一般來說，關于主軸轉速較低的機床，平衡的重要性相對較小，而高速切削機床的平衡問題則重要得多。即便運用高速機床，許多車間也可以選用預平衡刀柄和預平衡刀具來處理平衡問題。不過，關于非常精細和轉速很高的加工，依然需求對安裝好的刀柄和刀具進行平衡操作。

機床用戶常常聽說，必須對自己運用的刀柄進行平衡，但他們不清楚這種說法是否正確。假如不對刀柄進行平衡，會損壞機床或工件嗎？正確的問題不是“應該對刀具和刀柄進行平衡嗎？”而是“何時應對刀具和刀柄進行平衡？”

讓我們首先解釋一下不平衡性。在機床主軸中，存在許多反轉部件，包含主軸自身，假如電動機沒有與主軸集成到一起，就還包含電動機的轉子、齒輪或滑輪等。在銑削加工中，則有刀柄、刀具、拉桿(拉釘)、夾頭和一組貝勒維爾墊圈。在車削加工中，工件也是反轉部件，或許還包含夾持裝置(如卡盤爪)。

所有這些部件都是人類制作和安裝的，因此并非盡善盡美。安裝后的反轉體的質量中心與反轉中心(由支撐反轉體的主軸軸承所確定)并不是同一個中心。發生的凈影響就相當于附加了一個偏離主軸中心的質量相同。不平衡質量的巨細以及它與反轉中心的距離發揮著相同的作用，因此一般將它們歸類到一起。不平衡量可用克×毫米(gmm)或盎司×英寸(oz.in.)來表明。

在大多數情況下，用戶都不具有調整主軸平衡的才能。假如有這種才能，則需求同時調整刀柄和主軸的平衡。答應的不平衡量U用下式核算：

U(gmm)=(G×9,549×W)/n

式中，G為平衡等級，9,549是與單位共同的參數，W為反轉物體的質量(公斤)，n為主軸轉速(r/min)。

平衡等級G取決于加工要求。例如，一般來說，通用機床的平衡等級為G6.3，高速加工機床為G2.5，精細加工機床為G1.0。答應的不平衡量U主要取決于被平衡物體的質量，關于刀具、刀具與刀柄，以及安裝好的整個主軸，U值的核算結果都不相同。

關于不同的加工機床而言，一個更重要的考慮要素是：由反轉不平衡量發生的力是否占到了由切削加工發生的力中可觀的一部分。所有的力，無論是切削力仍是不平衡力，都必須由軸承以及刀具與主軸之間的聯接環節來接受。在粗加工中，切削力或許會高達幾百牛頓，幾牛頓的不平衡力就無關緊要。但是，在精加工中，切削力僅為幾分之一牛頓，相同的不平衡力便是一個大問題。因此，不平衡力應該如何核算呢？不平衡力F的核算公式為：

F=meω2

式中，m為不平衡質量，e是偏疼量(不平衡質量到反轉中心的距離)，ω為主軸轉速。

不平衡力F隨著主軸轉速ω的平方而增大。假如主軸轉速進步一倍，由反轉不平衡量發生的不平衡力就會增大4倍。例如，刀具和刀柄的不平衡量為5gmm，當主軸轉速為5,000r/min時，所發生的不平衡力為1.37牛頓。當主軸轉速為40,000r/min時，相同的刀具和刀柄發生的不平衡力為87.7牛頓。

經過平衡減小不平衡力可獲益良多，但平衡操作也需求支付本錢。車間或許需求購買一臺平衡機，或許需求為外協平衡服務付費。可平衡刀柄上一般有一個或多個配重環，經過調整其位置，就可以改動平衡狀態。與一般刀柄相比，這種刀柄的價格更貴，并且刀柄上需求有額定的長度來容納配重環，而添加刀柄的長度會減小其剛度，一般還會下降其可達到的金屬去除率。

確定是否需求對刀柄進行平衡的一種有效策略是將不平衡力與切削力進行比較。假如不平衡力達到切削力的5%以上，就值得改進其平衡狀態。一般來說，關于主軸轉速較低的機床，平衡的重要性相對較小，而高速切削機床的平衡問題則重要得多。即便運用高速機床，許多車間也可以選用預平衡刀柄和預平衡刀具來處理平衡問題。不過，關于非常精細和轉速很高的加工，依然需求對安裝好的刀柄和刀具進行平衡操作。

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