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    振動對軸承溝道磨床的磨削加工精度和穩定性有很大的影響，為了保證磨床的加工性能，廠家在出廠之前對電動機、皮帶輪以及軸系都進行了的平衡，而磨床的振動主要和不穩定的振源是砂輪的不平衡引起的，盡管出廠前對其進行了平衡，但由于砂輪本身在加工過程中處在不斷變化的過程中，如加工過程中的磨損不均勻，對冷卻液的吸附不一致，修正偏差和更換新砂輪時的裝配誤差及材質等種種因素，都會造成砂輪系統的質量中心偏離其旋轉軸線從而引起磨床振動。這種振動將使零件的加工表面出現振紋，對加工精度影響很大。因此，如果能對磨床砂輪系統進行快速的自動平衡，將能夠有效地提高軸承零件的加工精度和生產效率。　　

　　一、平衡原理與系統結構　　

　　1．平衡原理砂輪可以看成是由無數微小的質點組成的。這些微小質點在旋轉時產生的慣性力構成的慣性力系，可以向質心簡化為一個合力F，它是各個微小質點的離心力Fi，矢量的合成，即：　　

　　式中 mi——第i個微小質點的質量，kg　　

　　ri——第i個微小質點到旋轉軸線的距離矢量，m　　

　　Fi——第i個微小質點產生的離心慣性力，N　　

　　M——砂輪旋轉體的總質量，kg　　

　　rc——砂輪旋轉體質心到旋轉軸線的距離矢量，m　

　　ω——砂輪旋轉的角速度，rad/s　　

　　當砂輪旋轉的離心慣性力系是一個平衡的力系時，此時砂輪的慣性中心與旋轉軸線一致，即rc =0，所以根據上式合力F為0，即不存在不平衡量，這是一種理想狀態。事實上，由于前面提及的原因，實際砂輪總是或多或少地存在著不平衡，其慣性中心都或多或少地偏離其旋轉軸線，從而使得rc不等于0。根據上式，合力F不為0，此時令U=Mrc，并將它稱作砂輪的不平衡量。用它來表征不平衡量的大小，對于砂輪自動平衡機構多采用砂輪軸前軸承處拾取振動的位移峰值（μm）來衡量平衡精度水平的高低，自動平衡的精度一般可以達到＜1μm，如果設備整體狀態良好則動平衡精度可以達到＜0.1μm。（電主軸整體行業概況）　　

　　2．平衡系統結構砂輪自動平衡機構的基本構成如圖2所示，測振傳感器用于拾取振動信號并將振動信號傳入測控單元，光電開關用以獲取轉速信息，同時也是同步信號，它提供相位基準，將該信號鎖相倍頻后，控制信號的采集可實現整周期同步采樣，可以大幅降低信號的相位誤差。測量控制單元完成信號采集、分析處理、結果顯示、輸出控制等系統的主要功能，同時可以將采集的原始信號通過RS-232上傳至上位機進行進一步的處理。　　

　　整機在常態下，平衡頭隨著主軸同頻旋轉，當整機進入自動平衡狀態時，平衡頭根據計算得出的不平衡量的大小和方位，接收測控系統的指令，調整兩平衡塊的位置，使平衡塊所產生的平衡矢量抵消砂輪不平衡量，當振動值小于預置值時平衡過程結束。　

　　二、系統的硬件原理　　

　　壓電傳感器用于拾取振動信號，由于ADuC812自帶8路12位AD，所以壓電傳感器的輸出信號經過電荷放大及電壓放大后，可以直接送入812的P1口。采樣所獲得的數據已經包含了振動信號的幅值、相位及平衡轉速信息，通過解算可以得到兩平衡塊的補償位置。測控單元據此發出控制命令，通過接口電路并放大之后，控制兩平衡塊到達補償位置從而實現快速補償。同時也可以將數據通過RS-232串行口上傳至PC機，由上位機的LabVIEW程序進行進一步的處理和分析。