刀具机上自动平衡系统

随着高速切削加工的不断普及，刀具的平衡越来越成为一个关键的问题，它关系到加工的效率、运行的安全性和机床主轴的寿命。

现在常用的刀具平衡方法有：从结构设计上避免不平衡；用钻(铣)的方法在刀柄上去重；附加一个配重；设置径向可调的平衡螺钉；还有通过转动一对可调的平衡环来平衡刀具。所有这些方法都存在一个共同的问题，即必须与平衡仪配套使用，这就增加了购置设备的费用，需要相当长的平衡时间；而且平衡的对象只局限于刀具和刀柄的组件，没有考虑机床主轴存在的不平衡以及刀具装入机床主轴时由于安装的不同心引起的不平衡。

为了克服上述平衡方法存在的问题，必须提出新的平衡概念并开发新的平衡方法。为此，kennametalhertel公司推出了一种整体自动平衡系统，即用电磁技术把切削刀具与机床主轴作为整体进行自动平衡(称为整体自动平衡系统tabs-totalautomaticbalancingsystem。它能实现刀具在装入机床主轴后，与主轴一起在机床上自动进行平衡。平衡时刀具与主轴一起以工作的转速旋转，整个平衡过程不超过2秒。这种机上平衡方法实现了包括由刀具、刀柄和机床主轴组成的整个旋转系统的平衡。

图3平衡过程图

控制器通过标准的切削参数输出/入口或rs232串行口与机床数控系统进行通讯，借助在线识别和自适应控制参数，能使机床主轴—刀具很快达到一个合理的平衡质量。控制器能通过改变参数精确地设置系统的工作方式、门槛值和用户的允许值。

控制器可以与控制加工的软件同时应用，实时显示有关的数据和图形，如主轴的转速、振动的大小、配重的角位置、平衡修正向量、振动报警和故障信号。此外，该系统还具有用鼠标控制平衡系统以及用手调节平衡重量的位置的功能。

实际效果

采用电磁方法平衡刀具和主轴实现了在机床上按转速大小和主轴——刀具的重量，以0.4～1的级差进行等级为g的平衡调节。这个平衡方法由于减少了高速下刀具的不平衡量，从而提高了加工的精度及表面质量，延长了刀具寿命和保持了机床主轴的精度，它与现有的平衡方法相比是一个创新。