高速機床主軸系統(tǒng)在線動平衡裝置的研究與開發(fā).pdf

1、隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展要求,數控加工機床正朝向高速高精密的方向發(fā)展。為提高機床的加工精度,必須將機床主軸的振動響應控制在一定范圍內,其中,機床主軸系統(tǒng)的不平衡量則是影響機床主軸振動的關鍵因素之一。為此,有必要對之進行研究,從減少主軸系統(tǒng)的不平衡量入手,通過實現(xiàn)高速機床主軸系統(tǒng)在線動平衡達到減少機床主軸系統(tǒng)振動的目的。
　　 本文的主要內容分幾個部分介紹自行研發(fā)的高速機床主軸系統(tǒng)的在線動平衡裝置,以下予以簡要介紹。
　　 首

2、先,根據轉子系統(tǒng)的基本動平衡理論和常用的不平衡量調整方法,構建高速機床的主軸系統(tǒng)模型。研究了主軸系統(tǒng)的不平衡量與所引起主軸系統(tǒng)振動響應之間的關系,奠定了動平衡理論的堅實基礎,創(chuàng)新性地提出基于影響系數法的在線動平衡理論。
　　 其次,介紹所開發(fā)在線動平衡裝置的機械結構部分設計和執(zhí)行動平衡操作的具體流程。詳細分析了平衡環(huán)、壓縮彈簧和電磁鐵線圈等關鍵零部件的設計;對平衡環(huán)的軸向行程進行驗算并對常見的兩類失穩(wěn)現(xiàn)象進行分析,提出了改進的可

3、行性方法,保證機械結構部分工作的可靠性。
　　 然后,在機械裝置的基礎上介紹動平衡裝置的控制系統(tǒng)部分,包括信號采集模塊設計,硬件電路的設計和軟件程序的編寫,并對一些主要模塊的設計思路及方法進行闡述和說明。采用4只傳感器分別進行基礎信號的采集,選用TI公司32位高性能數字信號處理器TMS320F2812芯片作為核心處理器進行硬件電路的開發(fā),使用C語言和匯編語言進行軟件程序的編寫,并在DSP開發(fā)環(huán)境CCS上進行仿真和調試。