשני מישורים ולאבחון רעידות. Nikolai מעורב אישית בתמיכת הלקוחות, בטיפול במקרי איזון מורכבים ובפיתוח התוכנה. הוא עובד עם לקוחות ברחבי העולם, בכל שפה.
