2025-06-28

如何调整手动换刀电主轴的动平衡以减少振动?

手动换刀电主轴的稳定运行至关重要。其中,动平衡的精准调整是减少振动、提升加工精度与设备稳定性的关键环节。无锡荣华机械有限公司作为行业内具有丰富经验与专业技术的企业,在此为您详细介绍手动换刀电主轴动平衡的调整方法。

手动换刀电主轴

一、调整前的准备工作

(一)设备与工具

动平衡仪:高精度的动平衡仪是检测电主轴不平衡量与相位的核心设备,如 Viber X5、IRD 等知名品牌的动平衡仪,能够精准测量振动幅值(单位:mm/s 或 μm)和相位角(0° - 360°) ,为后续调整提供数据依据。

试重块与去重工具:准备不同质量规格的试重块,用于在电主轴上添加临时重量,以便测试不平衡位置。去重工具如电钻、铣刀等,在确定需要去除材料的位置时使用。

清洁与检测工具:干净的抹布、毛刷用于清洁电主轴表面,确保无油污、杂质等影响测量精度。同时,准备好检测电主轴轴承、联轴器等部件的工具,如卡尺、百分表等,检查这些部件是否存在磨损或松动。

(二)电主轴状态检查

部件检查:仔细检查电主轴的轴承,查看是否有明显的磨损、间隙过大等问题。若轴承磨损严重,会导致电主轴运行时的不稳定,影响动平衡调整效果。检查联轴器是否安装牢固,有无松动、变形等情况,确保动力传输平稳。

表面清洁:用抹布和毛刷彻底清洁电主轴的表面,包括轴身、刀具安装部位等。任何残留的污垢、切屑等都可能改变电主轴的质量分布,从而干扰动平衡测量的准确性。


二、动平衡的检测与分析

(一)初始振动测量

传感器安装:在电主轴的两端,分别在垂直和水平方向安装振动传感器。确保传感器安装牢固,其测量方向准确无误,能够真实反映电主轴的振动情况。

数据采集:启动电主轴,使其运行至工作转速。通过动平衡仪记录此时电主轴在水平、垂直、轴向三个方向的振动幅值和相位角数据。这些初始数据是判断电主轴不平衡状态的基础。

(二)不平衡类型判断

静不平衡:若电主轴表现为静不平衡,其振动特征为在单一平面内,振动幅值随转速升高呈线性增加。这种情况下,只需在一个校正平面进行调整即可解决不平衡问题。

动不平衡:对于长轴的手动换刀电主轴,动不平衡较为常见。其特点是需要在两个校正平面(通常靠近轴承位置)进行调整。动不平衡时,电主轴的振动不仅与转速有关,还与轴的长度、质量分布等因素相关。


三、动平衡的调整方法

(一)试重法

添加试重:根据初始振动测量数据,在怀疑不平衡的相位位置(通常是振动高点的反方向)安装试重块。例如,如果动平衡仪显示某一相位处振动幅值较大,就在其相反的相位位置安装试重块。安装后,再次启动电主轴至工作转速,使用动平衡仪测量并记录此时的振动幅值和相位变化。

计算校正量:通过公式计算所需的校正质量,公式为 (m = rac {A0 cdot m { ext {试}}}{A_1 - A_0} ),其中 (A_0) 为初始振幅,(A1) 为试重后振幅,(m { ext {试}}) 为试重质量。根据计算结果,确定最终需要添加或去除的质量大小和位置。

(二)去重法

确定去重位置:当电主轴不适合添加配重时,可采用去重法。通过动平衡仪分析确定需要去除材料的位置,一般是在振动高点对应的位置。例如,如果振动高点在电主轴的某一圆周位置,就在该位置进行去重操作。

去重操作:使用电钻、铣刀等工具,在确定的位置小心地去除适量材料。操作过程中要严格控制去除材料的量,避免过度去重导致电主轴强度下降或产生新的不平衡。每去除一部分材料后,都要重新测量电主轴的振动情况,根据结果决定是否继续去重。

(三)双平面校正(针对动不平衡)

计算校正质量:对于动不平衡的电主轴,需要在两个校正平面分别进行调整。通过公式 (egin {cases} m1 = rac {U {2} cdot l2 - U {总} cdot L}{l_1 + l_2} m2 = rac {U {总} cdot L - U_{1} cdot l_1}{l_1 + l_2} end {cases} ) 计算两个平面的校正质量,其中 (m_1, m_2) 为两平面校正质量,(l_1, l_2) 为校正平面到轴承距离,(L) 为轴承间距。

实施校正:根据计算结果,在两个校正平面上分别进行配重或去重操作。操作完成后,再次运行电主轴至工作转速,使用动平衡仪测量振动值,确认是否达到允许范围内(可参考 ISO 1940 标准)。


四、调整后的验证与复查

(一)振动值复测

完成动平衡调整后,再次启动电主轴至工作转速,使用动平衡仪复测电主轴在三个方向的振动幅值和相位角。确保振动值已降至允许范围内,若未达标,则需重新检查调整过程,重复测量 - 计算 - 校正流程,直至振动符合要求。

(二)长期运行观察

在电主轴投入实际生产运行一段时间后,再次检查其振动情况。因为在实际运行过程中,电主轴可能会受到温度变化、刀具磨损、切削力等因素影响,导致动平衡状态发生改变。定期复查能够及时发现问题并进行再次调整,保证电主轴长期稳定运行。

手动换刀电主轴

无锡荣华机械有限公司凭借多年的技术积累与实践经验,提醒您在手动换刀电主轴动平衡调整过程中,严格按照上述步骤操作,注重细节,确保调整效果。若您在操作过程中遇到任何问题,欢迎随时联系我们,我们将竭诚为您提供专业的技术支持与解决方案。


联系我们