Milyen kiegyensúlyozottsági fokozat szükséges a nagy sebességű orsókhoz?

A G2.5 a leggyakoribb minőség szerszámgéporsókhoz körülbelül 20 000 ford/perc fordulatszámig. 20 000 ford/perc feletti orsókhoz (HSC megmunkálás) a G1.0 vagy a G0.4 ajánlott. A szorosabb minőség csökkenti a centrifugális erőt és javítja a felületi minőséget.

Hogyan befolyásolja az orsó kiegyensúlyozatlansága a felületminőséget?

A kiegyensúlyozatlanság centrifugális erőt hoz létre, amely eltéríti a szerszámot. Ez az elhajlás hullámosságként jelenik meg a munkadarab felületén. Magas orsósebességnél már néhány g·mm-es kiegyensúlyozatlanság is mikronos szintű szerszámelhajlást okozhat, több Ra fokozattal rontva a felületminőséget.

Ki kell egyensúlyoznom a szerszámbefogót a beszerelt szerszámmal?

Igen, a legjobb eredmény elérése érdekében a teljes szerelvényt (szerszámtartó + szerszám + rögzítőgomb + szorítóhüvely + vágó) együtt kell kiegyensúlyozni. Minden alkatrész hozzájárul a kiegyensúlyozatlansághoz, és az összeg határozza meg a vágás során fellépő tényleges rezgést.

Mi a különbség a HSK és a BT szerszámbefogók között az egyensúlyozás terén?

A HSK szerszámbefogók üreges kúpos szárral rendelkeznek, amely síkfelülettel érintkezik, ami jobb radiális merevséget és ismétlési pontosságot biztosít, mint a BT (7/24 kúp). A HSK-t nagy sebességű alkalmazásokhoz részesítik előnyben, mivel kettős érintkezése csökkenti az ütést, és az egyensúlyt a szerszámcserék között megismételhetőbbé teszi.

Hogyan mérhetem meg az orsó kiegyensúlyozatlanságát?

Az orsó kiegyensúlyozatlanságát az orsócsapágyak közelében elhelyezett rezgésérzékelőkkel mérik, miközben az orsó működik. Egy hordozható kiegyensúlyozó műszer (például a Vibromera Balanset) méri az 1× rezgési amplitúdót és fázist, majd kiszámítja a szükséges korrekciós tömeget és szöget.

Ingyenes mérnöki eszköz

Szerszámgép orsó kiegyensúlyozatlanság kalkulátor

Számítsa ki a megengedett orsó + szerszámtartó kiegyensúlyozatlanságát, excentricitását (nm), centrifugális erőt és az egyenértékű szerszámelhajlást az ISO 21940 szabvány szerint.

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

Eredmények

Megengedett kiegyensúlyozatlanság

—

Különcség

—

Centrifugális erő

—

Ekvivalens szerszámelhajlás becslése

—

Szögsebesség ω

—

Megengedett orsó kiegyensúlyozatlanság (ISO 21940)

G — kiegyensúlyozott minőségi osztály (mm/s)
m — orsó + szerszámbefogó szerelvény tömege (kg)
ω = 2π·n/60 — szögsebesség (rad/s)

Excentricitás (fajlagos kiegyensúlyozatlanság)

Nagysebességű orsók esetében az excentricitást gyakran nanométerben fejezik ki (1 μm = 1000 nm).

Centrifugális erő és szerszámelhajlás

A kiegyensúlyozatlanságból eredő centrifugális erő az orsócsapágyakra hat, ami a szerszámcsúcs elhajlását okozza. Az elhajlás becslése egyszerűsített orsómerevségi modellt használ (≈ 20 N/μm jellemző a HSK-63-ra).

Szerszámgépek kiegyensúlyozási fokozatai

Fokozat	Alkalmazás	Tipikus sebesség
G0.4	Ultraprecíziós csiszolás, optikai	> 60 000 fordulat/perc
G1.0	Csiszológépek, nagysebességű marás	15 000–40 000 fordulat/perc
G2.5	Általános megmunkálóközpontok, esztergák	5000–24 000 fordulat/perc

Gyakorlati példa

Példa – HSK-63 szerszámbefogó 24 000 ford/perc fordulatszámon

Adott: Tömeg = 2 kg, Sebesség = 24 000 RPM, Minőség = G2,5

ω = 2π × 24000 / 60 = 2513,3 rad/s

U_per = 2,5 × 2 × 1000 / 2513,3 = 1,99 g·mm

e_per = 2,5 × 1000 / 2513,3 = 0,995 μm = 995 nm

F = 1,99 / 1e6 × 2513,3² = 12,6 É

⚠️ Megjegyzés: A szerszám elhajlásának becslése egyszerűsített merevségi modellt használ. A tényleges elhajlás a csapágy előterhelésétől, az orsó kialakításától, a szerszám túlnyúlásától és a befogástól függ. Ez csak durva útmutatóként szolgál.