隨著高速切削加工的不斷普及,刀具的平衡越來越成為一個(gè)關(guān)鍵的問題,它關(guān)系到加工的效率、運(yùn)行的安全性和機(jī)床主軸的壽命似忧。

現(xiàn)在常用的刀具平衡方法有:從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上避免不平衡璃氢；用鉆(銑)的方法在刀柄上去重；附加一個(gè)配重蕊蝗；設(shè)置徑向可調(diào)的平衡螺釘仅乓；還有通過轉(zhuǎn)動(dòng)一對(duì)可調(diào)的平衡環(huán)來平衡刀具赖舟。

所有這些方法都存在一個(gè)共同的問題,即必須與平衡儀配套使用,這就增加了購置設(shè)備的費(fèi)用,需要相當(dāng)長(zhǎng)的平衡時(shí)間；而且平衡的對(duì)象只局限于刀具和刀柄的組件,沒有考慮機(jī)床主軸存在的不平衡以及刀具裝入機(jī)床主軸時(shí)由于安裝的不同心引起的不平衡夸楣。

為了克服上述平衡方法存在的問題,必須提出新的平衡概念并開發(fā)新的平衡方法宾抓。為此,KennametalHertel公司推出了一種整體自動(dòng)平衡系統(tǒng),即用電磁技術(shù)把切削刀具與機(jī)床主軸作為整體進(jìn)行自動(dòng)平衡(稱為整體自動(dòng)平衡系統(tǒng)TABS-TotalAutomaticBalancingSystem。它能實(shí)現(xiàn)刀具在裝入機(jī)床主軸后,與主軸一起在機(jī)床上自動(dòng)進(jìn)行平衡忱确。平衡時(shí)刀具與主軸一起以工作的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),整個(gè)平衡過程不超過2秒屏商。這種機(jī)上平衡方法實(shí)現(xiàn)了包括由刀具、刀柄和機(jī)床主軸組成的整個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的平衡唐耿。

這種平衡方法只要在現(xiàn)有的機(jī)床上配置kennametal/Baadyne電磁平衡系統(tǒng),并采用KennametalHertel公司的電磁平衡刀柄就可實(shí)現(xiàn)整個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的平衡犹蝇。

系統(tǒng)的原理和構(gòu)成

工作時(shí),兩個(gè)測(cè)量振動(dòng)的傳感器安裝在機(jī)床主軸的外殼上,測(cè)量機(jī)床主軸在兩個(gè)平面上的振動(dòng)《谖耍控制器處理來自主軸外殼上振動(dòng)傳感器和來自刀柄上平衡環(huán)位置的信號(hào),借助這三個(gè)信號(hào),控制器能測(cè)出主軸的轉(zhuǎn)速,相位角和平衡環(huán)的位置,并將它們的值顯示出來昵斤。

為了減少振動(dòng),控制器首先執(zhí)行一個(gè)自動(dòng)平衡程序:用一個(gè)允許的額定值去比較從機(jī)床主軸上測(cè)得的振動(dòng)值,然后,控制器發(fā)出傳輸能量的脈沖信號(hào),幫助調(diào)平衡的轉(zhuǎn)子(平衡環(huán))轉(zhuǎn)動(dòng)到經(jīng)控制器計(jì)算后的位置；最后通過反復(fù)的測(cè)量缤滑、比較與調(diào)整,逐漸逼近并最終達(dá)到允許的額定值困邪。

刀柄上可轉(zhuǎn)動(dòng)的平衡環(huán)是兩個(gè)配重的轉(zhuǎn)子,改變兩者的相對(duì)位置可使整個(gè)不平衡得到校正。通常狀態(tài)下這兩個(gè)轉(zhuǎn)子由永久磁鐵保持在某一位置上,既使非常大的轉(zhuǎn)速變化或劇烈振動(dòng)也不能改變它們的位置,只有在相應(yīng)的程序指令下才改變其位置瓤危。

在這個(gè)系統(tǒng)里還有一個(gè)調(diào)節(jié)架,內(nèi)部裝有與刀柄平衡環(huán)位置相對(duì)應(yīng)的線圈環(huán),相當(dāng)于定子业馒。使用時(shí),它被裝在機(jī)床工作臺(tái)上,處于機(jī)床主軸行程可達(dá)到的范圍內(nèi),但又不妨礙加工過程和換刀。

(責(zé)編:阿 杰)

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