Instrument de inginerie gratuit
Calculator de dezechilibru al axului mașinii-unelte
Calculați dezechilibrul admisibil al axului + portsculă, excentricitatea (nm), forța centrifugă și deformarea echivalentă a sculei conform ISO 21940.
Rezultate
Dezechilibru admisibil al axului (ISO 21940)
- G — gradul de calitate al echilibrării (mm/s)
- m — masa ansamblului ax + portsculă (kg)
- ω = 2π·n/60 — viteză unghiulară (rad/s)
Excentricitate (dezechilibru specific)
Pentru axele de mare viteză, excentricitatea este adesea exprimată în nanometri (1 μm = 1000 nm).
Forța centrifugă & deformarea sculei
Forța centrifugă provenită din dezechilibru acționează asupra lagărelor axului, provocând o deformare la vârful sculei. Estimarea deformării utilizează un model simplificat de rigiditate a axului (≈ 20 N/μm tipic pentru HSK-63).
Clase de echilibrare pentru mașini-unelte
| Grad | Aplicare | Viteză tipică |
|---|---|---|
| G0.4 | Șlefuire ultra-precizie, optică | > 60.000 RPM |
| G1.0 | Mașini de șlefuit, frezare de mare viteză | 15.000–40.000 RPM |
| G2.5 | Centre de prelucrare generale, strunguri | 5.000–24.000 RPM |
Exemplu practic
Dat: Masă = 2 kg, Viteză = 24.000 RPM, Grad = 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
⚠️ Notă: Estimarea deformării sculei utilizează un model de rigiditate simplificat. Deformarea reală depinde de preîncărcarea rulmentului, designul axului, consola sculei și strângere. Folosiți acest lucru doar ca ghid aproximativ.
G2.5 is the standard for general machining centers up to ~20,000 RPM. For high-speed cutting (HSC) above 20,000 RPM, use G1.0. Ultra-precision grinding and optical machining may require G0.4.
Unbalance creates centrifugal force that deflects the tool tip. This deflection appears as waviness on the workpiece surface. At 24,000 RPM, even 2 g·mm can cause ~0.6 μm of tool tip deflection, degrading surface finish quality.
Yes, for best results the complete assembly (toolholder + collet + tool + retention knob) should be balanced together. Each component contributes unbalance. Pre-balanced toolholders are a good starting point but aren't sufficient alone for high-speed work.
HSK (hollow taper shank) provides dual face-and-taper contact, giving better radial stiffness and balance repeatability than BT (7/24 steep taper). HSK is preferred for high-speed applications because runout is more consistent between tool changes.
Mount vibration sensors near the spindle bearings, run the spindle, and measure the 1× (synchronous) vibration amplitude and phase. A portable balancing instrument like Vibromera Balanset calculates the correction mass and angle from these measurements.
Procedurile descrise în această pagină au fost dezvoltate și testate pe teren de echipa Vibromera cu ajutorul Balanset-1A, un balansor portabil cu două canale și analizor de vibrații pentru echilibrarea rotoarelor la fața locului.
Instrumente profesionale de echilibrare pe teren pentru axe de mașini-unelte și ansambluri rotative. Atingeți conformitatea cu ISO 21940-11 la fața locului.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko este inginer în analiza vibrațiilor, fondator și director general al Vibromera. De peste 15 ani echilibrează echipamente rotative pe teren, nu pe un stand de probă: tocătoare, ventilatoare industriale, concasoare, centrifuge, arbori și axe portsculă. Din această muncă s-au născut instrumentele Balanset — au fost concepute ca o unealtă pe care specialistul o poate duce la mașină și o poate folosi singur, la fața locului, nu ca echipament de laborator. Vibromera a fost fondată în 2017 și, din 2023, are sediul în Porto, Portugalia. Aici au loc dezvoltarea, asamblarea și asistența pentru gama Balanset. Instrumentul de vârf este Balanset-1A, un analizor portabil pentru echilibrarea într-un plan și în două plane și pentru diagnosticarea vibrațiilor. Nikolai se implică personal în asistența pentru clienți, în rezolvarea cazurilor dificile de echilibrare și în dezvoltarea software-ului. Lucrează cu clienți din întreaga lume, în orice limbă.
