砂轮动平衡装置
主动混合式砂轮-电主轴系统自动平衡装置研究综述
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
Ｒｅ ｉ ｗ ｏ ｔ ｙ ｎ ｉ ｃ ｉ ｅ ｈｙ ｒ ｄ ａ ｔ ｂａ ａ ｅ ｆｇ ｉ ｄ ｎｇ ｗｈｅ ｌａ ｄ ｍ ｏ ｏ ｐｉ ｄｌ ｖ ｅ ｆ ｒ ｓｕｄ ｉ ｇ Ｏ ｌａ ｔｖ ｂ ｉ ｕ ｏ－ ｌ ｎｃ ｒ ｏ ｒ ｎ ｉ ｅ ｎ ｔ ｒｓ ｎ ｅ
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
SBS磨床砂轮在线动平衡系统4500 4400系列控制机中文使用说明书
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YOU FURTHER AGREE THAT IT IS THE COMPLETE AND EXCLUSIVE STATEMENT OF THE AGREEMENT BETWEEN YOU AND SCHMITT INDUSTRIES INCORPORATED AND ITS DEALER (“US”) WHICH SUPERSEDED ANY PROPOSAL OR PRIOR AGREEMENT, ORAL OR WRITTEN, AND ANY OTHER COMMUNICATIONS BETWEEN US RELATING TO THE SUBJECT MATTER OF THIS AGREEMENT.目录一、工作目标______________________________________________________1二、安全事项______________________________________________________1三、工作原理______________________________________________________1四、环境影响______________________________________________________3A、外界振动源_____________________________________________3B、磨床本身____________________________________________4五、安装要领______________________________________________________4A、联接座/平衡头__________________________________________4B、控制仪_________________________________________________6C、振动传感器_____________________________________________6六、操作指导______________________________________________________7 SB-4500型前面板控制功能_______________________________________8 平衡通道菜单显示______________________________________________9 “设置”键SETUP______________________________________________9 平衡仪菜单___________________________________________________11 功能键(菜单)关系图___________________________________________13七、选工作值的准备_______________________________________________13A、环境振动_____________________________________________13B、验证所选用平衡头的规格_______________________________14八、设定工作值__________________________________________________14A、设定自动平衡目标值___________________________________14B、设定自动平衡上限值___________________________________14C、自动平衡临界值_______________________________________15D、振动量的表示方法_____________________________________15E、平衡速度选择_________________________________________15F、SB-4400控制仪________________________________________15九、自动调平衡__________________________________________________15十、人工调平衡________________________________________________16十一、标绘振动谱________________________________________________17 十二、预调动平衡______________________________________________18十三、CNC界面安排_______________________________________________19 软件(RS-232)界面______________________________________________22 CNC数控系统与磨削过程的同步图_______________________________26 十四、SBS系统返回维修及保养____________________________________27十五、故障分析___________________________________________________27A、系统故障诊断_______________________________________27B、液晶显示屏幕的显示状况测试____________________________28C、显示故障信息_______________________________________28十六、更换零件目录____________________________________________32 附：电气指标______________________________________________34 电气系统联接图________________________________________35工作目标砂轮是磨床磨削加工必要工具，要实现磨削的高精度和光洁度，必须防止在磨削加工过程中砂轮所产生的振动。
砂轮自动平衡控制系统的实现
并将 它称 作砂 轮 的不 平衡 量
。
用 它来表征 不 平衡
一
从 而 引起 磨 床 振 动 纹
。
这 种振 动将使零 件 的加工 表 面 出现 振
。
量的大小 衡量
，
因此
，
只 需 在其 相 反 方 向加
。
同样 大 小 的 不 平
对 加 工 精 度 影 响很 大
在这种情况 下
，
，
需 要采用砂轮
砂 轮 就会 达 到平衡 状 态
一 ∑走 ∑ ；
：
’
m l
：
=
M
r
c
to
z
i
=
1
i
一
=
l
式中
m f __
第
i
个微 小质点 的质量
，
kg
，
r 广
一
第 i 个 微小质 点 到旋转 轴线 的距 离矢 量
m
砰
胁
r _
一
第
i
个 微 小 质点产生 的离心 惯 性 力
，
，
N
一
砂 轮 旋转 体 的 总 质 量
kg
，
砂 轮 旋转 体 质 心 到 旋 转 轴 线 的 距 离 矢 量
，
也 是 整 个 平衡控制 系统 的核心
它 由放 大 滤 波 电
，
路
、
A ／D
转换模块
、
单 片机 和
LED 显示
装置 组 成
主要实
质 点 在 旋 转 时 产 生 的惯 性 力 构 成 的 惯 性 力 系 简化 为 合成
，
一
，
可 以 向质 心
砂轮动平衡
砂轮动平衡砂轮动平衡是一种重要的机械工艺测试，它的目的是在型腔和车轮中测试工件的平衡性，以确保工件的质量和可靠性。
该技术可以检查设备的承载能力，运行特性和预期性能。
砂轮动平衡机器通过重力和气动原理来确定工件的重量不均匀性，以满足衡量规格和动平衡要求。
砂轮动平衡机器是一种多功能动平衡仪表，其结构和能力经历了快速进步。
传统砂轮动平衡机由两个砂轮构成，两个砂轮分别安装在立柱的上端和下端。
砂轮的叶片装配在轴上，当轴上的工件受到不均匀重量的作用时，砂轮就会摆动。
随着时间的推移，轴及轴承的摆动也会逐渐加剧，最终导致砂轮的摆动，从而检测出不均匀重量的部分。
除了动平衡仪，还有一种静平衡机用于检测工件的不均匀重量，但这种方式不能检测到轴承摆动时发生的不均匀重量问题。
砂轮动平衡机器具有良好的精度和可靠性，为工业制造提供了精确的质量控制和精确的测试。
该方法主要用于汽车、摩托车、船只和机械设备等产品，以保证其质量。
在砂轮动平衡测量中，砂轮轴可以调节转速和力矩，以确保游离动平衡。
测量过程中，操作者可以根据显示数据调整轴，以便在任何状态下都保持良好的动平衡性。
砂轮动平衡测试需要用砂轮动平衡机器，它可以根据砂轮平衡和加速度值，使动平衡器保持极佳的平衡性，以此来验证工件质量。
砂轮动平衡机的优点之一是快速检测，并且可以准确评估出工件的不均匀重量和摆动情况，以确保其质量。
砂轮动平衡技术已经成为工业生产领域中的重要工艺，它被广泛应用于汽车、船舶、飞机和其他机械产品的生产和质量控制。
砂轮动平衡机器是目前最有效的测试方法，它可以快速准确地测试工件，确保产品质量，为购买者提供标准化的服务。
总之，砂轮动平衡是一个工艺测试，它可以准确测试工件的重量不均匀性，确保厂商提供高质量产品。
随着机械行业技术的进步，砂轮动平衡技术也在不断发展，现在已经成为行业标准。
它可以有效地检测和测量工件，满足不同的需求，确保产品的可靠性和质量。
磨床砂轮用动平衡仪的工作原理介绍
磨床砂轮用动平衡仪的工作原理介绍在金属加工加工中, 磨床是一种常用的机械设备。
磨床的精度和效率直接影响到制造产品的质量和数量。
而磨床砂轮在运行过程中可能会因为加工过程中的振动和不平衡等原因导致砂轮出现偏心现象。
如果不经过静、动平衡校正，砂轮在加工过程中会产生严重的振动，从而会导致加工产品质量下降，严重的甚至会危及工人的安全。
这时，我们就需要用到磨床砂轮用的动平衡仪。
动平衡仪的基本组成结构磨床砂轮用的动平衡仪主要由振动传感器、信号放大电路、计算机联机控制系统等多个组成部分组成。
其中振动传感器是由可感应振动并将其变成电信号输出的元件，信号放大电路用于放大振动传感器输出的微弱电信号，并将其转换成人类可以理解的形式，用于成型砂轮的精度测试和质量控制。
计算机联机控制系统是由计算机和相关运行软件构成，主要用于砂轮的动静平衡节点判断、数据处理与计算、误差分析和转换、状态监测和判断等多个方面的精度测试和质量控制。
动平衡仪的工作原理磨床砂轮用的动平衡仪实际上是一种磨床砂轮精度测试和质量控制设备。
在使用之前首先需要将磨床砂轮与支架固定，放置于动平衡仪的传感器上。
然后，在电源的支持下，传感器感知砂轮转动产生的振动，并将振动传感信号发送回检测中心。
检测中心通过放大电路将这些微弱的振动传感信号进行放大，并将其转换成人类可以理解的形式。
然后通过与计算机联机的控制系统进一步对振动进行处理、判断，并对磨床砂轮进行动静平衡校正。
但是，磨床砂轮校正过程所产生的误差是不能完全消除的。
因此，在磨床砂轮加工时还需要一种自动跟踪的砂轮偏心补偿系统。
这种系统主要是通过传感器对砂轮的偏心情况进行实时监测，并通过计算得出最佳的砂轮压力分布和修正程序。
最终将修正程序与主控程序进行比较，从而实现砂轮的自动跟踪。
因此，磨床砂轮用的动平衡仪在磨床生产线上应用广泛，它不仅可以有效提高砂轮的精度和质量，还可以保证生产效率和安全。
砂轮自动平衡系统在轧辊磨床上的应用
２５ ２ ０热轧 板厂
摘 要
戴华发
阐述 了 轧 辊 磨 床 在 磨 削 过 程 中 砂 轮 不 平 衡 的 主要 原 因 ， 绍 了 涟 钢 ２ ５ 介 ２ ０常 规 热 轧 Ｐｍｉ ｏ ｎ ｉ
磨床采用的动平衡的原理和特点对 提高轧辊 磨削 质量的作用 ， 用 自动平衡 系统 提高轧 辊磨 采 削精度 、 辊形 、 同轴 度误 差等。
磨 削是 精 密 和超 精 密 加 工 的重要 手 段 ，
在磨削过程中 ， 若砂轮不平衡 ， 不仅引起磨床 的震 动和 噪音 ， 会 影 响轧 辊 的磨 削 质 量 和 还
精 度 ， 重 时还 会加速 砂 轮主轴 的磨 损 ， 磨 严 使
总之 ， 想要让 砂轮磨 削 出准确 的尺寸 和光 洁 的表面 ， 防止磨 削过 程 中的振 动。但 引 必须
衡次数 的增 加 而下 降 ， 液体 校 正质 量 控 制 对 难度增 加 ， 为克服 液体平衡 头的缺 点 ， 浙江 大
学贺世正等研究液体 的补偿 的液体 释放问 题， 提出了一种既能喷进液体又能释放液体
进行 动平衡 的新 颖 方 案 ， 且 就 液体 的释 放 并 中的一 些 问题作 出 了理论 分 析 和讨 论 ， 验 为
直角校正和旋轮线校正 ３ 种。Ｐｍｎ磨床采 ｏｉ ｉ 用的是液体补偿质量 ， 其原理如图 ｌ 。
注式平衡系统具有体积小、 平衡能力大、 制造
容易点 优点 。
喷注式平 衡头 只能在停 机后才 能释放 液 体， 受储液 室 的容 积限制 ， 无法应用 在较长 时
间连续 运行 的机器 上 ， 并且 平 衡 能 力随 着 平
平 衡精度高 、 操作 简单等特点 。 自动平衡 系统
光控砂轮动平衡装置
光控砂轮动平衡装置
肖德朗
【期刊名称】《磨床与磨削》
【年(卷),期】1993(000)002
【摘要】在磨削过程中,影响加工表面质量的最大因素是磨削振纹,而磨削振纹产生的主要原因之一则是砂轮的不平衡。
近年来,随着高速和高精度磨削的发展,对砂轮在线动平衡的要求亦日趋提高,多种不同原理和结构的砂轮动平衡装置也随之相继问世。
【总页数】3页(P59-61)
【作者】肖德朗
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TH877
【相关文献】
1.主动混合式砂轮-电主轴系统自动平衡装置研究综述 [J], 樊红卫;景敏卿;刘恒
2.磨床上的砂轮动平衡装置 [J], 李春生
3.砂轮自动动平衡装置 [J], 屈里强;张锐
4.气体介质的砂轮动平衡装置的研制 [J], 沈明
5.一种新型砂轮自动平衡装置原理及实验 [J], 苏健;张萍;高冰
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磨床砂轮动平衡装置
ZPD-1外接式全自动数控砂轮动平衡装置无需专业的平衡技术。
使用方法简单。
按下自动按健就ok了！砂轮平衡精度达0.4um--0.6um！！大大提高了磨削精度
20年的制造经验，采用进口元件制造！多个磨床厂使用！其平衡效果不亚于国外同类产品！无需专业的平衡技术。
使用方法简单。
按下自动按健就OK了！砂轮平衡精度达0.4um--0.6um！！大大提高了磨削精度*ZPD-1外接式砂轮全自动动平衡装置采用微电脑控制，砂轮可以直接装在磨床上．而不需要预先在平衡架上进行静平衡。
平衡精度根据需要可在菜单上自由选择设定。
平衡头采用无碳刷运转装置，从而免除了由于在高速运转中引起的碳刷及滑环经常磨损而必须更换的麻烦，以及由于碳刷在运转使磨损的粉末而引起的平衡头内部电机回路不通。
采用了无碳刷运转装置，保证了平衡头的正常工作，更延长了该机的使用寿命。
1、综述
砂轮的不平衡不仅会降低磨削质量，而且会加速磨床主轴及轴承的磨损，降低磨床精度及寿命，因此新砂轮装上磨床之前使用一段时间后，一般要在专用的平衡架上进行静平衡。
这种方法能够消除砂轮中很大一部分不平衡量，但由于受到平衡架导轨的水平精度、滚动摩擦和制造误差的影响，平衡精度较低，平衡操作劳动强度大，所需时间长，不能满足高精度并对砂轮的不平衡状态下不断进行检测和补偿！采用了砂轮自动平衡装置可使砂轮始终在高精度的平衡状态，以保证磨削零件的精度和高质量，该产品适用于外圆磨，无心磨、曲轴磨、导轨磨、万能磨、轴承磨、凸轮轴磨、活塞磨、平面磨床等。
2、ZPD—1外接式全自动砂轮劫动平衡装置的特点
采用微电脑控制，砂轮可以直接到磨床上，而不需要预先在平衡架上进行静平衡。
平衡精度根据需要可在菜单上自由选择设定。
平衡头采用无碳刷运转装置，从而免除了由于在高速运转中引起的碳刷及滑环经常磨损而必须更换的麻烦，以及由于碳刷在运转时磨损的粉末而引起的平衡头内部电机回路不通。
采用了无碳刷动运转装置，保证了平衡头的正常工作，更延长了该机的使用寿命。
磨床在工作中的砂轮平衡状态，由微电脑监测，中文大屏幕液晶显示，转速自动采样，中心频率自动跟踪滤波，随机动态监测。
如果平衡状态变环，自动调整，使磨床砂轮始终在平衡状态，延长主轴、轴承工作精度寿命。
3、ZPD—1外接式全自动砂轮动平衡装置的规格
(1)平衡头：
最大平衡能力1800克厘米及各种规格
最高工作转速3000转/分
重量 2.8公斤
(2)测振头：
灵敏度600毫伏，秒/厘米
频率范围15-50Hz
外形尺寸ф45-100毫米
重量0.6公斤
(3)电脑控制器：
振动频率测量范围5--150赫兹
(300-9000转分)
振幅测量范围0.1--300um
自动平衡的最小振动＜2um
电源电压220/110伏50/60赫兹
耗电功率15瓦
外形尺寸280×280×140(mm)
4、ZPD—Ⅰ外按接式全自动砂轮动平衡装置的平衡原理
图4.1是ZPD—1全自动磨床砂轮动平衡装置的工作原理图，根据砂轮不平衡激振力引起的磨架振动，其位移的大小与砂轮不平衡量的在大小成正比的原理，测振头安装在砂轮架上，拾取磨架振动，并将振幅转化为相应的电信号，微电脑根据此信号的大小，反复驱动平衡头内的电机转动。
再通过传动装置，使平衡头中的补偿质量(偏重齿图)与砂轮的残留不平衡量想抵消，使磨架的振动逐渐小到最小值。
这样砂轮就达到了允许平衡精度。
5、ZPD-1外接武式全自动动平衡装置的安装
安装连接图：
1—电源线2—测量控制箱背3—振动讯号电缆4—测振器5—联接法兰(用户自制) 6—平衡头7—挡块，用于使控制电缆的接头不转动(用户自备) 8—控制电缆
5．2测振头安装时，其轴线可以垂直或水平安装，但轴线应在砂轮轴线的垂直表面内，测振头应安装在磨架振动最大的地方，通常是安装在靠近砂轮的前轴承外壳处或罩壳上。
图5．3平衡头外形尺寸
安装方法
(1)平衡头(2)连接主轴及平衡头法兰(3)平衡振动传感器
5.4平衡头的外形尺寸与联盘尺寸，如图5.3所示
平衡头安装在砂轮夹盘法兰上，设计时应使平衡头尽可能与砂轮对称中心线接近，以减少附加产生的振动不平衡力距，平衡头安装在砂轮夹盘上后，应使滑环部分相对于平衡头能灵活地转动，然后用挡块(参考图5.1)使滑环部分与机床相对固定。
6、ZPD—1全自动磨床砂轮平衡仪的操作
6.1仪器面板如图6.1所示，其各部分功能如下：
(1)电源开关按钮，按下此钮，整机电源开启，再按一下电源切断。
(2)中文大屏幕液晶显示屏，用于显示振幅及转速。
(3)平衡精度的自由选择设定，在手动模式画面下，按手动键一次，画面进入平衡设置，此时按M1←或M1→按钮，设置最终平衡数据，再按手动键进人手动画面，数据同时储存，此时可按自动键进入平衡砂轮。
如在设置了最终平衡数据，没有再按手动键进人手动画面，而直接去按自动健，那么设置的数据并没有储存，此时进入的自动平衡的精度数据，只能是原始设计储存的平衡精度，不是您修改的数据。
4、电动机驱动按钮。
这一组按钮仅在“手动”状态下有效，在手动状态下按“M1←”、“M1→”钮，可使平衡头内的M1电动机正、反转，“按M2←”、“M2←”钮，可使平衡头内的M2电动机正反转。
5、“自动”模式按钮。
按下此钮，表示仪器进入自动调整砂轮平衡的工作状态，在“自动”状态下，电脑自动监测砂轮的振动幅度，并驱动平衡头的电机，使砂轮始终处于振动最小的平衡状态。
此时，中文显示屏不断显示振幅当量，当砂轮处于最佳状态时液晶显示平衡结束。
M1、M2会自动停止运转，仪器进入监测状态，如果不平衡量再次增大，仪器会自动再度驱动M1、U2寻找新的平衡点，直至砂轮再度平衡下来。