Балансировка валов шпинделей

На сегодняшний день, использование высокой скорости при обработке материалов является скорее правилом, нежели исключением. Высокоскоростное оборудование применяется повсеместно для достижения более высокого качества продукции и увеличения объемов производства. Но, высокопроизводительная и высокоскоростная обработка предъявляет дополнительные требования как, к инструменту, посредством которого она осуществляется, так и к оборудованию на котором непосредственно установлен этот инструмент.

Основным элементом высокоскоростного оборудования, отвечающим за обработку поверхностей заготовки, является шпиндель. И именно его вибрация, лежит в основе ухудшения качества производимой продукции. Каким бы высоким качеством не обладал инструмент, вибрация (биение) шпинделя может свести на нет, все преимущества его использования.

Основной причиной, вызывающей вибрацию, является дисбаланс вала (ротора) шпинделя, который, как правило, вызван неравномерным распределением массы вокруг оси его вращения и приводит к смещению главной оси инерции (центра масс). При хорошей балансировке эти оси совпадают.

Существует два основных типа балансировки: статическая и динамическая.

Статическая балансировка устраняет главный вектор дисбалансов, но, при этом, не устраняет главный момент дисбалансов.

В отличие от статической, динамическая балансировка предполагает определение главного вектора дисбаланса и главного момента дисбаланса и разбиение их на две плоскости коррекции. Только скорректировав дисбаланс в двух плоскостях можно получить полностью сбалансированный ротор (вал).

ООО «Дорн» оказывает услуги по динамической балансировке повышенной точности (в 1 и 2 класс):

- роторов (валов) электродвигателей двигателей;

- роторов (валов) электродвигателей специального назначения;

- приводов шлифовальных станков;

- шпинделей шлифовальных, токарных и сверлильных станков в сборе;

- роторов (валов) шпинделей фрезерных станков;

- роторов (валов) шпинделей деревообрабатывающих станков;

- шпинделей деревообрабатывающих станков в сборе. 

Параметры изделий подлежащих балансировке:

Балансировка высокоскоростного шпинделя станка во 2 класс Расстоянием между серединами опор роторов: 50 мм - 1000 мм (габарит детали, выходящий за шейки вращения, может быть до 1500 мм).

Максимальный диаметр изделия:

700 мм.
Максимальная масса: 35 кг (в отдельных случаях до 50кг).
Балансировка осуществляется посредством станка зарезонансного типа, оснащенного современной цифровой системой измерений, которая позволяет производить одноплоскостную и двухплоскостную динамическую балансировку повышенной точности методом добавления и уменьшения корректирующих масс. Вычислять установки корректирующих грузов по точкам, если конструктивно балансируемый ротор имеет деление на сегменты.

 

 

Когда требуется отбалансировать ротор шпинделя во 2 класс точности при существенном начальном дисбалансе балансировка производится в несколько этапов.

первоначальный_дисбаланс_рейсмуса середина балансировки_рейсмуса_в 4 класс окончаниа балансировки рейсмуса_2класс точности
Начальный дисбаланс Балансировка в более низкий класс, например в 4 (т.к. тарировка станка во 2 класс не может быть осуществлена) Окончательная балансировка во 2 класс точности

 

 

 

 

 

 

Для балансировки роторов (валов) в классы точности 1 или 2 необходимо осуществлять балансировку в собственных корпусах и подшипниках в условиях приближенных к условиям эксплуатации.

Все вышесказанное неактуально для новых шпинделей, которые априори сбалансированы. Но в процессе эксплуатации оборудования, по причине возникновения забоев и задиров на шпиндельных гайках, шкивах и шейках, возникает дисбаланс, который и устраняется восстановлением шпинделей и балансировкой, как роторов, так и самих шпинделей в сборе.

Немного подробнее о динамической балансировке.

 

Динамическая низкочастотная балансировка используется для устранения дисбаланса жестких и упругодеформируемых роторов (валов), причем для упругодеформируемых роторов устранение дисбаланса идет по определенным правилам с установкой грузов в нескольких плоскостях коррекции.

Динамическая низкочастотная балансировка может быть осуществлена на станках дорезонансного и зарезонансного типа.

 

Станки дорезонансного типа осуществляют балансировку на частотах вращение ниже собственной частоты резонанса дисбаланса. Определение дисбаланса идет по реакциям опор в двух плоскостях и определяется по методам статической балансировки, что устраняет главный момент дисбалансов не полностью.

Станок зарезонансного типа требует предварительной настройки, после которой амплитуда и фаза колебания упругих опор станка будет соответствовать главному вектору и главному моменту дисбаланса. Данная настройка позволяет производить балансировку жестких роторов с повышенной точностью. 

 

станок для балансировки шпинделей

Настройка станка производиться в несколько этапов:

- определение класса точности ротора, который показывает допустимый остаточный дисбаланс в плоскостях коррекции; 

- определение плоскостей коррекции; 

- расчет контрольных масс; 

- тарировка станка на ротор; 

- измерение дисбаланса; 

- корректировка дисбаланса; 

- контроль соответствия отбалансированного ротора классу точности (остаточный дисбаланс меньше допустимого).

 

Также ООО "Дорн" оказывает услуги по Балансировке деревообрабатывающего инструмента.