Балансировочная техника: ваши преимущества
Балансировку недооценивают. А ведь она повышает эффективность, потому что снижает дорогостоящий износ инструмента и разгружает шпиндели станков.
Подробнее
Балансировка инструмента – это просто
Дисбаланс инструмента быстро становится проблемой сразу в нескольких отношениях: инструмент вращается с биением, нагружает шпиндель и станок, ухудшает режущие свойства и в конечном счёте снижает надёжность всего вашего процесса.
К чему приводит дисбаланс инструмента?
Инструмент, который вращается неравномерно, не может долго работать с той точностью, которая вам нужна. Возникающие вибрации не только снижают общую производительность резания, но и оставляют на заготовках дефекты, например следы вибрации, которые, возможно, придётся дорабатывать. Таким образом, дисбаланс инструмента ведёт к вполне конкретным потерям качества и ставит под угрозу надёжность ваших процессов.
Кроме того, дисбаланс сокращает срок службы шпинделя и, возможно, станка – и эти затраты быстро превышают расходы на регулярную балансировку инструмента.
Что такое дисбаланс?
Термином «дисбаланс» описывают повсеместно встречающееся у вращающихся тел явление, когда их масса распределена не вращательно-симметрично. Различают три основных вида дисбаланса:
- Статический дисбаланс: центр тяжести вращающегося тела лежит вне оси вращения. Его можно измерить уже в состоянии покоя.
- Моментный дисбаланс: центр тяжести находится на оси вращения; дисбаланс становится измеримым только при вращении.
- Динамический дисбаланс: этот термин объединяет две другие формы дисбаланса в любом сочетании статического и моментного дисбаланса. Для технических роторов это правило.
Каждую форму дисбаланса можно устранить соответствующей корректировкой вращающегося тела.
При вращении дисбаланс проявляется тем сильнее, чем он больше (линейный рост) и чем быстрее вращение (квадратичный рост). Чем выше скорость вращения, тем важнее балансировка и тем важнее максимально снизить остаточный дисбаланс. Поэтому балансировку следует систематически встраивать в рабочий процесс.
Что вызывает дисбаланс при работе инструмента?
Дисбаланс – хорошо известное и регулярно возникающее явление во вращающихся инструментальных системах. Возможны различные причины, например:
- Инструмент, состоящий из нескольких деталей, собран неправильно – например, если оправка и инструмент не выровнены точно и отклоняются от оси вращения.
- Распределение массы инструмента было асимметричным уже при изготовлении – необходимо учитывать производственные допуски изготовителя и при необходимости проверять их.
- Сам ротор или оправка асимметричны по своей конструкции (например, зажимной винт во фрезерной оправке (держатель Weldon)).
Даже у тонко сбалансированных оправок дисбаланс может возникнуть снова из-за сочетания оправки с конкретным инструментом. Очень важно измерить его и при необходимости устранить.
Почему балансировка инструмента так важна?
При высокоскоростной обработке заготовок вращающимися инструментальными системами любая малейшая неточность очень быстро и очень заметно даёт о себе знать. Дисбаланс инструмента может вызывать вибрации, но в любом случае – неравномерный ход.
И то и другое влияет на точность работы инструмента и всегда повышает риск дефектов и повреждения заготовки: качество поверхности снижается, может возникнуть брак. А поскольку ваши процессы в значительной степени зависят от правильно обработанного конечного результата, инструмент без точной балансировки требует более подробного контроля качества. Может потребоваться и доработка; в любом случае надёжность процесса не гарантирована.
Отсутствие балансировки стоит денег
Это может привести к задержкам в производственном процессе, которые, в свою очередь, напрямую влияют на вашу способность поставить заказанное количество в срок и в требуемом качестве.
К этому добавляется то, что неравномерно вращающийся инструмент может сократить срок службы шпинделя станка, прежде всего из-за вибраций, – ещё один фактор затрат, которым не стоит пренебрегать.
Сбалансированный инструмент хорош и для заготовок, и для станков.
Эмпирическое правило: балансируй чаще – жалей реже!
Поэтому эмпирическое правило гласит: Лучше сбалансировать инструмент своевременно и чаще, чем потом нести расходы. Как правило, инструмент следует балансировать заново, как только он используется с другой частотой вращения, – ведь уже это изменение может существенно повлиять на плавность хода.
Регулярная балансировка повышает производительность и качество вашей работы.
Балансировка инструмента: как это работает?
В целом существует три способа скорректировать или устранить дисбаланс:
- Добавить массу (например, дополнительными грузами)
- Удалить массу (например, сверлением или шлифованием)
- Сместить массу (например, с помощью подходящих поворотных колец)
Чтобы сделать процесс проще и точнее, особенно для инструмента, рекомендуется использовать балансировочный станок с подходящим программным обеспечением. Сначала инструмент устанавливается в балансировочный шпиндель и приводится во вращение, чтобы измерить возникающие центробежные силы.
Автоматически рассчитанная коррекция дисбаланса
Затем балансировочная система на основе этих измерений рассчитывает коррекцию дисбаланса. Современный балансировочный станок позволяет сразу выполнить эти меры, после чего тонкая балансировка продолжается до тех пор, пока остаточный дисбаланс перестанет измеряться или все значения окажутся в допустимом диапазоне.
Таким образом, балансировка занимает совсем немного времени, а неравномерно распределённая масса быстро корректируется.
Высокоточная и в значительной степени автоматическая балансировочная система имеет смысл ещё и потому, что позволяет быстро заново балансировать инструмент при каждой переналадке. Это предотвращает потери качества из-за изменения требований, частот вращения или материалов без ущерба для скорости работы.
Эффективная балансировка с ZOLLER »toolBalancer«
Тонко сбалансированный инструмент даже для работы на высоких частотах вращения: ZOLLER »toolBalancer« – идеальная балансировочная система для этого. Благодаря модульной конструкции её можно не только индивидуально адаптировать к вашим особым требованиям, но и оставить большой запас для будущего развития.
Высокоточная балансировочная система подходит для инструментальных оправок, шлифовальных кругов и роторов и гарантирует вам заметное снижение доли брака, простоев станков, производственных затрат и сроков поставки.
Преимущества коротко:
- Меньше износа и больше производительности резания благодаря высокоточно сбалансированному инструменту
- Модульная конструкция позволяет индивидуально адаптировать систему
- Интуитивно понятное управление системой позволяет избежать ненужных и дорогостоящих ошибок
- Удобное управление с помощью сенсорного экрана, клавиатуры и мыши
