Gratis technisch hulpmiddel
Calculator voor onbalans van de werktuigmachinespindel
Bereken de toelaatbare onbalans van de spindel + gereedschapshouder, de excentriciteit (nm), de centrifugale kracht en de equivalente gereedschapsafbuiging volgens ISO 21940.
Resultaten
Toelaatbare spindelonbalans (ISO 21940)
- G — balanskwaliteitsgraad (mm/s)
- m — Massa van de spindel + gereedschapshouder-combinatie (kg)
- ω = 2π·n/60 — hoeksnelheid (rad/s)
Excentriciteit (specifieke onbalans)
Bij hogesnelheidsspindels wordt de excentriciteit vaak uitgedrukt in nanometers (1 μm = 1000 nm).
Centrifugale kracht & gereedschapsafbuiging
De centrifugale kracht als gevolg van de onbalans werkt in op de spindellagers, waardoor een doorbuiging aan de gereedschapspunt ontstaat. De schatting van de doorbuiging maakt gebruik van een vereenvoudigd model voor de spindelstijfheid (ongeveer 20 N/μm, typisch voor HSK-63).
Balanceringsgraden voor werktuigmachines
| Rang | Toepassing | Typische snelheid |
|---|---|---|
| G0.4 | Uiterst nauwkeurig slijpen, optisch | > 60.000 tpm |
| G1.0 | Slijpmachines, hogesnelheidsfreesmachines | 15.000–40.000 tpm |
| G2.5 | Algemene bewerkingscentra, draaibanken | 5.000–24.000 tpm |
Praktisch voorbeeld
Gegeven: Massa = 2 kg, Snelheid = 24.000 tpm, Balanceringsgraad = G2.5
ω = 2π × 24000 / 60 = 2.513,3 rad/s
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
⚠️ Let op: De schatting van de gereedschapsafbuiging is gebaseerd op een vereenvoudigd stijfheidsmodel. De werkelijke afbuiging is afhankelijk van de voorspanning van het lager, het ontwerp van de spindel, de gereedschapsoverhang en de klemming. Gebruik dit slechts als een grove richtlijn.
Professionele veldbalanceerinstrumenten voor werktuigspindels en roterende assemblages. Realiseer ISO 21940-11-conformiteit ter plaatse.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko is trillingsanalyse-ingenieur en oprichter en CEO van Vibromera. Al meer dan 15 jaar balanceert hij draaiende machines in het veld in plaats van op een proefbank: mulchmachines, industriële ventilatoren, brekers, centrifuges, assen en spindels. Uit dat werk zijn de Balanset-instrumenten voortgekomen — ze zijn ontworpen als gereedschap dat een specialist mee kan nemen naar de machine en ter plaatse alleen kan gebruiken, niet als laboratoriumapparatuur. Vibromera is opgericht in 2017 en is sinds 2023 gevestigd in Porto, Portugal. Ontwikkeling, assemblage en ondersteuning van de Balanset-lijn vinden hier plaats. Het vlaggenschip is de Balanset-1A, een draagbare analyser voor balanceren in één en twee vlakken en voor trillingsdiagnostiek. Nikolai is persoonlijk betrokken bij de klantenondersteuning, bij het oplossen van moeilijke balanceerklussen en bij de ontwikkeling van de software. Hij werkt met klanten wereldwijd, in elke taal.
