文档介绍：影响系数法在机械式磨床自动平衡系统中的应用
王璞丛培田/ 沈阳理工大学
摘要:介绍了影响系数法在机械式磨床自动平衡系统中的应用。给出了在线动平衡的工作流程,并进行了精度分析。
关键词:磨床;动平衡;影响系数法
中图分类号:TG58 文献标识码:B
文章编号:1006-8155(2008)01-0055-03
The Application of Influence Coefficient Method on Auto-balancing System of Grinding Machine
Abstract: The paper introduces the application of influence coefficient method on auto-balancing system of grinding machine. The working process of on-line dynamic balancing is given and the accuracy analysis is carried out in this paper.
Key words: grinding machine; dynamic balancing; influence coefficient method
0 引言
在磨削加工过程中,砂轮不平衡量引起的振动对磨削过程有很大的影响,严重制约着磨削表面质量和精度的提高。因此,在精密和超精密磨削以及磨削自动化的发展过程中,砂轮在线动平衡成为一项不可或缺的关键技术,在生产中有着重要的意义和广泛的前景。
1 平衡头的工作机理
——————————
收稿日期:2007-08-29 沈阳市 110168
如图1所示,平衡头安装在磨床主轴端部,并随主轴转动。平衡头内安装有两个偏心齿圈,通过两个永磁直流电机分别驱动。在平衡过程中,两个偏心齿圈的旋转方向可由拾振信号和单片机给定的算法来控制,也可以通过人工手动微调,直到达到平衡精度要求。其中,使两个齿圈同向旋转,使齿圈产生的离心力的合力方向与砂轮本身不平衡量所产生的合力方向相反,并在同一直线上,即达到相位补偿;如果使两个齿圈反向旋转,调整偏心质量的夹角,使其与砂轮本身不平衡质量相等,即完成幅值补偿。
1. 控制箱 2. 拾振器 3. 磨床主轴 4. 砂轮 5. 齿圈1 6. 齿圈2 7. 平衡头 8. 光电传感器
图1 平衡头安装示意图
2 平衡头的关键结构
平衡头的关键部分由两个偏心齿圈和驱动电机组成。
偏心齿圈的结构
在偏心齿圈的一侧开5个呈轴对称的小孔,由此产生偏心质量,齿圈的结构如图2所示。
图2 偏心齿圈
如果圆孔之间的夹角为α,每个圆孔对应的质径积为m1e1,则5个相邻孔的等效质径积为
=。通过调整两个齿圈的角度,即可以得到0和2之间的任意质径积,以达到平衡的目的。
驱动电机的选择
设计采用直流永磁电机,因为直流电机体积小、控制简单、过载能力强。控制电机的通电时间就可以控制偏心齿圈的转动角度。改变直流电机的电压极性,就可以控制电机的正反转。
3 影响系数法在系统中的应用
影响系数法
如果初始不平衡量记做,初始振动量记做,定标平衡量记做,定标振动记做,其中为人工给定,可以通