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机床主轴不平衡计算器

根据 ISO 21940 计算允许的主轴 + 刀架不平衡量、偏心率(nm)、离心力和等效刀具挠度。

ISO 21940-11 HSK / BT / CAT G0.4 - G2.5
快速预设

成果

允许的不平衡
偏心率
离心力
等效刀具挠度估算
角速度 ω

允许的主轴不平衡量(ISO 21940)

  • G — 平衡质量等级(mm/s)
  • m —主轴+刀架组件质量(千克)
  • ω = 2π·n/60 — 角速度 (rad/s)

偏心(特定失衡)

对于高速主轴,偏心率通常以纳米表示(1 μm = 1000 nm)。

离心力和刀具挠度

不平衡产生的离心力作用于主轴轴承,导致刀尖发生偏转。偏转量的估算采用简化的主轴刚度模型(HSK-63 的典型值约为 20 N/μm)。

机床平衡等级

等级应用典型速度
G0.4超精密研磨,光学转速超过 60,000 转/分
G1.0磨床,高速铣床15,000–40,000 转/分
G2.5通用加工中心、车床5,000–24,000 转/分

实例

例如——HSK-63刀柄,转速24,000转/分

已知: 质量 = 2 千克,转速 = 24,000 转/分,等级 = G2.5

ω = 2π × 24000 / 60 = 2,513.3 弧度/秒

Uper = 2.5 × 2 × 1000 / 2513.3 = 1.99 克·毫米

eper = 2.5 × 1000 / 2513.3 = 0.995 μm = 995 nm

F = 1.99 / 1e6 × 2513.3² = 12.6 牛顿

⚠️ 注意: 刀具挠度估算采用的是简化的刚度模型。实际挠度取决于轴承预紧力、主轴设计、刀具悬伸量和夹紧力。此估算仅供参考。

Vibromera——便携式动平衡及振动分析仪
用于机床主轴和旋转组件的专业现场动平衡仪器。现场即可达到 ISO 21940-11 标准合规性。
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类别

Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko是一名振动分析工程师,也是Vibromera的创始人兼首席执行官。 15年多来,他一直在现场——而非在试验台上——为旋转设备进行平衡:粉碎机、工业风机、破碎机、离心机、轴和主轴。正是这些实际工作催生了Balanset系列仪器——它们被设计为一种专业人员可以随身携带到机器旁、在现场独立使用的工具,而非实验室设备。 Vibromera成立于2017年,自2023年起总部设于葡萄牙波尔图。Balanset系列产品的研发、组装与支持均在此完成。旗舰产品是Balanset-1A,一款用于单平面及双平面平衡和振动诊断的便携式分析仪。 Nikolai亲自参与客户支持工作,处理各种棘手的平衡案例,并参与软件开发。他以任何语言为全球客户提供服务。

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