主动混合式砂轮-电主轴系统自动平衡装置研究综述
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Ａｂｓｒ ｃ ： Ｉ ｇ — ｐ ｅ ｒｎ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ，ｕ ｂａａ ｃ ｆｇ ｉ ｄ ｎｇ ｗｈｅ ｌａ ｔｒ ｓ ｉ ｄ ｅ ｈ ｓ ｉ ｔ ａ ｔ ｎ ｈｉｈ ｓ ｅ ｄ ｇ ｉ ｄ ｎ ｒ ｃ ｓ ｎ ｌ ｎ ｅ ｏ ｒｎ ｉ ｅ ｎｄ ｍｏ ｏ ｐ ｎ ｌ ａ ｍｐｏｔ ｎ ｎ ｌ ｅ ｃ ｓ ｒａ ｔｉｆｕ ｎ ｅ ｏ ｒ ｐ ｅ ｅ ｓ ｒａ ｅ ｐ ｅ ｉｉｎ ａ ｄ ｓ ｉ ｄ ｅ ｌ ｅ． Ｈｅ ｃ ｎ ｗｏ ｋ ｉｃ ｕ ｆ ｃ ｒ ｃ ｓｏ ｎ ｐ ｎ ｌ ｉ ｆ ｎ ｅ，ｏ ｌｎ ｕ ｏ ｂ ｌｎｃ ｒ ｒ ｄ ｌ ｐ ｌｅ ｎ ｈｉｈ－ｐ ｅ ｒ ｃ ｓ ｎ ｉ ｅ ａ ｔ — ａ ａ ｅ ｓ ａ ｅ ｗｉ ｅｙ ａ ｐ ｉｄ ｉ ｇ ｓ ｅ ｄ ｐ ｅ ｉｅ ｍａ ｈ ｎ ｎｇ ｅ ｕ ｐ ｎ ｓ Ｓ ｆｒ ａ ｔｖ ｈ ｂｒｄ ｕ ｏ ｂ ｌ ｎ ｅ ｉ ａ ｍｏ ｔ ｏ ｃ ｉ ｉ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ． ｏ ａ ｃｉ ｅ ｙ ｉ ａ ｔ — ａａ ｃ ｒ ｓ ｓ ｃ ｍｍｏ ｋ ｎ ｏ ｄ ｎａ ｃ ｎ ｉ ｄ ｆ ｙ ｍｉ ｂａａ ｃｎ ｄ ｖ ｃ ｌ ｎ ｉ ｇ ｅ ｉｅ． Ｉｓ ｔ ｄ ｎａ ｃ ｂ ｌｎ ｉ ｇ ｐ ｉ ｃｐｌ ｓｐｒ ｓ ｎ ｅ ｅ ｅ，ｔ ｅ ｙ ｍｉ ａ ａ ｃ ｎ ｒｎ ｉ ｅ ｗａ ｅ ｅ ｔ ｄ ｈ ｒ ｈ ｎ，ｉ ｌ ｓｉ ｃ ｔｏ ｅ ｃｉ ｔｏ ｓ ｇ ｖ ｎ ｉ ｅｍｓ ｏ ａ ｈ ｂ ｌｎｃ ｒ ｔ ｃａ ｓｆ ａ ｉｎ ｄ ｓ ｒｐ ｉ ｎ ｗａ ｉｅ ｎ ｔｒ ｆ ｅ ｃ ａａ ｅ ｓ ｉ ｃ ｎ ｇ ｒ ｔｏ ｅ ｔ ｅ．Ｆｉ ｌｙ，ｔ ｎ ｅ ｃｅ ｏ ｕ ｏ ｂａａ ｅ ｕ ｕ ｅ ｄ ｖ ｌｐｍｅ ｔｗｅ ｅ ｄ ｓ ｒｂｅ ｏ ｆ ｕ ａｉ ｎ ｆａｕｒ ｉ ｎａｌ ｅ ｄ ｎ ｉｓｆ ｒａ ｔ － ｌｎｃ ｒｆ ｔ ｒ ｅ ｅ ｏ ｎ ｒ ｅ ｃ ｉ ｄ，ａ ｄ ａ ｔ — ａａ ｃ ｒ ｄ ｓｇ ｎ ｕ ｏ ｂ ｌ ｎ ｅ ｅ ｉｎ ｒ ｑｕ ｒ ｍｅ ｔ ｒ ｔｆ ｒ ｒ ｅ ｉｅ ｎ ｓｗｅ ｅ ｐｕ ｏ ｗａ ｄ． Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ｇ ｉ ｄ ｎ ｅ ｌａ ｄ ｍｏ ｏ ｐｉｄｌ ｒｎ ｉ ｇ ｗｈ ｅ ｎ ｔｒ ｓ ｎ ｅ；ａ ｔｖ ｙ ａ ｃ ｂａａ ｃｎ ｃｉ ｅ ｄ ｎ ｍｉ ｌ ｎ ｉ ｇ；ａ ｏ ｂ ｌｎ ｅ ｕｔ — ａａ ｃ ｒ
中 图分 类 号 ：Ｔ ５ ０２ ６ Ｇ ８ ．３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
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。
根据 目前 机 床 加 工 水 平 ， 速 磨 削 电 主 轴 最 高转 高
高， 能显 著 改善转 子 系统 动 态运 行 质 量 ， 已成 为 现 代 故
转 子动 平衡 技术 的重 点研 究对 象 。 在线 动 平衡 系统 包 括 振 动 信 号 测 试 、 理 模 块 和 处
速 可 达数 十 万 转 。 在 如此 高 转 速 下 ， 轮 原 始 质 量 分 砂 布 不 均 、 轮磨 损 或破 裂 、 却 液对 砂 轮 的冲 击 和 不均 砂 冷 匀 浸 入等 都将 引起 砂 轮 一电主 轴 系统 极 大 的惯 性 离 心 力 ， 支 承轴 承产 生 巨大 振 动 ， 使 致使 整 个 工 艺 系 统 动态 特 性 恶化 ， 重 影 响 加 工 零 件 的表 面精 度 和 电主 轴 的 严 使 用 寿命 。因此 ， 须 对 砂 轮 一电 主轴 系 统 在 加 工 过 必
振 第３ １卷第 ５期
动
与பைடு நூலகம்
冲
击
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＩ ＢＲＡＴ ＯＮ Ｉ ＡＮＤ ＨＯＣＫ Ｓ
主 动 混合 式 砂 轮 一电主 轴 系统 自动 平衡 装 置研 究综 述
樊红卫 ，景敏卿 ，刘 恒
７ ０４ ） １０ ９
（ 西安交通大学 机械工程学院机械 电子及信 息系统研究所 ， 西安
摘 要 ：高速磨削过程中， 砂轮 一 电主轴的不平衡影响工件精度和主轴寿命。因此， 动平衡装置在高速精密加 自
工场合应用广泛 。主动混合式 自动平衡头是 当今应 用最 多的一类 自动平衡 装置 ， 阐述 了其 动平衡 原理 ， 对其按 结构 特 并
点进行 了分类介 绍。最后 ， 自动平衡装 置未来发展作 了展望 ， 出了平衡 头的设计 要求 。 对 提 关键词 ：砂轮 一电主轴 ； 主动动平衡 ； 自动平衡装置
Ｆ Ｎ Ｈｏ ｇ ｗ ｉ ｌ ｎ ｑｎ Ａ ｎ — ｅ ，ＪＮＧ Ｍｉ— ｉｇ，Ｌ Ｕ Ｈｅ ｇ Ｉ ｎ
（ｎｔｕｅｏ ｅｈｔ ｎｃ ａｄＩｆｒ ａ ｏ ｙｔ ， ｉｎＪ ｏ ｎ ｎｖｒｔ，ｘ ， １０ ９ ｈｎ ） Ｉｓｔｔ ｆ ｃ ａ ｏｉｓ ｎ ｏｍ ｔ ｎＳ ｓ ｍｓ Ｘ ｈ ｉ ｔ ｇＵ ｉ ｓｙ ｉｎ７ ０４ ，Ｃ ｉａ ｉ Ｍ ｒ ｎ ｉ ｅ ａｏ ｅｉ ａ
随着 高 速加 工 （ ｉ ｐｅ ｃｉｉｇ Ｈｇ ＳｅｄＭａｈｎｎ ，ＨＳ 技术 ｈ Ｍ） 的发展 ， 速 磨 削 已成 为 高 效 精 密加 工 的 主 要 方 式 之 高
一
企业 带 来不 小 的 经 济损 失 。在 线 动 平 衡 是 不 停 机 、 不
打 乱操 作状 态 的全 自动 动 平 衡 ， 自动 化 和 智 能 化 程 度
中 图分 类 号 ：Ｔ ５ ０２ ６ Ｇ ８ ．３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
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。
根据 目前 机 床 加 工 水 平 ， 速 磨 削 电 主 轴 最 高转 高
高， 能显 著 改善转 子 系统 动 态运 行 质 量 ， 已成 为 现 代 故
转 子动 平衡 技术 的重 点研 究对 象 。 在线 动 平衡 系统 包 括 振 动 信 号 测 试 、 理 模 块 和 处
速 可 达数 十 万 转 。 在 如此 高 转 速 下 ， 轮 原 始 质 量 分 砂 布 不 均 、 轮磨 损 或破 裂 、 却 液对 砂 轮 的冲 击 和 不均 砂 冷 匀 浸 入等 都将 引起 砂 轮 一电主 轴 系统 极 大 的惯 性 离 心 力 ， 支 承轴 承产 生 巨大 振 动 ， 使 致使 整 个 工 艺 系 统 动态 特 性 恶化 ， 重 影 响 加 工 零 件 的表 面精 度 和 电主 轴 的 严 使 用 寿命 。因此 ， 须 对 砂 轮 一电 主轴 系 统 在 加 工 过 必
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Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＩ ＢＲＡＴ ＯＮ Ｉ ＡＮＤ ＨＯＣＫ Ｓ
主 动 混合 式 砂 轮 一电主 轴 系统 自动 平衡 装 置研 究综 述
樊红卫 ，景敏卿 ，刘 恒
７ ０４ ） １０ ９
（ 西安交通大学 机械工程学院机械 电子及信 息系统研究所 ， 西安
摘 要 ：高速磨削过程中， 砂轮 一 电主轴的不平衡影响工件精度和主轴寿命。因此， 动平衡装置在高速精密加 自
工场合应用广泛 。主动混合式 自动平衡头是 当今应 用最 多的一类 自动平衡 装置 ， 阐述 了其 动平衡 原理 ， 对其按 结构 特 并
点进行 了分类介 绍。最后 ， 自动平衡装 置未来发展作 了展望 ， 出了平衡 头的设计 要求 。 对 提 关键词 ：砂轮 一电主轴 ； 主动动平衡 ； 自动平衡装置
Ｆ Ｎ Ｈｏ ｇ ｗ ｉ ｌ ｎ ｑｎ Ａ ｎ — ｅ ，ＪＮＧ Ｍｉ— ｉｇ，Ｌ Ｕ Ｈｅ ｇ Ｉ ｎ
（ｎｔｕｅｏ ｅｈｔ ｎｃ ａｄＩｆｒ ａ ｏ ｙｔ ， ｉｎＪ ｏ ｎ ｎｖｒｔ，ｘ ， １０ ９ ｈｎ ） Ｉｓｔｔ ｆ ｃ ａ ｏｉｓ ｎ ｏｍ ｔ ｎＳ ｓ ｍｓ Ｘ ｈ ｉ ｔ ｇＵ ｉ ｓｙ ｉｎ７ ０４ ，Ｃ ｉａ ｉ Ｍ ｒ ｎ ｉ ｅ ａｏ ｅｉ ａ
随着 高 速加 工 （ ｉ ｐｅ ｃｉｉｇ Ｈｇ ＳｅｄＭａｈｎｎ ，ＨＳ 技术 ｈ Ｍ） 的发展 ， 速 磨 削 已成 为 高 效 精 密加 工 的 主 要 方 式 之 高
一
企业 带 来不 小 的 经 济损 失 。在 线 动 平 衡 是 不 停 机 、 不
打 乱操 作状 态 的全 自动 动 平 衡 ， 自动 化 和 智 能 化 程 度