刀具動(dòng)平衡的一般概念

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2024-07-03 17:37

轉(zhuǎn)動(dòng)刀具的動(dòng)平衡原理與通常轉(zhuǎn)動(dòng)零部件的動(dòng)平衡原理差不多。首要，刀具構(gòu)造的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量對(duì)稱；次之，在需要對(duì)刀具開展平衡時(shí)，可依據(jù)測(cè)出的不平衡量選用刀柄去重或調(diào)整配重等方法實(shí)現(xiàn)平衡。由于刀具品種不同，具體采用的平衡方法也不相同。特制的平衡刀具（柄）商品內(nèi)裝了平衡配重機(jī)構(gòu)，并設(shè)置了配重刻度，根據(jù)旋轉(zhuǎn)配重環(huán)，調(diào)節(jié)其相對(duì)位置，即可補(bǔ)償因刀具結(jié)構(gòu)不對(duì)稱或調(diào)刀引起的不平衡量；高速面銑刀則選用螺絲調(diào)整不平衡量。

針對(duì)一般的刀具或工具系統(tǒng)，可由刀具生產(chǎn)商或客戶憑借動(dòng)平衡機(jī)開展平衡。可是，如何科學(xué)、定量地規(guī)定和評(píng)價(jià)刀具的動(dòng)平衡質(zhì)量以及在不一樣生產(chǎn)加工標(biāo)準(zhǔn)下容許的刀具不平衡量，是刀具生產(chǎn)商和客戶關(guān)注的主要問題。為此，有必要介紹一下機(jī)械轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡的一般概念。

IS01940 《剛性轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡質(zhì)量要求》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，1個(gè)轉(zhuǎn)子的不平衡量（或稱殘余動(dòng)不平衡量）用 U 表達(dá)（單位為 gmm ），U 值可在動(dòng)平衡機(jī)上測(cè)出；某一轉(zhuǎn)子容許的動(dòng)不平衡量（或稱容許殘余動(dòng)不平衡量）用 Uper 表示。從實(shí)際平衡效果考慮，通常轉(zhuǎn)子的質(zhì)量 m（kg ）越大，其允許殘留不平衡量也越大。為對(duì)轉(zhuǎn)子的平質(zhì)量進(jìn)行相對(duì)比較，可用單位質(zhì)量殘留不平衡量 e 表示，即 e＝U／m （gmm ／kg ），相應(yīng)地即有 eper ＝ Uper ／m 。U 和 e 是轉(zhuǎn)子本身對(duì)于給定回轉(zhuǎn)軸所具有的靜態(tài) （或稱準(zhǔn)動(dòng)態(tài)）特性，可定量表示轉(zhuǎn)子的不平衡程度。從準(zhǔn)動(dòng)態(tài)的角度看，一個(gè)用 U、e 和 m 值表示其靜態(tài)特性的轉(zhuǎn)子完全等效于一個(gè)質(zhì)量為 m（kg ）、且其重心與回轉(zhuǎn)中心的偏心距為 e（μm）的不平衡轉(zhuǎn)子，而 U 值則為轉(zhuǎn)子質(zhì)量 m（kg ）與偏心距 e（ μm）的乘積。因此，也可將 e 稱為殘留偏心量，這是 e 的一個(gè)很有用的物理含義。

實(shí)際上，一個(gè)轉(zhuǎn)子平衡質(zhì)量的優(yōu)劣是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念，它與使用的轉(zhuǎn)速有關(guān)。如 ISO1940標(biāo)準(zhǔn)給出的平衡質(zhì)量等級(jí)圖上一組離散的標(biāo)有 G 值的 45°斜線表達(dá)不一樣的平衡質(zhì)量等級(jí)，其數(shù)值為 eper(gmm ／kg) 與角速度 ω(rad ／ s) 的乘積 ( 單位為 mm ／s) ，用以表達(dá)1個(gè)轉(zhuǎn)子平衡質(zhì)量的好壞。比如，某一轉(zhuǎn)子的平衡質(zhì)量等級(jí) G＝6.3 ，表達(dá)該轉(zhuǎn)子的 e 值與應(yīng)用時(shí)ω值的乘積應(yīng)少于或相當(dāng)于 6.3 。應(yīng)用時(shí)，可依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的平衡質(zhì)量等級(jí) G 及轉(zhuǎn)子可能使用的最大轉(zhuǎn)速，從圖上查出轉(zhuǎn)子允許的 eper 值，再乘以轉(zhuǎn)子質(zhì)量，即可求出該轉(zhuǎn)子允許的不平衡量。

接下來(lái)的問題是如何確定高速旋轉(zhuǎn)刀具的合理平衡質(zhì)量等級(jí) G，從而得出在最高使用轉(zhuǎn)速下要求的 Uper 值。

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