Какие последствия влечет за собой дисбаланс в инструменте?
Нестабильно работающие инструменты не позволяют постоянно обеспечивать ту точность, которая необходима для вашей работы. В результате возникающих колебаний не только снижается общая производительность резания, но и на заготовках появляются дефекты, такие как, например, следы вибрации, которые в некоторых случаях требуют дополнительной обработки. Таким образом, дисбаланс в инструменте приводит к вполне конкретному снижению качества и ставит под угрозу надежность ваших производственных процессов.
Кроме того, дисбаланс сокращает срок службы шпинделя и, возможно, станка — затраты на это быстро превышают расходы, связанные с более частым балансированием инструментов.
Что такое дисбаланс?
Термин «балансировка» используется для описания широко распространенного явления, при котором масса вращающегося тела распределена несимметрично относительно оси вращения. При этом различают в основном три вида дисбаланса:
- Статическая небалансировка: в этом случае центр тяжести вращающегося тела находится вне оси вращения. Это можно измерить уже в состоянии покоя.
- Моментное неравновесие: центр тяжести находится на оси вращения, неравновесие становится измеримым только при вращательном движении.
- Динамическая небалансировка: термин «динамическая небалансировка» объединяет две другие формы небалансировки в произвольной комбинации статической небалансировки и небалансировки по моменту. Это является обычным явлением для технических роторов.
Каждая конкретная форма дисбаланса может быть компенсирована с помощью соответствующих корректировок вращающегося тела.
Во время вращения дисбаланс проявляется тем сильнее, чем он больше (линейный рост) и чем быстрее вращательное движение (квадратичный рост). Чем быстрее вращательное движение, тем важнее становится балансировка, тем важнее максимально уменьшить остаточный дисбаланс. Поэтому балансировку следует систематически включать в рабочий процесс.
Что вызывает дисбаланс при работе с инструментами?
В системах вращающихся инструментов дисбаланс является известным и часто встречающимся явлением. Существуют различные возможные причины его возникновения, например:
- Инструмент, состоящий из нескольких отдельных частей, был неправильно смонтирован — например, если патрон и инструмент не расположены точно в одной плоскости и отклоняются от оси вращения.
- Распределение массы инструмента было несимметричным уже на этапе изготовления — в этом случае необходимо учитывать производственные допуски производителя и, при необходимости, проверять их.
- Сам ротор или держатель инструмента имеют асимметричную конструкцию (например, зажимной винт в фрезерном адаптере (держатель Weldon)).
Даже при использовании точно сбалансированных держателей инструмента в результате их комбинации с конкретным инструментом может вновь возникнуть дисбаланс. Очень важно измерить его и, при необходимости, скорректировать.
Почему балансировка инструментов так важна?
При высокоскоростной обработке заготовок с помощью вращающихся инструментальных систем любая небольшая неточность или недостаток точности может очень быстро и явно проявиться. Дисбаланс инструмента может вызвать вибрации, а также, безусловно, неровную работу.
И то, и другое ухудшает точность работы инструмента и всегда повышает риск появления дефектов и повреждений заготовки: качество поверхности снижается, может возникнуть брак. Однако, поскольку ваши процессы в значительной степени зависят от получения правильно обработанных конечных результатов, инструменты, не прошедшие точную балансировку, требуют более тщательного контроля качества. Возможно, потребуется и доработка, в любом случае надежность процесса не гарантируется.
Отсутствие балансировки обходится в копеечку
Это может привести к задержкам в производственном процессе, что, в свою очередь, напрямую повлияет на вашу способность своевременно поставить заказанный объем продукции необходимого качества.
К этому добавляется тот факт, что нестабильно работающие инструменты, в частности из-за вибраций, могут сократить срок службы токарного шпинделя — это также фактор затрат, который нельзя недооценивать.
Таким образом, сбалансированный инструмент полезен как для заготовок, так и для станков.
Правило: лучше перестраховаться, чем потом жалеть!
Поэтому следует руководствоваться следующим правилом: лучше проводить балансировку своевременно и чаще, чем в итоге нести расходы. Как правило, инструмент следует заново балансировать уже при использовании с измененной частотой вращения, поскольку даже это изменение может привести к заметным различиям в плавности хода.
Регулярная балансировка повышает производительность и качество вашей работы.
Как вывесить инструмент?
В целом существует три способа устранить дисбаланс:
- целенаправленное добавление массы (например, с помощью дополнительных грузов)
- Удаление массы (например, путем сверления или шлифования)
- Перераспределить массу (например, с помощью подходящих вращающихся колец)
Чтобы упростить этот процесс специально для инструментов и обеспечить его точное выполнение, рекомендуется использовать балансировочную машину с подходящим программным обеспечением. В этом случае инструмент сначала устанавливается в балансировочный шпиндель и приводится во вращение для измерения возникающих центробежных сил.
Автоматическая компенсация дисбаланса
На основе этих данных системы балансировки рассчитывается величина, необходимая для устранения дисбаланса. В случае современной балансировочной машины меры могут быть приняты немедленно, и точная балансировка продолжается до тех пор, пока не будет обнаружено остаточного дисбаланса или пока все показатели не окажутся в допустимом диапазоне.
Таким образом, балансировка занимает совсем не много времени, а неравномерно распределенная масса может быть быстро компенсирована.
Высокоточная и в значительной степени автоматическая система балансировки целесообразна также потому, что она позволяет заново и при этом быстро балансировать инструменты при каждой переналадке. Таким образом предотвращается снижение качества из-за измененных требований, частоты вращения или материалов, при этом не снижается скорость работы.
Эффективная балансировка с помощью ZOLLER »toolBalancer«
Прецизионно сбалансированные инструменты, пригодные даже для работы на высоких оборотах: для этого ZOLLER »toolBalancer« является идеальной системой балансировки. Благодаря модульной конструкции она не только может быть индивидуально адаптирована к вашим конкретным требованиям, но и предоставляет широкие возможности для будущих усовершенствований.
Эта высокоточная система балансировки подходит для держателей инструментов, шлифовальных кругов и роторов и гарантирует вам заметное снижение брака, времени простоя оборудования, производственных затрат и сроков поставки.
Обзор преимуществ:
- Меньший износ и более высокая производительность благодаря высокоточно отбалансированным инструментам
- Модульная конструкция позволяет осуществлять индивидуальную настройку
- Интуитивно понятное управление системой позволяет избежать ненужных и дорогостоящих ошибок
- Удобство использования с помощью сенсорного экрана, клавиатуры и мыши
