The tolerance effect of natural frequencies of HDD actuator arm

Main Article Content

กุลทรัพย์ ผ่องศรีสุข
อิสรพงษ์ สุวรรณ
ธิติชัย นาคทอง
ไกรฤกษ์ ฟั่นแจ้ง


This research aimed to study the tolerance effect of the natural frequencies of the HDD actuator arm to reduce the working time of the CNC machine in HDD manufacturing. In the study, the HDD actuator arm was simulated with a three-dimensional model in the finite element software. The HDD actuator arm dimensions were varied within the tolerance criteria of the HDD manufacturer. The natural frequencies of the HDD actuator arm were evaluated by using the finite element software. The results demonstrated that the tolerance of Heat sink thickness, Hub diameter, Swage pad diameter, and Arm slot 1 diameter had a natural frequency variation less than 50 Hz. Therefore, the working time for those positions production by CNC machine to obtain a high precision can be reduced due to the tolerance of that positions are not significant in the natural frequencies of the HDD actuator.

Article Details

บทความวิจัย (Research Article)


Okawa, R, Terada K, Ito K, Watanabe S, Imai T, Tanihira. K. Modal Analysis of HDD's Actuators. Fujikura Technical Review. 2002;31: 7-11.

Phonpai T, Jearsipongkul T. Vibration analysis of Actuator Arm in HDD using FEM and identification using LDV. KKU Engineering Journal. 2007;34(4): 477-488.

Ruangsinchaiwanich S, Phanphanit S. Influence of damper position on multi-arm actuator resonance in HDD. In IEEE (ed.) 2009 International Conference on Electrical Machines and System, 15-18 November 2009, Tokyo, Japan. p. 1-6.

อิสรพงษ์ สุวรรณ. การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนแบบอิสระของแขนหัวอ่านฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์. เชียงใหม่: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา; 2559.

Puengkhom V, Thongsri J, Pimsarn M. On Finite Element Modeling Aspect of HDD's Head Stack Assembly Vibration Analysis. In: King Mongkut's Institute of Technology Ladkraband (ed.) The 5th Thai Society of Mechanical Engineers, International Conference on Mechanical Engineering, 17-19 December 2014, Chiangmai, Thailand. AMM055-p. 67.

Kim DW, Lee JK, Park NC, Park YP. Vibration Analysis of HDD Actuator with Equivalent Finite Element Model of VCM Coil. KSME International Journal. 2003;17(5): 679-690.

กฤษฎา จะนา, ธิติชัย นาคทอง. การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนของขดลวดเสียงในแขนหัวอ่านฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟโดยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์. เชียงใหม่: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา; 2560.

Luo J, Shu DW, Ng QY, Zambri R, Lau JHT, Shi BJ. On the simulation of the pivot bearing inside HDD. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2006;303: e81-e85.

Ampaipipatgul P, Sedsitichoke S, Phopli S, Phonpai T, Jearsiripongkul T. Axial vibration analysis of pivot bearing using LDV/SLDV and identification using FEM. KKU Reearchs Journal. 2008;13(4): 423-429.

Achawakorn K, Jearsiripongkul T, Fanchaeng K. The effect of HDD pivot bearing assembly process on actuator arm modal frequency. KKU Engineering Journal. 2013;40(1): 29-33.

He ZM, Mou JQ, Chan KS, Lam SH, Lin W. Mechanisms of minimum skew angle actuation for hard disk drives. In: MATEC Web of Conferences (ed.) The 3rd International Conference on Control, Mechatronics and Automation, 21-22 December 2015, Barcelona, Spain. 02002-p. 1-5.