Інструмент вільного інжинірингу
Калькулятор дисбалансу шпинделя верстата
Розрахуйте допустимий дисбаланс шпинделя + державки, ексцентриситет (нм), відцентрову силу та еквівалентне відхилення інструменту згідно з ISO 21940.
Результати
Допустимий дисбаланс шпинделя (ISO 21940)
- G — клас якості балансу (мм/с)
- m — маса шпинделя + вузла різцетримача (кг)
- ω = 2π·n/60 — кутова швидкість (рад/с)
Ексцентриситет (питомий дисбаланс)
Для високошвидкісних шпинделів ексцентриситет часто виражається в нанометрах (1 мкм = 1000 нм).
Відцентрова сила & прогин інструменту
Відцентрова сила від дисбалансу діє на підшипники шпинделя, викликаючи прогин на кінчику інструменту. Оцінка прогину використовує спрощену модель жорсткості шпинделя (≈ 20 Н/мкм, типово для HSK-63).
Класи балансування для верстатів
| Клас | Застосування | Типова швидкість |
|---|---|---|
| G0.4 | Надточне шліфування, оптичні верстати | > 60 000 об/хв |
| G1.0 | Шліфувальні верстати, високошвидкісне фрезерування | 15 000–40 000 об/хв |
| G2.5 | Загальні обробні центри, токарні верстати | 5000–24000 об/хв |
Практичний приклад
Дано: Маса = 2 кг, швидкість = 24 000 об/хв, клас балансування = G2.5
ω = 2π × 24000 / 60 = 2513,3 рад/с
Uза = 2,5 × 2 × 1000 / 2513,3 = 1,99 г·мм
eза = 2,5 × 1000 / 2513,3 = 0,995 мкм = 995 нм
F = 1,99 / 1e6 × 2513,3² = 12,6 N
⚠️ Примітка: Оцінка прогину інструменту використовує спрощену модель жорсткості. Фактичний прогин залежить від попереднього натягу підшипника, конструкції шпинделя, вильоту інструменту та затискання. Використовуйте це лише як приблизне керівництво.
Професійні прилади для балансування в польових умовах шпинделів верстатів та обертових вузлів. Досягайте відповідності ISO 21940-11 на місці.
