浅析造成刀片不平衡的原因

　刀柄、动平衡机，热缩机及附件的制造商HAIMER GMBH 公司，SK2刀片在自己的生产现场进行了一项关于采用刀柄动平衡机好处的内部案例研究。该公司发现，根据加工中心不同翻班.每台加工中心每年能节约成本2万至4万美元。通过平衡插入的刀具与刀柄，主轴使用寿命可以延长一倍，切削量增加了10%，刀具寿命亦延长了10%此外.表面质量与精度得到改善，颤振与废品减少。同时.试验表明.在任何转速(r/min)范围内，平衡工具都产生积极的结果，在高速机床，尤其是主轴速度大于8000r/min的高速机床从平衡刀具中获得的益处最多。
　　美国Hoffman公司的产品经理Michael Layne先生在一份白皮书中称：“一个不平衡仅1.0gm-mm的平衡良好的)刀柄，在转速15,000r/min时，将产生0.56磅(约2.49牛顿，切削技术网站注)的径向力。当研究刀柄及其平衡要求时，我们发现，CAT-50刀柄的平均初始不平衡是250gm-mm。在转速15,000r/min时，250gm-mm的不平衡将产生高达140磅(约623牛顿，切削技术网站注)的连续径向力!”。这份白皮书的名称是《检测与校正高速加工中刀柄的不平衡》，是Layne为其公司——美国的精密动平衡机制造商Hoffman公司所撰写的。
　　Layne说，因切削刀具的运动，刀具不平衡会导致颇振与形成表面波纹。高频颤振亦会导致表面抛光差.不平衡还会异致无法保持紧公差.从而使废品率增加。
　　在机床上，不平衡会导致主轴轴承过早失效，造成代价巨大的停工。几家主要的刀柄制造商的近期研究表明，采用平衡的刀柄与刀具，刀具的寿命可延长50%之多。刀具、刀柄及止动旋钮(若适用) 应该作为一个组件来平衡。然而并非所有刀具都需要平衡。应该对一个过程中的每种刀具都进行评估，确定应用是否需要调整紧公差平衡。应该考虑刀具转速(r/min) ，刀具重量，刀具操作及施加在主轴上的应力。 　　造成不平衡的原因可能来自固有因素.包括刀柄的特征，也可能来自随机原因，如夹头的位置或夹头螺钉的位置，或切削刀具，或在立铣刀刀柄上使用的紧定螺钉。来自固有因素的不平衡通常由刀柄制造商通过设计与预平衡来解决.随机原因可能在每次更换切削刀具或当夹头松开与重紧时都会发生变化.没有活动部件的刀柄.如热缩式刀柄，当其预平衡后，往往不容易失去其平衡状态。液压夹盘亦易于平衡，在使用中很容易重新获得平衡。
　　不论所采用的主轴速度及刀柄类型，采用平衡刀柄与刀具的内部项目，可降低成本和可保持紧公差及附带的其它益处，很快就可以获得投资回报。