本文選題：動平衡精度 + 影響系數(shù)法��； 參考：《廣東工業(yè)大學》2015年碩士論文

【摘要】：超精密加工在生產(chǎn)實踐中占有極其重要的地位,而超精密機床的電主軸轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的平衡狀況很大程度影響著產(chǎn)品的加工精度和質(zhì)量。為了提高加工精度,減少轉(zhuǎn)子動不平衡量,該論文以動平衡測試技術(shù)為研究重點,圍繞動平衡測試中振動信號的提取、不平衡量的精確計算等關(guān)鍵問題,進行深入的理論研究及系統(tǒng)分析。通過對剛性轉(zhuǎn)子的不平衡問題的理論分析,對于相關(guān)算法即對于影響系數(shù)法和基于DFT的振動不平衡量提取算法兩者做了深入分析,設(shè)計了動平衡測試系統(tǒng)的總體方案,并進行了實驗方案的可行性分析。從硬件設(shè)計角度,對轉(zhuǎn)子振動量的精確提取及數(shù)模轉(zhuǎn)換是設(shè)計研究的重點,其中涉及鎖相環(huán)倍頻技術(shù)、電荷放大技術(shù)、跟蹤濾波技術(shù)等,需要解決不確定條件下的信號放大、A/D或D/A同步轉(zhuǎn)換、信號跟蹤濾波等問題,對初始信號嚴格處理后達到設(shè)計要求。從軟體設(shè)計角度,系統(tǒng)以C8051F005芯片為核心。運用DFT算法對轉(zhuǎn)子振動幅值和相位進行了快速計算,并運用數(shù)字濾波來保證數(shù)據(jù)精度。使用雙面試重影響系數(shù)法對轉(zhuǎn)子不平衡量進行求解,并通過串口通信將不平衡量信息發(fā)送給上位機進行顯示及后續(xù)處理。根據(jù)實際情況,利用Proteus資源豐富、兼容性強、方便調(diào)試等突出特點,對測試系統(tǒng)的完整電路進行了運行仿真實驗,實驗結(jié)果表明電路運行正常,設(shè)計基本符合要求。綜上所述,在了解和掌握國內(nèi)外動平衡理論和測試系統(tǒng)的研制方法的基礎(chǔ)上,論文開發(fā)設(shè)計了性價比高、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的動平衡測試系統(tǒng)。通過相關(guān)實驗證明,所設(shè)計系統(tǒng)具有一定的可行性,進一步完善后將在實際應用具有很大價值。
[Abstract]:Ultra precision machining plays an extremely important role in the production practice, and the balance condition of the spindle rotation system of the ultra precision machine tool greatly affects the processing precision and quality of the product. In order to improve the machining precision and reduce the rotor dynamic unbalance, the paper takes the dynamic balance test technique as the research focus, around the dynamic balance test in the vibration test. Through the theoretical analysis of the unbalance problem of the rigid rotor, the related algorithms, namely the influence coefficient method and the DFT based vibration unbalance quantity extraction algorithm, are deeply analyzed, and the dynamic balance test system is designed. From the point of view of hardware design, the precision extraction and digital mode conversion of the rotor vibration quantity are the focus of the design research. It involves the phase-locked loop frequency doubling technology, the charge amplification technology, the tracking filtering technology and so on. It needs to solve the signal amplification under uncertain conditions, A/D or D/A synchronous conversion. On the basis of software design, the system uses the C8051F005 chip as the core. The DFT algorithm is used to calculate the amplitude and phase of the rotor vibration quickly, and the digital filtering is used to ensure the accuracy of the data. Through the serial communication, the unbalance information is sent to the upper computer for display and subsequent processing. According to the actual situation, the full circuit of the test system is run simulation experiments with the advantages of rich Proteus resources, strong compatibility and convenient debugging. The experimental results show that the circuit runs normally and the basic character is designed. In summary, on the basis of understanding and mastering the development methods of dynamic balance theory and testing system at home and abroad, the paper develops and designs a dynamic balance test system with high performance price ratio, simple structure and convenient operation. Through the related experiments, it has proved that the designed system is feasible and will be applied in practical application after further improvement. Great value.

【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH87

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