[其他]砂轮智能动平衡仪

说明书

砂轮临床动平衡具有提高砂轮平衡精度。减少砂轮架振动。提高被磨工件的精度和光洁度。延长砂轮架轴承使用寿命的优点。它还可以在平衡时不拆装砂轮。减轻工人劳动强度和缩短平衡的时间。在精密磨床上，砂轮临床动平衡是必不可少的。国际标准（ISO）-1940指出：对平衡精度等级为G0.4的转子，必须在实际工作状态下平衡。否则，平衡将变得毫无意义。

到目前为止，砂轮临床动平衡的仪器或专用设备可以分为下述两类：

1.首先检测砂轮不平衡的相位，然后逐步实现砂轮动平衡。

应用此法的砂轮动平衡仪有频闪观测动平衡仪（俗称闪光灯动平衡仪），其构造和使用方法可参阅青海人民出版社1982年出版的书《无心磨削》（作者钱安宇）第137-138页，该仪器的主要缺点是动平衡精度低。

应用此法的西德SR-3型无心磨床是在砂轮主轴孔内附设摆锤系统，显示出砂轮不平衡的相位，再移动平衡块逐步实现砂轮平衡。其结构介绍可参阅上述《无心磨削》一书第124-125页。此结构的缺点是使磨床主轴结构变得复杂。

2.全部或仅在动平衡时改变砂轮法兰盘系统的结构，在检测砂轮不平衡振幅基础上实现砂轮动平衡。

应用此法的有西德赫明豪森（HERMINGHAUSEN）厂与霍夫曼（HOFFMANM）公司以及我国上海的磨床研究所。他们研制成功的砂轮液体平衡装置就是这类结构。详细介绍可参阅刊登于杂志《磨床与磨削》1984年第3期第18-21页的文章《砂轮液体平衡装置及其应用》（作者上海磨床研究所沈明、王腾芳）。

上海试验机厂生产的WSY-1400砂轮平衡仪也属于此种结构，详细介绍见该厂的产品样本或该产品的使用说明书。

也有建议在砂轮平衡时，安装一只平衡盘于砂轮法兰端部的做法，请参阅刊登于杂志《机床》1983年第10期第31-33页的文章《普通外圆磨床的精化改造》（作者张济生、罗志新）。

上述做法的共同缺点是使动平衡时的砂轮法兰盘系统结构，比静平衡时的（图1）复杂。附加的机械结构，其本身不平衡量降低了砂轮动平衡后的精度，其与法兰盘的装配要求降低了砂轮动平衡装置的通用性，使其不可能在不同型号的磨床，甚至不可能在不同的磨床上使用。

本专利的做法是，砂轮动平衡时不再在砂轮静平衡时的法兰盘上加任何机械零件或进行结构上的任何更动。使用单位在单块平衡块重量轻时，只需准备一种平衡块;在单块平衡块较重时，准备几种（通常2-3种）重量不同的平衡块即可。这样做既可以提高砂轮动平衡的精度，又可以让原先不具备动平衡装置的磨床容易采用此仪器。考虑到磨床砂轮动平衡的目的，首先要使磨削质量提高;考虑到砂轮-工件系统的振动，通常是非线性振动。故根据本专利制造的仪器，确保在一定的频率范围内检测与振动幅值有关的振动信号（如振动位移或速度或加速度等）。且传感器可根据需要安置于砂轮架或磨床的任何位置与任何方向上实施砂轮的平衡，只要达到磨削质量提高的目的即可。

本仪器不检测砂轮的相位信号，不使用闪光灯。砂轮不平衡重所处位置，一般通过处理试重后的振动信号得到，精度很高。

本仪器可应用于各种不同型号的磨床，如作为单台磨床的附件，还具有随时监测砂轮架或砂轮-工件系统振动的作用，它能确保砂轮始终在允许的最低振动状态下运转。

下面，介绍本仪器通过试重求出砂轮原始不平衡重量G₀及其相位Q₀的具体做法。

1.起动砂轮，测出相应于G₀的原始振动量A₀。

2.在法兰盘位置β₀放试重G₀，测得振动量A₁。假设此时砂轮的相当总不平衡重量为G₁（图2），则可得下列方程：

G²₁＝G²+G²₀+2GG₀COSQ₀

此方程中已知量为G、G₁。未知量为G₀和Q₀，因而有无穷多解。

3.在β₀以外的任意位置，按2再做一次试验，可得另一个方程。把这两个方程联立成方程组，求解，即可找到砂轮不平衡重量G₀及相位Q₀。

为了提高砂轮动平衡精度，试重次数也可以做二次以上，比如三次、四次、六次等。对所得的数据或取平均值，或根据其它的方法处理后再解方程。