แกนหมุนความเร็วสูงต้องการค่าสมดุลระดับใด?

G2.5 เป็นเกรดที่พบได้บ่อยที่สุดสำหรับแกนหมุนของเครื่องมือกลที่มีความเร็วรอบไม่เกินประมาณ 20,000 รอบต่อนาที สำหรับแกนหมุนที่มีความเร็วรอบสูงกว่า 20,000 รอบต่อนาที (การตัดเฉือน HSC) แนะนำให้ใช้ G1.0 หรือ G0.4 เกรดที่แน่นกว่าจะช่วยลดแรงเหวี่ยงและปรับปรุงคุณภาพผิวงานให้ดีขึ้น.

ความไม่สมดุลของแกนหมุนส่งผลต่อความเรียบของพื้นผิวอย่างไร?

ความไม่สมดุลก่อให้เกิดแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางซึ่งทำให้เครื่องมือเบี่ยงเบน การเบี่ยงเบนนี้ปรากฏเป็นรอยหยักบนพื้นผิวชิ้นงาน ที่ความเร็วรอบแกนหมุนสูง แม้ความไม่สมดุลเพียงไม่กี่ g·mm ก็อาจทำให้เครื่องมือเบี่ยงเบนในระดับไมครอน ส่งผลให้คุณภาพผิวงานลดลงหลายระดับ Ra.

ฉันควรปรับสมดุลตัวจับยึดเครื่องมือโดยที่ติดตั้งเครื่องมือไว้หรือไม่?

ใช่แล้ว เพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ควรปรับสมดุลชุดประกอบทั้งหมด (ตัวจับยึดเครื่องมือ + เครื่องมือ + ปุ่มยึด + หัวจับดอกสว่าน + ดอกกัด) แต่ละส่วนประกอบจะทำให้เกิดความไม่สมดุล และผลรวมทั้งหมดจะเป็นตัวกำหนดการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นจริงขณะตัด.

ความแตกต่างระหว่างหัวจับเครื่องมือ HSK และ BT ในเรื่องความสมดุลคืออะไร?

ตัวจับยึดเครื่องมือ HSK มีก้านเรียวกลวงแบบสัมผัสหน้า ทำให้มีความแข็งแกร่งในแนวรัศมีและความเที่ยงตรงในการทำซ้ำได้ดีกว่า BT (เรียว 7/24) HSK เป็นที่นิยมสำหรับการใช้งานความเร็วสูง เนื่องจากหน้าสัมผัสคู่ช่วยลดการเบี่ยงเบนและทำให้การปรับสมดุลมีความแม่นยำมากขึ้นระหว่างการเปลี่ยนเครื่องมือ.

ฉันจะวัดความไม่สมดุลของแกนหมุนได้อย่างไร?

การวัดความไม่สมดุลของแกนหมุนทำได้โดยใช้เซ็นเซอร์วัดการสั่นสะเทือนที่ติดตั้งไว้ใกล้กับแบริ่งแกนหมุนขณะที่แกนหมุนทำงาน เครื่องมือปรับสมดุลแบบพกพา (เช่น Vibromera Balanset) จะวัดค่าแอมพลิจูดและเฟสของการสั่นสะเทือน 1 เท่า จากนั้นคำนวณมวลและมุมที่ต้องการแก้ไข.

เครื่องมือวิศวกรรมฟรี

เครื่องคำนวณความไม่สมดุลของแกนหมุนเครื่องมือกล

คำนวณค่าความไม่สมดุลที่อนุญาตของแกนหมุนและตัวจับยึดเครื่องมือ ค่าความเยื้องศูนย์ (nm) แรงเหวี่ยง และการโก่งตัวเทียบเท่าของเครื่องมือตามมาตรฐาน ISO 21940.

ISO 21940-11 HSK / BT / CAT G0.4 – G2.5

มวลแกนหมุน + ตัวจับยึดเครื่องมือ (กิโลกรัม)

ความเร็วสูงสุด (RPM)

เกรดการถ่วงสมดุล G

เส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือ (มม., ตัวเลือกเสริม)

ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าอย่างรวดเร็ว

ผลลัพธ์

ความไม่สมดุลที่ยอมรับได้

—

ความเยื้องศูนย์

—

แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง

—

การประมาณค่าการโก่งตัวของเครื่องมือเทียบเท่า

—

ความเร็วเชิงมุม ω

—

ความไม่สมดุลของแกนหมุนที่ยอมให้ได้ (ISO 21940)

G — เกรดคุณภาพสมดุล (มม./วินาที)
m — มวลของชุดแกนหมุนและตัวจับยึดเครื่องมือ (กก.)
ω = 2π·n/60 — ความเร็วเชิงมุม (เรเดียน/วินาที)

ความเยื้องศูนย์ (ความไม่สมดุลเฉพาะจุด)

สำหรับแกนหมุนความเร็วสูง ค่าความเยื้องศูนย์มักจะแสดงในหน่วยนาโนเมตร (1 μm = 1000 nm).

แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง & การโก่งตัวของเครื่องมือ

แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่เกิดจากความไม่สมดุลจะกระทำต่อแบริ่งแกนหมุน ทำให้เกิดการโก่งตัวที่ปลายเครื่องมือ การประมาณการโก่งตัวนี้ใช้แบบจำลองความแข็งของแกนหมุนแบบง่าย (≈ 20 N/μm โดยทั่วไปสำหรับ HSK-63).

เกรดปรับสมดุลสำหรับเครื่องมือกล

ระดับ	แอปพลิเคชัน	ความเร็วทั่วไป
G0.4	การเจียรละเอียดพิเศษ, เชิงแสง	> 60,000 รอบต่อนาที
G1.0	เครื่องเจียร, เครื่องกัดความเร็วสูง	15,000–40,000 รอบต่อนาที
G2.5	ศูนย์เครื่องจักรกลทั่วไป, เครื่องกลึง	5,000–24,000 รอบต่อนาที

ตัวอย่างการปฏิบัติ

ตัวอย่าง — ตัวจับยึดเครื่องมือ HSK-63 ที่ 24,000 RPM

ที่ให้ไว้: มวล = 2 kg, ความเร็ว = 24,000 RPM, เกรด = G2.5

ω = 2π × 24000 / 60 = 2,513.3 rad/s

U_per = 2.5 × 2 × 1000 / 2513.3 = 1.99 กรัม·มม.

e_per = 2.5 × 1000 / 2513.3 = 0.995 ไมโครเมตร = 995 นาโนเมตร

F = 1.99 / 1e6 × 2513.3² = 12.6 นิวตัน

⚠️ หมายเหตุ: การประมาณการโก่งตัวของเครื่องมือใช้แบบจำลองความแข็งแกร่งแบบง่าย การโก่งตัวจริงขึ้นอยู่กับแรงกดล่วงหน้าของแบริ่ง การออกแบบแกนหมุน การยื่นของเครื่องมือ และการจับยึด ใช้ข้อมูลนี้เป็นเพียงแนวทางคร่าวๆ เท่านั้น.