主动混合式砂轮-电主轴系统自动平衡装置研究综述

砂轮动平衡毕业设计砂轮动平衡毕业设计在工程领域中，砂轮是一种常见的工具。

它被广泛应用于金属加工、石材加工等行业，用于磨削、抛光等工艺。

然而，由于制造过程中的不完美或者长时间使用后的磨损，砂轮可能会出现不平衡现象。

这种不平衡不仅会影响砂轮的使用寿命，还可能导致机械设备的振动，甚至损坏设备。

因此，砂轮动平衡是一项非常重要的工程问题。

砂轮动平衡的目的是通过调整砂轮的重心，使其在高速旋转时能够保持平衡。

这样可以减少振动，提高砂轮的使用寿命，并保证加工过程的稳定性。

为了实现砂轮动平衡，工程师们通常会采用两种方法：静态平衡和动态平衡。

静态平衡是指在砂轮不旋转的情况下，通过调整砂轮的重心位置，使其能够保持平衡。

这种方法通常使用重锤或者调整砂轮安装位置的方式来实现。

静态平衡对于较小的砂轮来说效果较好，但对于大型砂轮来说，由于其质量较大，静态平衡的效果可能不够理想。

动态平衡是指在砂轮旋转的情况下，通过调整砂轮的重心位置，使其能够保持平衡。

这种方法通常使用专门的平衡设备来实现。

动态平衡可以更准确地调整砂轮的重心位置，提高平衡效果。

然而，动态平衡设备的价格较高，需要专门的操作技术，因此在实际应用中使用较少。

为了解决砂轮动平衡的问题，我在毕业设计中提出了一种新的方法。

该方法基于图像处理技术和机器学习算法，能够实时监测砂轮的平衡状态，并自动调整砂轮的重心位置，以实现动态平衡。

首先，我使用高分辨率摄像机对砂轮进行拍摄，并将图像传输到计算机中进行处理。

通过图像处理技术，我能够提取砂轮的轮廓，并计算出其重心位置。

然后，我使用机器学习算法对砂轮的平衡状态进行分类。

通过训练算法，我能够根据砂轮的形状和重心位置，准确地判断砂轮是否平衡。

一旦检测到砂轮不平衡，系统将自动调整砂轮的重心位置。

我设计了一个机械装置，通过电机和传动装置，可以实时调整砂轮的重心位置。

当系统检测到砂轮不平衡时，电机将根据预先设定的算法，自动调整装置的位置，使砂轮重新平衡。

专利名称：一种磨床主轴砂轮静平衡装置专利类型：实用新型专利
发明人：彭克立,杨超,李胜
申请号：CN201821832860.1
申请日：20181101
公开号：CN209223816U
公开日：
20190809
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了磨削机床技术领域的一种磨床主轴砂轮静平衡装置，包括砂轮主轴箱，所述砂轮主轴箱的内腔侧壁通过静压轴承转动安装有主轴，且主轴的左右两端分别贯穿于砂轮主轴箱的左右侧壁，所述主轴的圆周外壁右端固定安装有安装法兰，所述安装法兰的右侧壁开有平衡块槽，所述安装法兰的右端固定安装有用压盖，所述安装法兰的中心位置安装有锁紧螺母，该种磨床主轴砂轮静平衡装置，设计合理，整个主轴和皮带轮等动系统与砂轮一起做静平衡，比传统线下砂轮静平衡具有更高的平衡精度，砂轮需要做静平衡时不需要反复地拆装，只需要在线上就能操作，提高了工作效率，降低了劳动强度，安全可靠。

申请人：湖大海捷(湖南)工程技术研究有限公司
地址：410000 湖南省长沙高新开发区谷苑路186号湖南大学科技园工程孵化大楼东栋418室国籍：CN
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基于DSP的便携式砂轮主轴在线动平衡仪的开发与
研究的开题报告
一、研究背景
砂轮主轴是机床加工中的重要组成部分，其质量的好坏直接关系到机床加工的精度和效率。

然而，由于砂轮主轴要在高速转动时承受大的离心力和惯性力，会导致其产生振动和噪音，进而影响到整个加工质量和效率。

因此，砂轮主轴在线动平衡成为当前解决该问题的有效手段。

二、研究目的
本论文旨在开发一种基于DSP的便携式砂轮主轴在线动平衡仪，使其能够在机床加工过程中实现对砂轮主轴进行在线动平衡，提高机床加工的精度和效率。

三、研究内容
1. 研究在线动平衡技术，包括平衡原理、算法和实现方法。

2. 确定研究对象，进行砂轮主轴的结构分析，建立其数学模型。

3. 设计砂轮主轴在线动平衡仪的硬件和软件系统，选择适合的DSP 芯片和开发工具，编写程序实现在线动平衡功能。

4. 进行实验验证，测试砂轮主轴在线动平衡仪的平衡效果和实时性能，优化系统参数。

四、研究意义
开发一种基于DSP的便携式砂轮主轴在线动平衡仪，将能够在机床加工过程中快速、准确地对砂轮主轴进行在线动平衡，有效提高机床加工的精度和效率，具有实际应用价值和经济效益。

五、论文结构
第一章：绪论
第二章：砂轮主轴在线动平衡技术研究
第三章：砂轮主轴结构分析
第四章：基于DSP的砂轮主轴在线动平衡仪设计第五章：实验验证与结果分析
第六章：总结与展望
参考文献。

砂轮动平衡的原理如果砂轮在工作期间，处于不平衡状态，震动将持续的传递到设备的机械部件，尤其是主轴，及轴承，在一段时间内可能使得这些机械部件的工作状况变坏，直到彻底损坏。

rspindle主轴轴承F0主轴摆动量 推力 成的磨头性 能的降低， 将不能保证 加工件的质 量，因此加 工件的质量取决于砂轮 平衡的程度。

由于主轴和轴承震动造实际不平衡量 virtualunbalancing m ■ r spindle oscillation &nplitudQ I I 44^ pulsing force FX=m*r f w 2*dnwt补偿配重 Gompensatfng weights这一问题成为砂轮平衡系统能够即经济又简单的解决方案。

这就清楚的说明，当高精度产品的质量需要得到保证时,必须将砂轮的不平衡量通过平衡系统限制在一定的范围内。

・通常砂轮平衡，是通过操作者手动方式，在砂轮法兰某适当的位置，设置配重块来实现的，显然这需要操作者的技能以及较长的时间来完成这一操作。

・砂轮可以通过安装在设备上的砂轮自动平衡装置，自动的而且是有效的完成砂轮平衡的工作。

它有着先进于手动方式的各种优点，例如：更精确的平衡，更短的平衡时间（仅需几秒钟），完全的自动平衡循环，对操作者没有技能要求，柔性的参数设置，在砂轮使用寿命期间恒定的震动控制。

砂轮平衡对设备工作状态影响的比较未平衡的砂轮■平衡过的砂轮Balanced grinding wheel Unbalanced grinding wheel。

高速磨削在线动平衡系统硬件设计尹明泉;景敏卿;刘恒;樊红卫【摘要】For unbalance of grinding wheel-motor spindle in high -speed grinding, bardwares of online dynamic balancing system are designed. Monitoring and control unit is proposed, and preprocessing and filter circuit of vibration signals is designed. A auto balancer with electmmagnetic drive and electromagnetic lock is designed, and its thee-dimensional model is btilt in Pro/E. These researches lay an important foundation for online dynamic balancing system.%针对高速磨削加工过程中砂轮一电主轴系统的不平衡现象,设计了在线动平衡系统的主要硬件.研究了在线动平衡测控系统的设计原理和组成,对振动信号的调理和滤波电路进行了设计.研究了电磁力驱动与锁紧的平衡头结构,在Pro/E中建立了该平衡头的三维模型.研究工作为动平衡系统开发奠定了基础.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2011(000)006【总页数】4页(P156-159)【关键词】高速磨削;在线动平衡;砂轮一电主轴;测控系统;自动平衡头【作者】尹明泉;景敏卿;刘恒;樊红卫【作者单位】西安交通大学机械工程学院机械电子及信息系统研究所,陕西西安,710049;西安交通大学机械工程学院机械电子及信息系统研究所,陕西西安,710049;西安交通大学机械工程学院机械电子及信息系统研究所,陕西西安,710049;西安交通大学机械工程学院机械电子及信息系统研究所,陕西西安,710049【正文语种】中文【中图分类】TG580.236现代高速数控机床普遍采用电主轴取代传统机械主轴，因此主轴转速可达上万转，甚至数十万转。

采用单平面影响系数法实现砂轮轴现场平衡史必佳;景敏卿;樊红卫;王锦;刘恒【摘要】以集成电磁式主动平衡装置的砂轮电主轴为对象，探讨采用影响系数法进行单平面现场平衡的原理和现场平衡中信号的处理方法。

基于LabVIEW 开发专门用于砂轮盘类转子现场单面平衡的虚拟仪器系统，利用其完成砂轮轴现场平衡校正。

试验表明，所开发的平衡校正系统能够有效抑制不平衡引起的基频振动。

%This paper takes the grinding wheel and motorized spindle with electromagnetic active balancing device as the subject investigated,and studies the fundamental principle of the single plane field balancing based on the influence coeffi-cient method.Besides,the signal processing method used in balancing is introduced.By LabVIEW,the virtual instrument system specially used in single plane field balancing of disc type rotor is devel-oped,with which the field balancing of grinding wheel spindle is completed.The experimental re-sult shows that the proposed unbalance correction system can effectively suppress the fundamental unbalance induced vibration.【期刊名称】《机械与电子》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】4页(P59-61,62)【关键词】砂轮轴;现场平衡;单面平衡;影响系数【作者】史必佳;景敏卿;樊红卫;王锦;刘恒【作者单位】西安交通大学机械工程学院，陕西西安 710049;西安交通大学机械工程学院，陕西西安 710049;西安交通大学机械工程学院，陕西西安 710049;西安交通大学机械工程学院，陕西西安 710049;西安交通大学机械工程学院，陕西西安 710049【正文语种】中文【中图分类】TH113.20 引言工件表面的粗糙度、波纹度等很大程度上受到砂轮轴径向振动的影响［1－2］。

磨床上的砂轮动平衡装置
李春生
【期刊名称】《机械工程师》
【年(卷),期】1998(000)004
【总页数】1页(P45)
【作者】李春生
【作者单位】洛轴集团公司圆锥轴承厂;洛轴集团公司设备处
【正文语种】中文
【中图分类】TG580.23
【相关文献】
1.主动混合式砂轮-电主轴系统自动平衡装置研究综述 [J], 樊红卫;景敏卿;刘恒
2.砂轮动平衡装置在磨床上的应用 [J], 孙业增
3.砂轮自动平衡系统在轧辊磨床上的应用 [J], 戴华发
4.美国SBS全自动砂轮在线动平衡系统在轧辊磨床上的应用 [J], 潘纪根
5.一种新型砂轮自动平衡装置原理及实验 [J], 苏健;张萍;高冰
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