基于DSP的便攜式砂輪主軸在線動平衡儀的開發(fā)與研究.pdf

1、砂輪主軸的不平衡會導(dǎo)致磨床加工質(zhì)量下降以及加工效率降低。而砂輪在加工過程中由于磨粒磨損等原因，不可避免地會產(chǎn)生較大不平衡量。所以砂輪主軸的動平衡研究，對于磨床加工是很有價(jià)值的。動平衡的一般做法主要有兩種：平衡機(jī)法和現(xiàn)場動平衡法。現(xiàn)場動平衡技術(shù)以其方便、高效和低廉的特點(diǎn)取得了越來越廣泛的關(guān)注。 本文介紹了砂輪不平衡故障機(jī)理、診斷方法以及平衡理論，簡述了測量不平衡量的常見方法：影響系數(shù)法，并且介紹了DSP(數(shù)字信號處理)技術(shù)在動平衡

2、測試中的應(yīng)用，以及本課題的研究內(nèi)容與意義。 本文設(shè)計(jì)了基于DSP的砂輪主軸便攜式動平衡儀，選用32位高性能數(shù)字信號處理器TMS320F2812作為控制系統(tǒng)的核心處理器。在線動平衡儀數(shù)字信號處理方法上，本文采用一定的測頻方法獲得主軸轉(zhuǎn)速，以此轉(zhuǎn)頻為基頻，采用最小二乘法直接擬合經(jīng)過低通濾波后的振動信號的前三階頻率成份，獲得主軸的振動信息。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該算法可行且精度較高。 本文完成了該便攜式在線動平衡儀的硬件及軟件設(shè)計(jì)以及原有軟

3、件模塊的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集，電磁鐵控制，數(shù)據(jù)處理等幾大功能模塊的可靠穩(wěn)定運(yùn)行。在實(shí)驗(yàn)過程中不斷改進(jìn)提高了信號質(zhì)量以及更合理的程序算法，對影響系數(shù)法在不同情況下的應(yīng)用做了較深入的分析，并在軟件上彌補(bǔ)了機(jī)械裝置電磁鐵定位較慢的不足。設(shè)計(jì)制作完成了PCB板。 硬件和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成之后，通過對控制電路、軟件的實(shí)際調(diào)試，整個(gè)系統(tǒng)可以正常穩(wěn)定可靠工作，實(shí)現(xiàn)對主軸的快速平衡。應(yīng)用上述技術(shù)和方法開發(fā)的基于DSP的全自動高速主軸在線動平衡儀樣