선반의 로터 밸런싱: 제품 품질 향상을 위한 비용 효율적인 솔루션

제품 품질이 가장 중요한 현대 제조업에서 로터 밸런싱은 기술 프로세스의 필수적인 부분이 되었습니다. 하지만 중소기업의 경우 전문 밸런싱 장비를 구입하는 데 많은 비용이 들 수 있습니다. 이 기사에서는 장비 비용을 크게 절감하고 생산 효율성을 향상시킬 수 있는 로터 밸런싱에 선반을 사용할 수 있는 가능성에 대해 살펴봅니다.

밸런싱을 위한 도구로서의 선반

선반은 디자인과 기능으로 인해 다양한 유형과 크기의 로터 밸런싱에 성공적으로 사용할 수 있습니다. 이 방법의 가장 큰 장점은 고가의 특수 장비를 구매할 필요가 없기 때문에 비용을 절감할 수 있다는 점입니다. 또한 선반을 사용하면 로터의 제조 공정 중에 직접 밸런싱을 수행할 수 있어 생산 시간이 단축되고 제품 품질이 향상됩니다. 효과적인 밸런싱을 위해서는 로터의 질량이 선반 스핀들의 질량과 비슷해야 한다는 점에 유의해야 합니다.

밸런싱을 위한 준비

밸런싱 프로세스를 시작하기 전에 몇 가지 준비 단계를 수행해야 합니다:

적절한 선반을 선택합니다: 선반은 안정적인 로터 장착과 정확한 진동 측정을 보장할 수 있는 충분한 강성과 정밀도를 갖춰야 합니다.
측정 시스템 설치하기: 선반의 로터 진동을 측정하려면 Balanset-1A와 같은 휴대용 밸런서를 사용할 수 있습니다. 여기에는 진동 센서, 회전 속도계, 데이터 분석 및 수정 질량 계산을 위한 소프트웨어가 포함되어 있습니다.
스핀들 균형 맞추기: 준비의 중요한 단계는 선반 스핀들 자체의 균형을 맞추는 것입니다. 이는 측정 결과에 대한 자체 불균형의 영향을 제거하기 위해 필요합니다.

이 글에서는 선반 기계에서 고무 샤프트의 동적 균형을 맞추는 경험과 방법론에 대해 자세히 설명합니다. 처음에는 이러한 기계의 고유한 강성과 상당한 무게로 인해 회의적이었던 솔루션입니다. 놀랍게도 이 작업은 원활하게 실행되어 ISO 1940 표준에 따라 g 6.3의 정밀도 수준을 달성했습니다.

이론상 선반의 로터 밸런싱 프로세스

선반의 로터 밸런싱 프로세스에는 다음 단계가 포함됩니다:

로터 고정하기

로터는 선반 척 또는 센터에 단단히 장착되어 밸런싱 프로세스 중 안정성을 보장합니다.

센서 설치

진동 센서는 베어링 지지대 또는 선반 본체에 설치되며, 회전 속도계는 로터에 부착된 반사 테이프를 겨냥합니다.

초기 진동 측정

로터의 초기 진동 수준은 작동 속도에서 측정됩니다.

테스트 웨이트 설치

알려진 질량의 테스트 추를 로터에 설치한 후 진동을 다시 측정합니다.

수정 질량 계산하기

Balanset-1A 소프트웨어는 측정 결과를 분석하고 필요한 보정 질량과 배치 각도를 계산합니다.

로터 질량 보정

로터의 설계와 선반의 기능에 따라 드릴링, 밀링, 용접 또는 기타 방법으로 질량 보정을 수행할 수 있습니다.

밸런싱 검증

수정 후 제어 진동 측정이 수행됩니다. 필요한 경우 필요한 밸런스 수준에 도달할 때까지 이 과정을 반복합니다.

편심에 대한 회계 처리

밸런싱 후에는 픽스처의 로터를 180도 회전하고 측정을 반복하여 편심을 고려하는 것이 중요합니다. Balanset-1A 소프트웨어에는 편심 보정을 위한 특수 기능이 포함되어 있습니다.

실무에서 동적 균형 조정 프로세스:

회전 빈도: 일반적으로 이 샤프트의 작동 회전 속도는 분당 300~500회(rpm) 사이입니다. 이 특별한 경우에는 550rpm에서 밸런싱을 수행했습니다.
설정: 고무 샤프트를 선반 기계에 장착한 다음 첨부된 사진에 표시된 것처럼 센서를 전략적으로 배치했습니다.

선반 기계를 사용한 고무 샤프트의 현장 동적 밸런싱

고무 샤프트의 동적 밸런싱

- 초기 진동 판독값: 밸런싱 전 진동 수치는 초당 9mm와 초당 17mm였습니다.
- 평가판 무게: 340그램의 시험용 무게를 용접했습니다. 이는 진동 및 위상 판독값을 약 10% 정도 변경하기에 충분했습니다.

밸런스 조정: 테스트 웨이트와 함께 시험 실행을 게시하면 발란셋-1A 계측기는 샤프트의 한쪽에는 3100그램, 다른 한쪽에는 4300그램을 추가해야 한다고 표시했습니다. 이러한 조정 후 진동 수준은 초당 2mm와 초당 4mm로 감소했습니다.

선반 기계를 사용한 고무 샤프트의 현장 동적 밸런싱

미세 조정: 결과를 더욱 최적화하기 위해 400그램과 700그램의 웨이트를 추가했습니다. 그 후 200그램과 400그램을 추가하여 또 한 번의 미세 조정을 수행했습니다. 공간적 제약으로 인해 추는 서로 위에 용접되었습니다. 궁극적으로 이 임시 추는 이 샤프트용으로 특별히 제작된 정밀하게 절단된 미적 감각이 뛰어난 카운터 웨이트가 대체되었습니다. 최종 진동 측정값은 두 평면 모두에서 초당 0.1mm라는 인상적인 수치를 기록했습니다.