高速主轴动平衡是确保主轴在高速旋转时稳定运行的关键技术，主要通过调整质量分布来减少振动和磨损。以下是相关要点：

一、动平衡原理

• 不平衡原因：制造误差、材料不均、装配偏差等导致质量分布不均，产生离心力。
• 平衡目标：通过增减配重，使离心力合力趋近于零，降低振动和噪音。

二、高速主轴动平衡的重要性

1. 减少振动：避免影响加工精度和表面质量。
2. 延长寿命：降低轴承、密封件等部件的磨损。
3. 提高安全性：防止因振动过大导致设备故障或事故。
4. 节能降噪：减少能量损耗和运行噪音。

三、动平衡方法

1. 单面 vs 双面平衡

• 单面平衡：适用于短轴（L/D < 1），仅在单一平面调整。

• 双面平衡：适用于长轴（L/D ≥ 1），需在两个平面（驱动端与非驱动端）校正。

  2. 动平衡流程

1. 准备工作
   
   • 清洁主轴，检查轴承和安装状态。
   • 预热主轴至工作温度（热态平衡更准确）。
2. 振动测量
   
   • 安装传感器（如加速度计、激光测振仪）检测振动幅度和相位。
   • 分别在低速和高速下采集数据（如1000 RPM和实际工作转速）。
3. 计算校正量
   
   • 通过动平衡仪或软件分析不平衡量的大小及角度。
   • 使用矢量分解法确定配重位置和质量。
4. 安装配重
   
   • 钻孔减重、焊接配重块或调整平衡环。
   • 需考虑配重的耐高温性和紧固性。
5. 验证测试
   
   • 重新运行主轴，检查振动是否达标（如ISO 1940 G1级）。
   • 若未达标，需迭代调整。

四、常用工具与设备

• 动平衡仪：如德国申岢（SCHENCK）、日本明石（AKS）。
• 激光对中仪：辅助检测主轴对中性。
• 振动分析仪：监测频谱，排除其他振动源（如轴承故障）。

五、常见问题与解决

1. 平衡后仍振动大
   
   • 检查轴承磨损、轴弯曲、联轴器对中不良或基础松动。
2. 无法稳定读数
   
   • 确保传感器安装牢固，排除外界干扰（如气流、电磁干扰）。
3. 高温导致配重失效
   
   • 选用耐高温材料（如钨钢），避免胶粘配重在高温下脱落。

六、注意事项

• 安全第一：停机后再调整，避免高速旋转时操作。
• 动态校准：在主轴实际工作转速下平衡（静平衡不适用高速场景）。
• 定期维护：每运行500~1000小时或更换部件后重新平衡。
• 记录数据：存档每次平衡参数，便于追踪状态变化。

七、标准参考

• ISO 1940-1：按平衡等级（如G1、G0.4）选择，公式：
  ( G = rac{e cdot omega}{1000} )
  （( e )为残余不平衡量，( omega )为角速度）

通过规范的动平衡操作，可显著提升高速主轴的运行稳定性和可靠性。对于精密加工场景（如半导体、航空航天），建议采用高精度平衡仪并遵循厂商技术规范。