对于一些工作车间，问题是是否使用工具平衡器
Allied Machine & Engineering 的 Axel Wagner 使用工具平衡机。平衡的工具夹持组件，重量分布均匀，操作更好的。不平衡的组件可能会发生振动和缩短刀具寿命，而高加工速度会加剧这种情况。虽然降低主轴速度可以使切削更顺畅，但它也会降低金属去除率和生产率。
一些加工厂的问题是工具平衡机是否值得额外的成本。生产工具平衡器的公司证明了这一点。
“通常，商店选择使用工具平衡器的原因归结为美元和美分 - 初始投资成本，”行业专家 Matt Brothers 说Zoller Inc. 4.0 技术经理 Ann密歇根州阿伯市。“不过，在这些情况下，经常被忽视的是使用工具平衡器提高生产率和质量，以及减少机器磨损，”他补充道。 “随着时间的推移，工具平衡器通过降低成本来节省资金。”
位于伊利诺斯州维拉帕克的 Haimer USA LLC 总裁 Brendt Holden 说，一些加工厂抵制工具平衡器的想法。 “人们会说，‘我还在制造零件。我为什么要增加复杂性？平衡器不生产零件。没有它我也过得很好，那我为什么需要它呢？’”他说。
这位高管表示，工具平衡器可以提高各种速度下的性能。 “您可以使用已有的机器提高生产率，”他说。没有工具平衡器的客户“不知道他们失去了生产力。”
一些切削工具制造商表示他们已经改进了预平衡工具的过程。 “我们有两个为我们的平衡过程增加了步骤，”位于匹兹堡的 Kennametal Inc. 工具系统高级全球经理 Michael Schuffenhauer 说。 “第一步是在设计阶段通过仔细控制重量分布来平衡工具。第二步是精细平衡刀柄，在制造阶段需要更高质量的 [平衡等级] G 2.5 – 25,000 rpm 规格。我们的刀柄在运送给客户之前已经过平衡。”
平衡基础知识
刀具平衡通常使用配重平衡螺钉进行。这是将组件发送到机器之前过程中的最后一步。由预调操作定义的必要偏移测量值通过预调器的内置后处理器直接上传到机器控制，因此操作员不必手动输入数字和输入错误的风险。
Zoller的平衡机使用激光打标，用激光指示不平衡位置和修正.平衡机测量和补偿不平衡。平衡器可用于铣削、钻孔和其他操作，价格从 30,000 美元到 500,000 美元不等。“并非所有商店都需要平衡器，”执行副总裁 Drew Strauchen 说佛罗里达州塔瓦雷斯市 GWS 工具集团总裁。“由于价格原因，平衡器的投资回报率通常只能通过以更高速度运行的商店才能看到。”这通常高于 10,000 rpm。
Strauchen 继续说道，“虽然有一些离群的应用程序在低于这些速度时平衡肯定有帮助，但在此速度下应用程序的投资回报率更难以量化。此外，购买平衡的商店在反复更换工具后也能保持平衡的支架进一步限制了对平衡器的需求。”
商店拒绝购买平衡器还有其他原因。 “有些商店可能不使用工具平衡器，因为他们的应用程序不一定需要它们，”位于俄亥俄州多佛的工具制造商 Allied Machine & Engineering Corp. 的设计开发团队运营经理 Wes Hostetler II 说。 “他们的工具可能又大又硬，或者他们的公差不需要平衡工具所允许的精度，”他补充道。 “根据他们设施可用的工具平衡器选项，商店可能无法证明这种类型的资本投资是合理的。”
一个问题是工具平衡器是否有除了直接成本之外的长期利益. “机械车间应该评估客户的需求，以确定他们是否应该投资平衡工具系统和工具平衡器，”工具制造商 Wohlhaupter GmbH（德国弗里肯豪森）的业务开发经理 Axel Wagner 说，该公司是一家联合子公司附属的。 “他们应该考虑当前的客户要求和生产水平以及未来的增长战略，以证明对工具和工具平衡器的资本投资是合理的。”
其他人表示，质量必须被视为投资回报率的一部分。 “平衡整个刀具组件可以通过多种方式改进您的加工操作，”Zoller 的兄弟说。 “首先，通过平衡整个组件，您可以制造出表面光洁度更好的更精确的零件，因为组件中的振动将被消除。消除振动后，您还会看到刀具寿命得到延长，生产更加稳定。此外，平衡整个组件将减少加工主轴的磨损，从而延长其使用寿命。”
Haimer 的 Holden 提出了类似的观点。他说，如果没有平衡，工具公差将受到影响。 “您将在镗头应用程序中切出一个椭圆形孔而不是圆孔阳离子，例如。他说，使用平衡器，“与目前制造零件相比，您可以更快、更准确地制造零件。”
这位高管补充说，平衡器使一些工作能够提高加工速度。 “我们最好的成功案例之一”涉及“一个以 300 rpm 的速度运行的人，现在可以在适当增加进给率的情况下以 1,200 rpm 的速度运行。”与此同时，Holden 表示平衡器可以让您安心。
Haimer 的平衡机测量一个和两个平面上的不平衡。“在您的设施中安装平衡器是确认您的过程可靠的一种方式“如果出现问题，”他说。 “我们总是鼓吹它是关于一致性的。如果您想在生产中使用一致的运行工具，则需要检查工具组件的平衡。他列出。如果商店想要一致性，他们必须每次都确认他们的设置是平衡的。”
Allied Machine 的 Hostetler 描述了商店在平衡器价格之外的一些考虑因素。 “制造商必须审视自己的情况，权衡成本与收益，”他说。 “如果刀架没有旋转，就像在许多车床操作中一样，则可能不需要平衡。根据刀架的组装材料，预平衡刀架是一个好的开始，但不如平衡整个组件好。”
例如，一个刀架组件包括一个短的 3/16" (4.76 -mm) 钻头与带有 1.5" (38.1-mm) 长钻头的刀架组件相比很可能不需要平衡。在许多情况下，平衡的工具会胜过不平衡的工具。 “制造工程师需要从逻辑上处理每个应用程序，”Hostetler 说。 “很多时候，他们需要执行测试以确定成本是否与最终结果相符，成本包括资本投资和时间。要考虑的最终结果是质量、刀具性能和刀具寿命。”
平衡还是不平衡
什么时候平衡才有意义？在高速操作方面没有太多问题。 “这是人们可以理解的事情，”海默的霍尔顿说。 “这对于高速运行很重要。当您旋转工具时，尤其是不平衡的工具，您会看到对超大尺寸切削的影响。由于不平衡引起的振动引起的跳动，您的半英寸工具正在切割大于半英寸，您可能不得不降低速度和进给。在高速机器中，主轴轴承更靠近工作区域。”不平衡的任何不利影响都会导致更多的力施加到主轴上，从而导致主轴过早失效。
“它变得非常难看vious 高速，”他补充道。 “想象一下你出去买了一辆法拉利。在高速公路上行驶，在 65-70 英里/小时以下一切都很好，但在 80 英里/小时时，汽车真的在摇晃、嘎嘎作响、滚动。你回到汽车经销商那里，他说，‘然后以 60 英里/小时的速度驾驶汽车。’你会认为汽车经销商疯了，你会很不高兴。”这就是机械加工领域正在发生的事情，因为商店正在购买高速机床或“法拉利”，它们具有快速运转的能力，但它们的所有者需要降低它们的速度才能制造出好的零件。因此，“他们严重未充分利用机床的能力，”Holden 说。
“高速加工可以增加刀具平衡的实用性，其方式与平衡整个刀架组件可以增加刀具平衡的方式大致相同。改进加工，”Zoller 兄弟说。 “通过高速加工，您可以制造出更精密的零件，并具有更好的 s表面处理，为您提供更一致的生产过程。”
A GWS Tool Group 铰孔工具。该公司表示，当工具以更高的速度运行时，工具平衡可通过确保适当的孔公差和光洁度来提高性能，如本例中的单槽自定位铰刀，它在设计上是非对称的。使用平衡器时还有其他注意事项。 “这真的取决于每个工厂的单独加工过程以及他们想要如何平衡，”Brothers 说。 “例如，您可以在一个或两个平面（顶部和底部）保持平衡。如果它是用于其他类型工具的多用途刀柄，您可以为刀柄添加重量。或者，如果它是专用支架，您可以通过铣削或钻孔去除材料。”
Zoller 说其 toolBalancer 产品它可以通过流程的每个步骤帮助用户，包括添加多少重量、放置重量或去除重量的位置。
商店“将需要平衡短工具、长工具和砂轮，”兄弟说。他补充说，Zoller toolBalancer“可以处理这些不同工具类型所需的各种类型的平衡。”
根据 GWS Tool Group 的 Strauchen 的说法，平衡是任何车间都可以采用的最佳实践。 “拥有一个可以让制造商了解哪些应用程序和工具类型是需要平衡的常犯（例如，无聊的酒吧），以便随着时间的推移了解他们应该平衡哪些应用程序以及哪些可能是好的，”他说。 “例如，HSK 型刀柄中带有小直径刀具的热缩刀柄很可能是完美的。”
Strauchen 举例说明了平衡如何变化。 “尺寸和相对选择ns 通常与车间的产量水平相关，”他说。 “非常长的工具（超过 6" [152.4-mm] 长）可能需要具有双平面平衡的平衡机，使用具有更高罩的平衡器来容纳整个组件。使用较短的轮组的磨削车间通常需要带有短罩和单平面平衡的标准平衡选项。当涉及到主轴中的工具时，我们建议平衡整个组件……以等于他们车间最快主轴的速度达到 G 2.5 的平衡规格。”
通过这种方式，“无论他们在什么机器上运行我们的工具，平衡都是好的，”Strauchen 补充道。“因为我们制造了很多定制工具，包括镗孔工具和成型工具，平衡通常会发挥作用由于设计的性质通常会产生需要进行平衡校正的非对称切削工具。虽然我们对工具本身进行平衡校正，但最佳实践仍然是与整个组件一起这样做以确保适当的性能。”
Tool Dynamic TD Comfort Plus 提供优化的触摸屏、集成 PC 以及用于平衡附件和设备的存储空间。一旦您选择了根据 Haimer USA 的 Holden 的说法，您应该坚持使用它。 “你要确保平衡系统能够正确夹紧工具组件，以便准确测量，然后为你提供易于遵循的说明，说明在何处以及如何纠正不平衡，”他说。 “选择一个您知道会准确并引导您获得所需结果的工具——一个真正平衡的工具组件。”
如何选择正确的系统
每个工具平衡系统都有根据 Allied Machine 的 Hostetler 的说法，有利有弊。 “有些系统对于某些加工应用来说是矫枉过正的ications 和其他公司可能没有足够的选择来实现所需的性能，”他说。 “最终，您需要一个最适合您执行的操作类型的工具平衡器。工程师可以帮助确定他们商店的要求，并协助寻找最经济的可用解决方案。”
其中一些可能取决于商店的客户群。 Wohlhaupter 的 Wagner 说：“如果一家商店有来自航空航天或汽车行业的客户，他们会寻找高精度工具，并会投入更多资金来满足客户的要求。” “为了实现最佳流程，他们需要拥有平衡良好的工具。这些商店将有应用程序，其中每个工具在将其放入机器之前都会进行平衡。”
此外，在选择平衡选项时，工具的类型也会发挥作用。 “短工具和小砂轮的选择有限，但假设这些类型的工具没有那么重，那么平衡它们所需的操纵应该更少，”Hostetler 说。 “在我使用小砂轮的应用中，我了解到我需要在平衡之前将砂轮安装到机器上。装轮子的时候，我并没有跑高速，我只是把轮子稳定在修整辊上，并尽可能多地去除瑕疵。然后，我可以通过微小的调整来平衡整个装配，以获得最佳性能。”
Hostetler 说，考虑平衡工具所需的步骤很重要。 “我建议找一个能够在两到三个过程步骤中给出读数的平衡器。当谈到平衡的物理动作时，有很多选择。我使用径向钻孔、轴向钻孔和配重固定螺钉。除了钻孔，车间还可以进行铣削或磨削。他们可以使用加重环代替加重固定螺钉。好的是，许多这些选项ns 可以根据他们的车间量身定制，让他们可以自由挑选最适合他们业务的东西。”
Wagner 补充说，刀具尺寸和加工速度是关键问题。 “工具越大，通过动态平衡而不是静态平衡来平衡工具就越重要。小砂轮意味着更高的转速。随着转速的增加，确保您的工具平衡变得更加重要。”
