Бесплатный инженерный инструмент
Калькулятор дисбаланса шпинделя станка
Рассчитайте допустимый дисбаланс шпинделя и держателя инструмента, эксцентриситет (нм), центробежную силу и эквивалентное отклонение инструмента в соответствии со стандартом ISO 21940.
Результаты
Допустимый дисбаланс шпинделя (ISO 21940)
- G — Класс качества балансировки (мм/с)
- m — Масса шпинделя и держателя инструмента в сборе (кг)
- ω = 2π·n/60 — угловая скорость (рад/с)
Эксцентриситет (специфическое нарушение равновесия)
Для высокоскоростных шпинделей эксцентриситет часто выражается в нанометрах (1 мкм = 1000 нм).
Центробежная сила и деформация инструмента
Центробежная сила, возникающая из-за дисбаланса, воздействует на подшипники шпинделя, вызывая отклонение на конце инструмента. Для оценки отклонения используется упрощенная модель жесткости шпинделя (≈ 20 Н/мкм, типично для HSK-63).
Классы балансировки для станков
| Оценка | Приложение | Типичная скорость |
|---|---|---|
| Г0.4 | Сверхточная шлифовка, оптическая обработка | > 60 000 об/мин |
| G1.0 | Шлифовальные станки, высокоскоростные фрезерные станки | 15 000–40 000 об/мин |
| G2.5 | Обрабатывающие центры общего назначения, токарные станки | 5000–24000 об/мин |
Практический пример
Данный: Масса = 2 кг, скорость = 24 000 об/мин, класс = G2.5
ω = 2π × 24000/60 = 2513,3 рад/с
Уза = 2,5 × 2 × 1000 / 2513,3 = 1,99 г·мм
еза = 2,5 × 1000 / 2513,3 = 0,995 мкм = 995 нм
F = 1,99 / 1e6 × 2513,3² = 12,6 Н
⚠️ Примечание: Оценка прогиба инструмента основана на упрощенной модели жесткости. Фактический прогиб зависит от предварительной нагрузки подшипника, конструкции шпинделя, вылета инструмента и способа зажима. Используйте это только в качестве приблизительного ориентира.
Профессиональные приборы для балансировки шпинделей и вращающихся узлов станков на месте эксплуатации. Обеспечение соответствия стандарту ISO 21940-11 непосредственно на объекте.
