हाई-स्पीड स्पिंडल के लिए किस बैलेंस ग्रेड की आवश्यकता होती है?

लगभग 20,000 आरपीएम तक चलने वाले मशीन टूल स्पिंडल के लिए G2.5 सबसे आम ग्रेड है। 20,000 आरपीएम से अधिक गति पर चलने वाले स्पिंडल (एचएससी मशीनिंग) के लिए, G1.0 या G0.4 की अनुशंसा की जाती है। यह अधिक सघन ग्रेड अपकेंद्रीय बल को कम करता है और सतह की गुणवत्ता में सुधार करता है।

स्पिंडल का असंतुलन सतह की फिनिश को कैसे प्रभावित करता है?

असंतुलन के कारण अपकेंद्रीय बल उत्पन्न होता है जो टूल को विक्षेपित करता है। यह विक्षेपण वर्कपीस की सतह पर लहरदारपन के रूप में दिखाई देता है। उच्च स्पिंडल गति पर, कुछ ग्राम प्रति मिलीमीटर का असंतुलन भी माइक्रोन स्तर का टूल विक्षेपण उत्पन्न कर सकता है, जिससे सतह की गुणवत्ता कई डिग्री तक गिर जाती है।

क्या मुझे टूल होल्डर को टूल लगे होने के साथ संतुलित करना चाहिए?

जी हां, सर्वोत्तम परिणामों के लिए संपूर्ण संयोजन (टूल होल्डर + टूल + रिटेंशन नॉब + कॉलेट + कटर) को संतुलित करना आवश्यक है। प्रत्येक घटक असंतुलन में अपना योगदान देता है, और कुल असंतुलन ही काटने के दौरान वास्तविक कंपन निर्धारित करता है।

HSK और BT के बैलेंस टूलहोल्डर्स में क्या अंतर है?

एचएसके टूलहोल्डर्स में फेस कॉन्टैक्ट के साथ एक खोखला टेपर शैंक होता है, जो बीटी (7/24 टेपर) की तुलना में बेहतर रेडियल कठोरता और दोहराव प्रदान करता है। एचएसके को उच्च गति वाले अनुप्रयोगों के लिए प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि इसका दोहरा संपर्क रनआउट को कम करता है और टूल बदलने के बीच संतुलन को अधिक सटीक बनाता है।

मैं स्पिंडल असंतुलन को कैसे मापूं?

स्पिंडल के चलने के दौरान, स्पिंडल बेयरिंग के पास लगे कंपन सेंसरों का उपयोग करके स्पिंडल असंतुलन को मापा जाता है। एक पोर्टेबल बैलेंसिंग उपकरण (जैसे वाइब्रोमेरा बैलेंससेट) कंपन के आयाम और चरण को मापता है, फिर आवश्यक सुधार द्रव्यमान और कोण की गणना करता है।

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मशीन टूल स्पिंडल असंतुलन कैलकुलेटर

ISO 21940 के अनुसार अनुमेय स्पिंडल + टूलहोल्डर असंतुलन, उत्केंद्रता (nm), अपकेंद्री बल और समतुल्य उपकरण विक्षेपण की गणना करें।

आईएसओ 21940-11 एचएसके / बीटी / कैट जी0.4 – जी2.5

स्पिंडल + टूलहोल्डर का द्रव्यमान (किलोग्राम)

अधिकतम गति (RPM)

संतुलन ग्रेड जी

उपकरण व्यास (मिमी, वैकल्पिक)

त्वरित प्रीसेट

परिणाम

अनुमेय असंतुलन

—

विलक्षणता

—

अपकेन्द्रीय बल

—

समतुल्य उपकरण विक्षेपण अनुमान

—

कोणीय वेग ω

—

अनुमेय स्पिंडल असंतुलन (आईएसओ 21940)

जी — संतुलन गुणवत्ता ग्रेड (मिमी/सेकेंड)
एम — स्पिंडल + टूलहोल्डर असेंबली का द्रव्यमान (किलोग्राम)
ω = 2π·n/60 — कोणीय वेग (rad/s)

विलक्षणता (विशिष्ट असंतुलन)

उच्च गति वाले स्पिंडलों के लिए, विलक्षणता को अक्सर नैनोमीटर में व्यक्त किया जाता है (1 μm = 1000 nm)।

अपकेंद्रीय बल और उपकरण विक्षेपण

असंतुलन से उत्पन्न अपकेंद्रीय बल स्पिंडल बियरिंग पर कार्य करता है, जिससे टूल टिप पर विक्षेपण होता है। विक्षेपण का अनुमान लगाने के लिए एक सरलीकृत स्पिंडल कठोरता मॉडल (HSK-63 के लिए लगभग 20 N/μm) का उपयोग किया जाता है।

मशीन टूल्स के लिए बैलेंस ग्रेड

श्रेणी	आवेदन	सामान्य गति
जी0.4	अति-सटीक पिसाई, ऑप्टिकल	> 60,000 आरपीएम
जी 1.0	पीसने वाली मशीनें, उच्च गति वाली पिसाई	15,000–40,000 आरपीएम
जी2.5	सामान्य मशीनिंग केंद्र, खराद मशीनें	5,000–24,000 आरपीएम

व्यावहारिक उदाहरण

उदाहरण — 24,000 आरपीएम पर एचएसके-63 टूलहोल्डर

दिया गया: द्रव्यमान = 2 किलोग्राम, गति = 24,000 आरपीएम, ग्रेड = G2.5

ω = 2π × 24000/60 = 2,513.3 रेड/सेकेंड

यू_per = 2.5 × 2 × 1000 / 2513.3 = 1.99 ग्राम·मिमी

ई_per = 2.5 × 1000 / 2513.3 = 0.995 माइक्रोमीटर = 995 नैनोमीटर

F = 1.99 / 1e6 × 2513.3² = 12.6 एन

⚠️ ध्यान दें: टूल डिफ्लेक्शन का अनुमान एक सरलीकृत कठोरता मॉडल का उपयोग करके लगाया जाता है। वास्तविक डिफ्लेक्शन बेयरिंग प्रीलोड, स्पिंडल डिज़ाइन, टूल ओवरहैंग और क्लैम्पिंग पर निर्भर करता है। इसे केवल एक मोटे अनुमान के रूप में ही उपयोग करें।