バランシング・サービス ' スピンドルおよびツールホルダー
CNCスピンドルとツールホルダーのバランシング - 動作速度で、機械の中で
高速マシニングスピンドルは精密機器であり、24,000 rpmで1ミリグラムのアンバランスでも有害な遠心力が発生します。当社では、CNCスピンドルとHSK/BT/CATツールホルダーアセンブリのバランス調整を行っています。 運転速度で、マシンの中で、そのため、表面仕上げが向上し、工具寿命が延び、スピンドルベアリングが大幅に長持ちします。
要するにだ： CNCスピンドルとツールホルダーのバランシングは、実際の加工速度でその場で実行されます。スピンドルハウジングの振動センサーと回転アセンブリのレーザータコメーターがBalanset-1Aにデータを供給し、Balanset-1Aは正確な補正質量と角度位置を計算するために影響係数法を適用します。完全なアセンブリ―ツールホルダー、コレット、切削工具を一緒に―は、ISO 21940-11グレードG1.0以上を達成し、残留振動を70%以上カットし、スピンドルベアリングの寿命を最大10倍にする、1つのユニットとしてバランスされます。
スピンドルやツールホルダーのバランスが崩れているサイン
高速スピンドルのアンバランスは、加工されたワークとスピンドルアセンブリ自体を通して現れます。何を見るべきかを知りましょう。
スピンドルとツールホルダーがバランスを崩す理由とその代償
スピンドルアセンブリは、スピンドルシャフト、ドローバー、ツールホルダーテーパー、コレット、切削工具など、公差のある部品の積み重ねであり、それぞれが小さな質量の非対称性をもたらします。このアンバランスは、遠心力が大きくなるにつれて大きくなるため、非常に重要です。 四角 回転速度の10,000rpmでは、わずか1g-mmのアンバランスがおよそ1Nの回転半径方向の力を生み出す。 同じ 1g・mmは9Nを発生させます。これらの力はフロントアンギュラコンタクトベアリングの一つのセクターに連続的に負荷をかけ、一回転するごとにボールトラックを圧縮します。生産シフト全体では疲労損傷が深刻になり、本来何年も持つはずのスピンドルベアリングが数ヶ月で破損し、組み立て時に設定した精密な予圧が失われていきます。
表面品質のコストも同様に急速に増大します。スピンドル周波数の振動は、余分な仕上げ工程を必要とする表面のうねりを引き起こし、スクラップ率を上げ、達成可能な公差を制限します。航空宇宙、医療、光学部品にとって、スピンドルバランシングはオプションのメンテナンスではなく、工程設定における必須のステップです。生産前にBalanset-1Aでフルアセンブリーのバランシングを行うと1時間未満で完了し、工具費の節約により1日で投資回収が可能です。
振動を半減させるとベアリングの寿命が延びる理由
CNCスピンドルのバランス調整 - ステップ・バイ・ステップ
Balanset-1Aを使用したCNCスピンドルのフィールドバランシングは、実際の加工速度で、機械の内部で、影響係数法に従って行われます。分解は不要です。
- センサーを取り付ける。 振動加速度計はスピンドルハウジングのフロントベアリング部に固定され、レーザータコメーターはツールホルダーまたはスピンドルノーズの反射位相ストリップに向けられます。機械は終始組み立てられた状態で、通常の運転状態に保たれます。
- ベースラインを測定する。 目標の加工速度で1回計測を行うことで、振動の振幅と位相角が取得され、回転アセンブリ全体について、大きさと方向の両方で現在のアンバランス状態が確立されます。
- お試し用のウェイトを加える。 小さな校正済み質量を、ツールホルダー上のバランスリング、またはスピンドルノーズ上の専用バランスフランジに取り付けます。同じ回転数で2回目の運転を行い、その角度位置での既知の外乱に対するスピンドルの応答（影響係数）を定量化します。
- デバイスに計算させる。 Balanset-1Aは影響係数の方程式を解き、補正質量とその正確な角度位置を出力します。長いアセンブリや、ツールホルダー平面とスピンドルノーズ平面の両方にアクセスできる場合、2平面バランシングは静的アンバランスだけでなくカップルアンバランスも解消します。
- 補正を取り付ける。 バランスリング上の調整ねじ、ツールホルダーフランジの精密研削、または専用に作られたクリップウエイトにより、指示された角度で計算された補正が適用されます。トライアルウエイトは、最終的な補正の一部とならない限り取り除かれます。
- 検証し、文書化する。. 運転速度での最終測定により、残留アンバランスがスピンドルの質量と速度に対する許容誤差G2.5またはG1.0以内であることを確認します。Balanset-1Aは、品質記録のために測定前後の値をタイムスタンプ付きレポートとして保存します。
バランスを取る対象
- HSKツールホルダアセンブリ（HSK-A25～HSK-A100）工具付き
- BTおよびCAT / ISOテーパーホルダー（BT30、BT40、BT50、CAT40、CAT50）
- コレットチャックとERコレットアッセンブリー
- 正面フライスアーバーとシェルミルアダプター
- ボーリングヘッドと精密ボーリングバー
- CNCマシニングセンター スピンドルシャフト
- 研削砥石スピンドルアセンブリ
- 高周波ルーターと彫刻スピンドル
- ターニングセンターライブツーリングユニット
- 直結式モーター内蔵スピンドル (バランシング運転は最大約 60,000 rpm、計測器の 5–1000 Hz 測定範囲内。最高精度は約 33,000 rpm まで)
公差と規格
ISO 21940-11 (旧ISO 1940-1）は、リジッドローターのG0.4からG4000までのバランス品質等級を定義しています。機械加工用スピンドルとツールホルダーには、以下の等級が適用されます。 G2.5 (10,000rpmまでの一般加工）と G1.0 (10,000rpm以上の精密・高速スピンドル）。許容残留アンバランス Uあたり = eあたり ×m（g・mm）、ここでeあたり はGグレードと回転速度から導かれる比アンバランス、mはkg単位のローター質量である。
高速加工用アセンブリでは、ISO 21940-11 のバランス許容差に加えて、受入基準はスピンドルおよびツールホルダーのメーカー独自仕様によって定められます。適切な実務では、 完全なアセンブリ - ツールホルダー、コレット、および取り付けられた切削工具は、各要素がそれ自身の独立した質量の非対称性に寄与するため、ユニットとしてバランスされます。弊社は、g-mm単位で残留アンバランスを測定し、文書化し、お客様のアプリケーションで要求されるグレードのバランシングレポートを提供します。当社の 残留アンバランス計算機 を使用して、開始前に許容公差を見つけてください。
バランセット-1A-完全なフィールドバランシングキット
このページに書かれていることは、すべて1台の携帯型測定器で可能です。 バランセット-1ACNCスピンドルとツールホルダーアセンブリのバランスをとる2チャンネルのダイナミックバランサーと振動アナライザーです。 それぞれの軸受で、運転速度で, このソフトウェアは、3ラン影響係数法を使用して、正確な補正質量と補正角度を計算し、レポートを保存します。
フルキットの内容
€1,975 - フルキット, 在庫あり, VATインボイス
- インターフェース測定ユニット（USB、2チャンネル）
- 振動加速度ピックアップ2個（ケーブル4m、オプション10m）
- レーザータコメーター/光学式位相センサー (50-500 mm)
- センサー用マグネットスタンド
- 試用・補正用デジタルスケール
- Windowsバランシング＆分析ソフトウェア
- プラスチック輸送ケース
フルキット
ユニット・センサー2個・レーザータコメーター・マグネットスタンド・デジタルスケール・ソフトウェア・運搬ケース。箱から出してすぐにバランシングを開始するために必要なものすべて。
OEMセット
ユニット・センサー2個・レーザータコメーター・ソフトウェア。スタンド、スケール、ケースをすでにお持ちのインテグレーター、またはバランシングマシンにユニットを組み込むインテグレーター向け。
| パラメータ | 値 |
|---|---|
| 測定チャンネル | 2（シングル＆2プレーンバランシング） |
| 振動速度範囲 | 0.2–80 mm/s RMS |
| 周波数範囲 | 5–1000 Hz（550 Hz 超では振幅誤差 ≤10%） |
| 測定精度 | フルスケールの±5% |
| 方法 | 3ランの影響係数（1面または2面） |
| 分析 | 1×での振幅と位相、FFTスペクトラムと波形、保存されたレポート |
| ラップトップ | 付属していません（Windows PC、ご要望に応じてご利用いただけます） |
その場でのバランシングとバランシングマシン — あなたのスピンドルにはどちらが適していますか？
| 要素 | フィールドバランス調整（Balanset-1A） | 専用バランシング・スタンド（ワークショップ） |
|---|---|---|
| スピンドルが機械から取り外されているか？ | いいえ、そのまま走ります | あり - 完全な分解が必要 |
| 実際の走行状況を反映しているか？ | あり - 実際のベアリング、サーマルプリロード、ドローバークランプ | いいえ — 別個のスピンドル・エミュレーション |
| 機械停止時間 | センサー取り付けのみ（15分未満） | 数時間から数日（引き上げ、出荷、バランス、再設置） |
| スピードのバランス | 実際の加工速度 | テスト速度は別個のもので、多くの場合低い |
| フルアセンブリー（ホルダー＋コレット＋工具）の勘定は？ | はい - アッセンブリー全体が1つのユニットとしてバランスされています | スタンドによる。多くの場合、ホルダーのみ |
| 基準を満たしている | ISO 21940-11 G1.0 | ISO 21940-11 G1.0 |
| 設備費 | 1,975ユーロ（フルキット） | €5,000 - €30,000+ |
| 1回の組み立てにかかる標準的な作業時間 | <現地で1時間 | 数時間から1～2日 |
現場でのバランシングは、熱予圧やドローバーのクランプ力など、別個のスタンドでは再現できないような、真の組み立てられた走行状態を捕らえることができるため、走行可能な生産スピンドルには好ましいアプローチです。専用スタンドは、初回使用前の新造ツールホルダーや、センサーを直接取り付けることができない形状の超高速スピンドルにも有効です。
リアル・スピンドル・バランシング・ケース
CNCスピンドル＆HSKツールホルダー
マシニングセンター主軸とHSKツールホルダーアッセンブリーの運転速度でのその場バランシングにより、G1.0の残留アンバランスを達成し、仕上げ面の問題を解消。
フルアセンブリーバランス
ホルダー、コレット、工具の完全なアセンブリは、機械の中で一緒にバランスされます。アセンブリレベルのバランシングはISO 21940-11で要求されています。
フロントベアリング部のセンサー
振動加速度ピックアップは、スピンドルハウジングのフロントベアリングに直接固定され、全加工速度で測定します。
無料のスピンドル＆ツールホルダー計算機
スピンドルとツールホルダーのバランシング FAQ
バランシングのためにスピンドルをマシンから取り外す必要がありますか？
ツールホルダー単体でバランスを取るべきか、フルアッセンブリーでバランスを取るべきか？
機械加工用スピンドルに必要なバランス等級は？
ツールホルダー・アセンブリのバランス調整はどのくらいの頻度で行うべきですか？
バランセット-1Aは20,000rpm以上のスピンドル回転数に対応できますか？
修正機は1機で十分ですか、それとも2機必要ですか？
CNCスピンドルアセンブリのバランス調整 — 稼働速度のまま、機械に取り付けたままで
Balanset-1Aは、分解することなく稼働速度でスピンドルの不均衡を測定・解消し、ISO 21940-11のG1.0公差を達成して、品質記録用に結果を文書化します。機械の取り外し不要、生産ロスなし — より静かなスピンドル、より長いベアリング寿命、より良い表面仕上げを実現します。
