手動換刀電主軸的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。其中,動平衡的精準(zhǔn)調(diào)整是減少振動、提升加工精度與設(shè)備穩(wěn)定性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。無錫榮華機(jī)械有限公司作為行業(yè)內(nèi)具有豐富經(jīng)驗與專業(yè)技術(shù)的企業(yè),在此為您詳細(xì)介紹手動換刀電主軸動平衡的調(diào)整方法。
一、調(diào)整前的準(zhǔn)備工作
(一)設(shè)備與工具
動平衡儀:高精度的動平衡儀是檢測電主軸不平衡量與相位的核心設(shè)備,如 Viber X5、IRD 等知名品牌的動平衡儀,能夠精準(zhǔn)測量振動幅值(單位:mm/s 或 μm)和相位角(0° - 360°) ,為后續(xù)調(diào)整提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
試重塊與去重工具:準(zhǔn)備不同質(zhì)量規(guī)格的試重塊,用于在電主軸上添加臨時重量,以便測試不平衡位置。去重工具如電鉆、銑刀等,在確定需要去除材料的位置時使用。
清潔與檢測工具:干凈的抹布、毛刷用于清潔電主軸表面,確保無油污、雜質(zhì)等影響測量精度。同時,準(zhǔn)備好檢測電主軸軸承、聯(lián)軸器等部件的工具,如卡尺、百分表等,檢查這些部件是否存在磨損或松動。
(二)電主軸狀態(tài)檢查
部件檢查:仔細(xì)檢查電主軸的軸承,查看是否有明顯的磨損、間隙過大等問題。若軸承磨損嚴(yán)重,會導(dǎo)致電主軸運(yùn)行時的不穩(wěn)定,影響動平衡調(diào)整效果。檢查聯(lián)軸器是否安裝牢固,有無松動、變形等情況,確保動力傳輸平穩(wěn)。
表面清潔:用抹布和毛刷徹底清潔電主軸的表面,包括軸身、刀具安裝部位等。任何殘留的污垢、切屑等都可能改變電主軸的質(zhì)量分布,從而干擾動平衡測量的準(zhǔn)確性。
二、動平衡的檢測與分析
(一)初始振動測量
傳感器安裝:在電主軸的兩端,分別在垂直和水平方向安裝振動傳感器。確保傳感器安裝牢固,其測量方向準(zhǔn)確無誤,能夠真實反映電主軸的振動情況。
數(shù)據(jù)采集:啟動電主軸,使其運(yùn)行至工作轉(zhuǎn)速。通過動平衡儀記錄此時電主軸在水平、垂直、軸向三個方向的振動幅值和相位角數(shù)據(jù)。這些初始數(shù)據(jù)是判斷電主軸不平衡狀態(tài)的基礎(chǔ)。
(二)不平衡類型判斷
靜不平衡:若電主軸表現(xiàn)為靜不平衡,其振動特征為在單一平面內(nèi),振動幅值隨轉(zhuǎn)速升高呈線性增加。這種情況下,只需在一個校正平面進(jìn)行調(diào)整即可解決不平衡問題。
動不平衡:對于長軸的手動換刀電主軸,動不平衡較為常見。其特點(diǎn)是需要在兩個校正平面(通常靠近軸承位置)進(jìn)行調(diào)整。動不平衡時,電主軸的振動不僅與轉(zhuǎn)速有關(guān),還與軸的長度、質(zhì)量分布等因素相關(guān)。
三、動平衡的調(diào)整方法
(一)試重法
添加試重:根據(jù)初始振動測量數(shù)據(jù),在懷疑不平衡的相位位置(通常是振動高點(diǎn)的反方向)安裝試重塊。例如,如果動平衡儀顯示某一相位處振動幅值較大,就在其相反的相位位置安裝試重塊。安裝后,再次啟動電主軸至工作轉(zhuǎn)速,使用動平衡儀測量并記錄此時的振動幅值和相位變化。
計算校正量:通過公式計算所需的校正質(zhì)量,公式為 (m = rac {A0 cdot m { ext {試}}}{A_1 - A_0} ),其中 (A_0) 為初始振幅,(A1) 為試重后振幅,(m { ext {試}}) 為試重質(zhì)量。根據(jù)計算結(jié)果,確定最終需要添加或去除的質(zhì)量大小和位置。
(二)去重法
確定去重位置:當(dāng)電主軸不適合添加配重時,可采用去重法。通過動平衡儀分析確定需要去除材料的位置,一般是在振動高點(diǎn)對應(yīng)的位置。例如,如果振動高點(diǎn)在電主軸的某一圓周位置,就在該位置進(jìn)行去重操作。
去重操作:使用電鉆、銑刀等工具,在確定的位置小心地去除適量材料。操作過程中要嚴(yán)格控制去除材料的量,避免過度去重導(dǎo)致電主軸強(qiáng)度下降或產(chǎn)生新的不平衡。每去除一部分材料后,都要重新測量電主軸的振動情況,根據(jù)結(jié)果決定是否繼續(xù)去重。
(三)雙平面校正(針對動不平衡)
計算校正質(zhì)量:對于動不平衡的電主軸,需要在兩個校正平面分別進(jìn)行調(diào)整。通過公式 (egin {cases} m1 = rac {U {2} cdot l2 - U {總} cdot L}{l_1 + l_2} m2 = rac {U {總} cdot L - U_{1} cdot l_1}{l_1 + l_2} end {cases} ) 計算兩個平面的校正質(zhì)量,其中 (m_1, m_2) 為兩平面校正質(zhì)量,(l_1, l_2) 為校正平面到軸承距離,(L) 為軸承間距。
實施校正:根據(jù)計算結(jié)果,在兩個校正平面上分別進(jìn)行配重或去重操作。操作完成后,再次運(yùn)行電主軸至工作轉(zhuǎn)速,使用動平衡儀測量振動值,確認(rèn)是否達(dá)到允許范圍內(nèi)(可參考 ISO 1940 標(biāo)準(zhǔn))。
四、調(diào)整后的驗證與復(fù)查
(一)振動值復(fù)測
完成動平衡調(diào)整后,再次啟動電主軸至工作轉(zhuǎn)速,使用動平衡儀復(fù)測電主軸在三個方向的振動幅值和相位角。確保振動值已降至允許范圍內(nèi),若未達(dá)標(biāo),則需重新檢查調(diào)整過程,重復(fù)測量 - 計算 - 校正流程,直至振動符合要求。
(二)長期運(yùn)行觀察
在電主軸投入實際生產(chǎn)運(yùn)行一段時間后,再次檢查其振動情況。因為在實際運(yùn)行過程中,電主軸可能會受到溫度變化、刀具磨損、切削力等因素影響,導(dǎo)致動平衡狀態(tài)發(fā)生改變。定期復(fù)查能夠及時發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行再次調(diào)整,保證電主軸長期穩(wěn)定運(yùn)行。
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