3=SimSun关键词超高速磨削孙轮自动平衡振动磨削加工通常按砂轮线速度分为普通磨削，削多以超高速磨削可大幅度提磨削效率，延长砂轮使1寿命和减小衣面，糙度仍，片可对脆硬材料实现延性域磨削，对高塑性和难磨材料也有良好的磨削效果随着砂轮线速度的提高，比磨削去除率已猛增到3003阳8以上，可与车铣刨等切削效率相媲美实现了磨削加工高精度与高效率的有机结合。因此，超高速磨削技术被称作磨削技术的革命性跃变。德国著名磨削专家1丁吐沾博士将其誉为现代磨削技术的*高峰。

　　国际生产工程学会，将超高速磨削技术确定为面21社纪的心研究方向之2.

　　众所周知，砂轮高速旋转所产生的不平衡离心力和速度的平方成正比。而超高速磨削由于砂轮线速度在18以上，砂轮，1有极小的不平衡量，也会产生非常大的不平衡离心力，从而使机床振动，轴承磨损，被磨削工件产生面波纹和增大面粗糙度值。因此，砂轮的不平衡量严重影响着超高速磨削的加工精度和机床的使用寿命，由此可，超高光谱分析和观化分析等1段信机地综合起来。达到信息融合也是1前和今耵的发展趋势。

　　1超速磨削砂轮自动平衡技术i.i砂轮平衡技术的分类砂轮乎衡技术按自动化程度可将其分为3人类，即人工平衡半自动平衡和自动在线平衡口。人平衡是将砂轮从磨床上卸下，支承在平衡架上，通过调整砂轮法兰盘上不甲衡块，使砂轮在平衡架上平衡时间长5，2，常用作砂轮的静平衡及精细平衡的预平衡。

　　半自动平衡是利用传感器在磨床工作转速下，用1套测量装置检测出不平衡量的大小和相位，然后停机拨动法兰盘上的平衡块来减少不衡。反复多次操作使平衡精度+断提半动卞衡的平衡时间长。不适宵在超高速磨沐使用，1动1线衡则是在砂轮，作转速下动识别4衡1的大小和相位。片自动完成平衡。下作。传统的1衡方法相比，肺平衡效率岛，甲衡精度。

　　操作简便，不依赖下操作者技能等特点，由于其对交通出版社，1993.

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　　责任编辑周守清砂轮平衡状况进行实时在线监测，能够将砂轮的平衡状况始终控制在超高速磨削加工过程中所要求的精度范围内。因此砂轮自动在线平衡是高速和超高速磨削自动化及精密化发展过程中项不可缺少的关键技术。

　　成，2.其平衡原理是两两相通的腔体中灌有液态气体，且在每个腔体中装有加热棒，通过振动传感器拾取振动信号和相位，控制器发出信号使偏重腔加热棒通电，气体由液态变为气态，经管道进入相对腔，使气体在相对腔遇冷还原为液态，补偿不平1.2砂轮在线动平衡原理砂轮在线动平衡原理是通过质量补偿来实现体的质量，使其旋转轴与惯性轴重合，从而使砂轮旋转系统货忭力系的速度主矢和砂轮转动主力矩均为，达到使砂轮处尹平衡状态4.

　　砂轮自动平衡系统般由振动传感器，振动控制器和平衡头纟1成，讪过振动传感器检测砂轮旋转时不平衡量；1起的振动信号并进1数，处理，以确定不平衡量的大小和相位，然后通过振动控制器控制跟随砂轮高速旋转平衡头内的校正质量，实现对不平衡！的衔补偿。

　　衡量，使砂轮获得平衡。这种平衡装置平衡精度以振动位移1汁为0.2，0.3即平衡1寸为2，20特点是结构简单，没有开等运动零件，因此性能可靠，不需维修，使用方便。

　　气体冷却还原为液态，保留在原来密封的腔体内，即使砂轮停转，仍能保持平衡状态，由于这类平衡系统是利用密封的气腔来1.3砂轮在线动平衡的分类维持土力，因此股比液体式和机械艾衡系统复在高速及超高速磨床上常用的在线动平衡系统主要有液体式气体式及机械式3种。

　　杂和昂贵。

　　气体式平衡介质应满足下列条件161.3.1液体式平衡系统液体式平衡系统的平衡头般是由4个圆环形空腔组成，1.其平衡原理是通过空腔内容纳的液体来补偿砂轮的不平衡，每1个储液腔有1个半径各不相同的进水槽，而每1个进水槽与1个由电磁阀控制的喷水嘴相对应，因此通过不同的喷7尺嘴就可向不同的储液腔注入定量的液体，实现砂轮的平衡5.

　　液体式平衡系统，山平衡精度高，平衡头设计的多样化和灵活化在砂轮进水榷平衡头电磁阀喷水嘴生产中得到广1液贼平衡系统泛应用，但由于用于液体式平衡系统所使用的液体通常以作过适当过滤后的冷却液，即侦作过过波，仍然含有磨料的微粒，经过长时间的运转，可能会影响液压系统的性能，因此，液体式平衡系统需要较好的保养，平衡头的储液腔也需定期地清洗。液体式平衡系统般平衡精投以振动位移计为0.0.3卵平衡时间H23min1.3.2气体式平衡系统气体式平衡系统平衡头由4个扇形密封腔体组常温常压下介质基本上呈液态；密度要大些，在满足其他条件下，密度越人越好；汽化热要小，气液转化容易；对人环境无危害或危害性尽可能小。

　　1.3.3机械式1衔系统高速超高速磨床上常用的机械式平衡系统的平衡头是通过电动机径向移动金属配重滑块如和，来补偿砂轮的平衡，如头内电机启动停止和转动方向的控制信号传输，常用红外遥抒式7和圯电控制！1.电动机的驱动动作是通过平衡头内的受光元件接收砂轮罩上的发光元件所发出的信号控制，即在完全不接触的状态下，巾静止的。砂轮罩将171传1回转的侧平衡头，使驱动电动机驱动丝杠螺母移动，从而实现砂轮不平衡量的补偿。

　　悠个光电控制系统包括光检测电路和控制电路两部分，前者由发射极管，光敏极管及其相关电路组成；者由信1保持电路。电动机1反转驱动电路等部分纟成装在砂轮罩克上的4个发光极管分别控制2个电动机的启动停止和转动方向。由于光控砂轮平衡装置8是在完全不接触的状态下控制平衡滑块移动的4，因此，它不同于滑环式平衡装置，不存在电刷磨损和经常调整电刷与集电环之距离的缺点3机械式平衡系统所使用的金属配重滑块所占种系统中的液气腔所占空间相砂平衡传1动力源传动机构，动机控制回装置光电检测赛砂轮比，要小得多，且无需杂质处理和密封要求，结构紧凑，保养方便，但重相。付较人，使介效功率降低。

　　机，尹衔装置的1衡钻度以振动位，量1为。3 2砂轮自动在线平衡装置应用实例动平衡装置，己在高速和超高磨床上得到了广泛应用，其主要技术指标为采用，微处理系统实现闭环控制；测量的砂轮*高转速60000，测量的振动位移量0.099.9；平衡时间，10，30，8，重新平衡约需58；平衡精度以振动位移量计为0.0510.平衡系统框5.

　　该平衡系统山检测和柠制单元1电振动传感器和放大器集成环状储液腔喷嘴喷射系统阀座及冷却液过滤系统等组成。和微机相连的检测和控制笮元能自动测磨床的振动1在运行过程中，不需手动校正和调整。平衡系统均由微机控制，旦工作失效，诊断系统将发出停止信号。

　　砂轮4平衡〃是通过冷却液补偿的。6.

　　冷却液被喷射到环状储液腔中，平衡量可分解为2，1和〃2，压电振动传感器被固定在主轴承上以检测不平衡量的大小，而不平衡量的位置是通过相位发生器检测的，通过检测和控制单元所检测的不平衡量通过控制，和；〃的相应补偿量达到平衡，即通过控制单元控制电磁阀将过过滤的冷却液喷射到对应的环形腔6不平衡质量与补偿质量矢量内，实现系统的平衡。该平衡系统既可手动控制，也可自动控制。

　　3结语砂轮在线动平衡砚置记超高速磨床上的1要纽成部分，是保证产品加工质量，充分发挥超高速磨床中产能力及提，机床使用寿1的重要闪泰戈曰本和德国等工业发达国家在超高速磨床上均采用了自动平衡系统1.

　　在我国，随着对磨削速度和磨削精度要求的不断提高，在高速和超高速磨床上开发出高精度高效率高可靠性的砂轮在线动平衡系统，以实现砂轮在线动平衡系统的国产化系列化标准化，降低磨削成本，满足超高速磨削工艺的需要，显得尤为重要。

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　　叫冯卞富蔡光起+超高速磨，的发棹及关键技术+机械教肓部科学研究项目1！4责任编辑周守清