HSK工具锥柄的检测与动平衡
图8 HSK63安装孔尺寸及其公差带
图9 HSK安装孔检具
图10 气动锥度塞规
对于镗铣类机床，如果安装在主轴上的刀柄动平衡不好，主轴转动时就会受到离心力作用，从而降低刀具回转平稳性，影响工件加工质量以及刀具和主轴轴承的使用寿命。为抵消离心力的作用，可通过在适当位置增加或减少一个相应的质量来达到刀柄的动平衡。如某些HSK夹头就是通过补偿孔(或补偿平面)来修正、抵消原有的不平衡量U。
2.1 刀柄动平衡计算参数及公式
对刀柄进行动平衡计算时，需应用以下参数及计算公式：G——平衡等级指标(mm/s)，G=eΩ；M——物体质量(g)；Ω——角速度(/s)，Ω=2pN；N——HSK刀柄转速(r/min)；m——不平衡质量(g)；r——m的回转半径(mm)；e——重心偏距(µm)，e=G/Ω=U/M；U——不平衡量(g·mm)，U=mr=Me(见图11)；F——离心力(N)，F=UΩ2。
图11 不平衡量U的计算
已知一个HSK锥柄夹头的质量M=1000g，经动平衡后仍有残余不平衡量U=3g·mm，试计算该夹头在N=20000r/min转速下工作时的平衡等级G。
由e=U/M，Ω=2pN/60可知
G=eΩ=2pNU/60M=pNU/ 30M
代入数值计算可得G≈6.3mm/s。同理可知：当工作转速N=8000r/min时，G≈2.5mm/s；当工作转速N=3200r/min时，G≈1mm/s。上述结果也可直接从图12所示的平衡等级列线图中直接查得。
图12 平衡等级列线图
2.2 HSK刀柄的平衡等级G 推荐值及限制转速
当工作转速N=15000r/min 时，HSK40～HSK63 刀柄的平衡等级推荐值为G=6.3mm/s；当工作转速N=9000r/min 时，HSK80～HSK100刀柄的平衡等级推荐值为G=6.3mm/s。
刀柄和刀具经过动平衡后，使用时的限制转速见下表。
| 刀柄规格 | 限制转速 (r/min) | 刀柄规格 | 限制转速 (r/min) |
| HSK32 | <50000 | HSK40 | <42000 |
| HSK50 | <30000 | HSK63 | <25000 |
| HSK80 | <20000 | HSK100 | <16000 |
评论