介绍了一种新型半自动砂轮平衡装置，它采用8031单片机自动识别砂轮不平衡量的大小和相位。实验表明，该装置平衡块精度高，可以替代传统的手工平衡。关键词半自动砂轮平衡装置分类号TG502.361简介作为精密加工的磨床，它决定了产品加工的精度。磨床振动是影响磨削精度的主要因素。在磨床振动中，最重要的振动源是主轴上砂轮的振动，而砂轮的偏心是主要的振动源。砂轮不平衡振动是影响工件精度，尤其是工件波纹度的主要原因。另外，砂轮的振动会降低主轴的精度和磨床的寿命。随着高科技的发展，高速磨削变得越来越重要。砂轮不平衡振动问题日益突出。传统的静平衡方法已经无法控制各种动态因素引起的砂轮不平衡振动。国内外不断推出各种新型砂轮动平衡产品，以满足生产要求。比如美国的SBS自动平衡装置要8000美元，意大利marposs公司的机械监测补偿系统要8000-10000美元，相当于中国一台中型磨床的价格，在中国很难占领市场。目前，在我国的实际生产中，广泛采用的是手工静平衡的方法。先在磨架上平衡后，安装在磨床上用磨刀校正，然后拆开，放在平衡架上精平衡后才能使用。有时高精度机床需要反复平衡三次，导致砂轮修正量大，时间长，平衡精度低。尤其是大型磨床砂轮的装卸平衡更加复杂，工人劳动强度大，生产效率低。国产自动平衡头虽然便宜，但是体积大，质量不稳定，故障率高，所以没有形成成熟的产品。到目前为止，广泛使用的是手动动平衡和静平衡。基于以上原因，我们开发了一种新型半自动平衡装置。2平衡装置的特点不平衡量的大小和相位由仪器直接给出。研磨机不需要更换。平衡块利用原砂轮法兰中的平衡块，没有任何其他结构，可以方便地在磨床上平衡，不需要反复装卸砂轮，控制部分采用单片机系统，可以降低成本，提高设备的可靠性。平衡配重的放置是手动完成的。此外，该装置配有少量按钮和显示器，可直接显示不平衡量的大小和相位，对操作人员的技术和经验要求不高。同时可以克服其他半自动平衡装置的固有缺点，取代目前国内普遍采用的落后的人工动静态平衡，降低工人的劳动强度，提高平衡效率和精度。3平衡装置的基本组成和工作原理如图1所示，半自动平衡装置由传感器、滤波器、放大器、A/D转换器、8301单片机和LED显示器组成。图1仪器组成1。砂轮架2。振动传感器3。放大器4。过滤器5。A/D转换6.8031单片机7。LED显示屏8。平衡重量9。刻度环10。由砂轮偏心引起的振动由安装在磨头架上方的传感器测量。安装位置靠近磨床主轴承前支撑的上部，即通过测量磨床主轴承前支撑的振动来解决不平衡量的大小。根据线性系统的特性，我们可以得到：P0=A0(1)，其中：A0-砂轮不平衡量振幅，P0-砂轮不平衡量，-影响系数。将一个已知重量的P1放在砂轮上，它将产生砂轮架的振幅A1和t的振幅A0
系统的运行过程是：传感器提取砂轮的振动信号，经过滤波放大后，送入A/D转换器，将模拟信号转换成数字信号，然后由单片机8031进行计算处理，并在LED显示屏上显示砂轮不平衡信号的相位以及最终使用配重块进行补偿时的放置角度。程序框图如图3所示。图34实验实验是在MG1432A磨床上进行的。有经验的师傅手动平衡新买的砂轮需要45分钟左右。然后用这个装置再平衡：实验数据见下表。平衡结果表手动平衡后平衡块位置为180，手动平衡后砂轮残余振幅为260。0.429测试配重块在不同位置的测量振幅。平衡块位置0 90 180 270振幅值3.6743.711.1141.922识别方法传统四点法最小二乘法四点法识别不平衡相位32.0332.040000000004 26.8173.4平衡后的残余振幅0.3470.228说明新型半自动平衡器调整后的砂轮残余振幅比手动平衡后降低了近50%，整体该装置可直接用于砂轮磨损一段时间后的再平衡，效果很好。
