jic35导读：高速加工的优点众多，但前提是必须有相应的技术支撑，否则轻则缩短刀具寿命，影响产品质量，重则发生极为恶劣的安全生产事故。研究表明，随着主轴转速的增加，主轴、刀具系统产生的惯性离心力将呈平方级数增长，而惯性离心力使刀具寿命降低，使主轴轴承受到方向不断变化的径向力的作用而加速磨损刀具，还会引起机床振动，导致加工精度降低，甚至可能造成重大的事故和伤害。由此，刀具动平衡技术成为支撑高速加工顺利进行的关键技术，同时也是推行高速加工的必要前提。
刀具动平衡技术的理论研究
1刀具动平衡与动平衡失稳
刀具动平衡是一个动态指标，它描述了回转主轴、刀具系统动平衡优劣程度。工程上实际并不存在的动平衡，所谓的动平衡更多的是指该刀具系统回转时的平衡程度。iso1940“刚性转子的动平衡质量要求”标准规定[1],一个转子的不平衡量（或称残留不平衡量）用u表示（单位为g·mm），u值可在平衡机上测得；某一转子允许的不平衡量（或称允许残留不平衡量用刀具动平衡技术的车间级应用uper表示。从工程实施的角度考虑，转子允许的残留不平衡量与转子的质量有关，即：质量越大所允许的残留不平衡量也越大。单位质量残留不平衡量用e表示，即e=u/m（（g·mm）/kg），因此有eper=uper/m。u和e都是转子相对于给定回转轴所具有的准动态特性，可定量表示转子的不平衡程度。
事实上，一个转子动平衡的优劣还与其使用时的转速有关。当转子高速旋转时，其动平衡会变得较为微妙：一旦转速到达一个临界值时，只需一个极为微小的扰动力就会打破转子固有的平衡状态，使转子产生很大的变形甚至破坏，这便是动平衡失稳。动平衡失稳现象的根本原因是转子回转过程中产生的惯性离心力。一般来说，相对于旋转刀柄而言，主轴以及接口的刚度要大得多，因此刀柄可以简化为悬臂梁模型，当刀柄以某一转速转动时,若在悬臂端点处作用一个外力，该刀柄将产生变形，转轴因变形处于动不平衡状态，由此产生的离心力将使轴进一步产生变形，zui终导致转子动平衡失稳。
2.1.刀具不平衡
（1）金相缺陷导致刀具材质不均，从而引发不平衡；
（2）刀具制造尺寸精度偏差导致不平衡；
（3）非对称式刀具、刀柄以及连接件导致不平衡；
（4）刀具使用时产生偏移导致不平衡；
（5）非整体式刀具系统装配时的累积误差导致不平衡。
2.2主轴不平衡
（1）主轴装配过程中产生的不平衡;
（2）精度差产生的不平衡;
（3）非均匀磨损引起的不平衡。
2.3.其他因素
（1）刀具装夹误差导致的不平衡。
（2）刀柄弹簧组件发生偏移导致的不平衡。
（3）刀柄与主轴接合面上颗粒物高速加工的优点众多，但前提是必须有相应的技术支撑，否则轻则缩短刀具寿命，影响产品质量，重则发生极为恶劣的安全生产事故。研究表明，随着主轴转速的增加，主轴、刀具系统产生的惯性离心力将呈平方级数增长，而惯性离心力使刀具寿命降低，使主轴轴承受到方向不断变化的径向力的作用而加速磨损刀具，还会引起机床振动，导致加工精度降低，甚至可能造成重大的事故和伤害。由此，刀具动平衡技术成为支撑高速加工顺利进行的关键技术，同时也是推行高速加工的必要前提。
刀具动平衡技术的车间级应用
1刀具动平衡技术的应用基础
刀具系统的动平衡失稳是高速加工的固有特性，会给加工带来严重的安全隐患和质量隐患，长期在动平衡失稳的状态下进行高速加工会造成严重的后果。
（1）机床主轴因频率性剧烈振动会使其寿命将大大降低；
（2）过大惯性离心力将使得刀具系统加速磨损；
（3）由于机床主轴的振动和刀具磨损，零件的尺寸精度和表面质量将无法保证，甚至报废；
（4）当主轴-刀具系统无法承受巨大的惯性离心力时将发生严工条件下其后果不可预计。
因此刀具动平衡技术在车间的应用不仅是保证零件质量的需要，同时也可以延长机床寿命、减少刀具磨损，更是保证生产安全的必要手段。
随着型号任务难度的日益增大，航天制造业正经历着全面推行高速加工的变革。在高速机床大量引进的背景下，重视高速加工相关技术的应用也非常重要。主轴-刀具系统的不平衡是由多种原因引起的，高速切削时，主轴转速很高,不平衡量会引起非常大的惯性离心力。在国内，刀具动平衡技术的推广和应用水平还相对较低，在传统思想上还没有把动平衡作为实施高速加工的*条件来看待。试验表明，未经动平衡的刀具，其不平衡量较大,尤其在转速较高时，所使用的刀具必须要经过动平衡测试或使用能自动平衡补偿的刀具