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工作機械スピンドルアンバランス計算機
ISO 21940 に従って、許容されるスピンドル + ツールホルダーのアンバランス、偏心 (nm)、遠心力、および同等のツールたわみを計算します。
ISO 21940-11
HSK / BT / CAT
G0.4 ～ G2.5
結果
許容アンバランス
—
偏心
—
遠心力
—
等価工具たわみ推定
—
角速度 ω
—
許容スピンドルアンバランス（ISO 21940）
- G — バランス品質グレード（mm/s）
- m — スピンドル + ツールホルダーアセンブリの質量 (kg)
- ω = 2π·n/60 — 角速度（rad/s）
偏心（比不釣り合い）
高速スピンドルの場合、偏心はナノメートル (1 μm = 1000 nm) 単位で表されることが多いです。
遠心力と工具のたわみ
アンバランスによる遠心力がスピンドルベアリングに作用し、工具先端にたわみが生じます。たわみの推定には、簡略化されたスピンドル剛性モデル（HSK-63の場合、典型値≈ 20 N/μm）が使用されます。
工作機械用バランスグレード
| グレード | 応用 | 標準速度 |
|---|---|---|
| G0.4 | 超精密研削、光学 | > 60,000 回転 |
| G1.0 | 研削盤、高速フライス加工機 | 15,000～40,000回転 |
| G2.5 | 汎用マシニングセンター、旋盤 | 5,000～24,000回転 |
計算例
例 - HSK-63 ツールホルダー（24,000 RPM）
条件： 質量 = 2 kg、速度 = 24,000 RPM、グレード = G2.5
ω = 2π × 24000 / 60 = 2,513.3 ラジアン/秒
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
⚠️ 注意： 工具のたわみの推定には、簡略化された剛性モデルが使用されています。実際のたわみは、ベアリングのプリロード、スピンドルの設計、工具のオーバーハング、およびクランプ状態によって異なります。これはあくまでも目安としてご利用ください。
Vibromera — ポータブル・バランシングおよび振動解析
工作機械のスピンドルおよび回転アセンブリ用のプロフェッショナルな現場バランス調整装置。現場でISO 21940-11への準拠を実現します。
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