Станки с ЧПУ

и их инструментальная оснастка

Сборка, настройка и балансировка инструмента. (7 из 9).

Международная организация по стандартизации разработала стандарт ISO 1940/1, а Американский национальный институт стандартов – стандарт S2.19-1989, которые являются стандартами, определяюшими степень балансировки. В обоих стандартах используется «G-система» точности балансировки и даются рекомендации о достижимых пределах и практическом использовании. Например, класс точности балансировки G2,5 означает, что скорость вибрации не должна превышать 2,5 мм/с.

По определению ISO процесс балансировки состоит из двух операций, а именно, из определения (измерения) дисбаланса и его коррекции при необходимости.

Дисбаланс вызывает появление центробежной силы, которая влияет на плавность вращения шпинделя. Для компенсации действия центробежной силы симметрично дисбалансу располагают уравновешивающую массу с тем, чтобы сумма всех действующих центробежных сил стремилась к нулю.

Дисбаланс системы шпиндель-инструмент смещает центр ее тяжести на определенное расстояние от оси вращения. Это смещение называют остаточным эксцентриситетом или эксцентриситетом центра масс.

Чем больше масса системы, тем большим может быть остаточный дисбаланс.

Необходимо находить компромисс между технической необходимостью и экономической целесообразностью балансировки.

Например, бесполезно проводить балансировку инструментальной наладки для высокоскоростной обработки, если она устанавливается на станке с большим отклонением от соосности.

Поскольку расстояние е обычно неизвестно, то сначала на балансировочной машине определяется действительная величина дисбаланса, которая далее уменьшается с помощью сверления отверстий, фрезерования лысок или установки противовесов на выбранном компенсационном радиусе.

Приемлемое значение максимального остаточного эксцентриситета задается заказчиком, по его величине оценивается трудоемкость процесса балансировки.

Центробежная сила F, Н, возникающая в результате вращения несбалансированной массы т, кг, определяется по формуле:

F = Dω²,

где D – величина дисбаланса (кгм), возникающего в результате вращения несбалансированной массы т с угловой скоростью ω, с^-1.

Величина дисбаланса D рассчитывается по формуле:

D = >me,

где е – эксцентриситет центра тяжести несбалансированной массы т относительно оси вращения, мкм или гмм/кг.

Угловая скорость шпинделя ω подсчитывается по формуле:

ω = 2π/60,

где n – частота вращения шпинделя, мин^-1.

Например, центробежная сила F для инструмента, имеющего дисбаланс D = 0,25-10^-3 кгм, на частоте вращения n = 15000 мин^-1 составляет 616,8 Н.

Постоянные источники дисбаланса создаются конструкцией или возникают в процессе производства. При смене инструмента в этом случае дисбаланс не меняется. На вспомогательном инструменте дисбаланс возникает из-за асимметричных углублений в приводных шпоночных пазах, расточек в оправках, а также из-за ориентирующего углового паза на фланцах конусов 7:24 и конусов HSK-A. На режущих инструментах дисбаланс возникает из-за различия в глубине и длине стружечных канавок, из-за лысок на хвостовиках типа "Weldon" и "Whistle-Notch", при использовании однолезвийных инструментов и т.п. Такой дисбаланс можно устранить до некоторой степени за счет адаптации конструкции или предварительной балансировки инструмента изготовителем.

Быстрый переход в разделы

• Особенности технологии обработки на станках с ЧПУ
• Режущий инструмент
• Вспомогательный инструмент
• Системы инструментальной оснастки
• Инструментальные наладки станков с ЧПУ
• Диагностика инструмента как элемента технологической системы
• Комплексное инструментальное обеспечение станков с ЧПУ
• Автоматизированное проэктирование инструментальной оснастки