HSK工具錐柄的檢測與動平衡
圖8 HSK63安裝孔尺寸及其公差帶
圖9 HSK安裝孔檢具
圖10 氣動錐度塞規
對于鏜銑類機床,如果安裝在主軸上的刀柄動平衡不好,主軸轉動時就會受到離心力作用,從而降低刀具回轉平穩性,影響工件加工質量以及刀具和主軸軸承的使用壽命。為抵消離心力的作用,可通過在適當位置增加或減少一個相應的質量來達到刀柄的動平衡。如某些HSK夾頭就是通過補償孔(或補償平面)來修正、抵消原有的不平衡量U。
2.1 刀柄動平衡計算參數及公式
對刀柄進行動平衡計算時,需應用以下參數及計算公式:G——平衡等級指標(mm/s),G=eΩ;M——物體質量(g);Ω——角速度(/s),Ω=2pN;N——HSK刀柄轉速(r/min);m——不平衡質量(g);r——m的回轉半徑(mm);e——重心偏距(μm),e=G/Ω=U/M;U——不平衡量(g·mm),U=mr=Me(見圖11);F——離心力(N),F=UΩ2。
圖11 不平衡量U的計算
已知一個HSK錐柄夾頭的質量M=1000g,經動平衡后仍有殘余不平衡量U=3g·mm,試計算該夾頭在N=20000r/min轉速下工作時的平衡等級G。
由e=U/M,Ω=2pN/60可知
G=eΩ=2pNU/60M=pNU/ 30M
代入數值計算可得G≈6.3mm/s。同理可知:當工作轉速N=8000r/min時,G≈2.5mm/s;當工作轉速N=3200r/min時,G≈1mm/s。上述結果也可直接從圖12所示的平衡等級列線圖中直接查得。
圖12 平衡等級列線圖
2.2 HSK刀柄的平衡等級G 推薦值及限制轉速
當工作轉速N=15000r/min 時,HSK40~HSK63 刀柄的平衡等級推薦值為G=6.3mm/s;當工作轉速N=9000r/min 時,HSK80~HSK100刀柄的平衡等級推薦值為G=6.3mm/s。
刀柄和刀具經過動平衡后,使用時的限制轉速見下表。
| 刀柄規格 | 限制轉速 (r/min) | 刀柄規格 | 限制轉速 (r/min) |
| HSK32 | <50000 | HSK40 | <42000 |
| HSK50 | <30000 | HSK63 | <25000 |
| HSK80 | <20000 | HSK100 | <16000 |


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