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高速木工刀具为啥需要动平衡调整?

发布者: 顺畅 | 发布时间: 2019-1-11 08:23| 查看数: 146| 评论数: 0|帖子模式

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高速木工刀具为啥需要动平衡调整?



很简单,刀具在高速旋转时,会因不平衡的质量,产生不平衡的离心力,从而影响机床主轴的高速运转。

0TcFd1iOO6C.jpg                
                           




由上图中的不平衡离心力(F)计算公式可知,影响高速运转的主要因素有,残余不平衡量(U)及角速度(ω)或转速(n)。



残余不平衡量(U),可以理解成在完全动平衡的理想体上,增加了一个距离回转中心为 r ,质量为 m 的一个不平衡质量。



这个残余不平衡量(U)的数值及方向,可以在动平衡机上测得。



残余不平衡量(U)除以刀具总质量(M),即可得到单位残余不平衡量(e),这个 e 的单位是 g.mm/kg,其实就是 μm,也可以理解成刀具重心偏离回转中心线的距离。

e 值越小,重心越接近刀具回转中心线,动平衡性能越好。



为了评价动平衡性能,有个国际标准的动平衡等级(G)作为评价指标,适用于所有行业,比如:



  • G40:汽车车轮动平衡、发动机曲轴;

  • G16:粉碎机、农用机械零件;

  • G6.3:飞机发动机涡轮转子、小型电机转子;

  • G2.5:计算机磁盘、高速机床主轴;

  • G1:普通磨床主轴;

  • G0.4:高精度磨床、陀螺仪。




目前主流高速机床的动平衡等级要求G2.5。



可以通过上面的公式,根据刀具的单位残余不平衡量(e)以及角速度(ω)或转速(n)计算G值。



也可以通过下表查询,使用动平衡机测出残余不平衡量(U),根据刀具总重量计算出单位残余不平衡量(e),对应下表中机床要求的G2.5斜线,查询允许的最高转速。

0TcFd8jbov2.jpg                
                           



可以参考 ISO 1940-1以及 ISO 16084。


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