基于单片机的磨床砂轮动平衡测控系统的设计.pdfVIP

设计与研究DeSign0ndReseaCh『 基于单片机的磨床砂轮动平衡测控系统的设计冰 秦源章 张琳娜 郑 鹏 (郑州大学机械工程学院，河南 郑州I 450001) 摘 要：设计了一种基于C8051F060的磨床砂轮 自动平衡测控系统，来解决砂轮磨削的动平衡 问题。该系 统包括高性能工业控制器模块、不平衡量信号处理模块、平衡头控制模块、机床 I／O通讯模块、液晶 显示和键盘控制模块。系统通过不平衡量信号 的处理得到不平衡量 的大小和相位 ，单片机 C8051F060不断检测振动的大小和相位，同时控制平衡头 内部 电动机的转 向来改变偏心齿圈的位 置 ，实现磨床砂轮的动平衡。 关键词：动平衡i，磨床 ；砂轮 ；测控系统 中图分类号 ：TP273 文献标识码 ：A Designofmeasurementandcontrolsystem forgrindingwheeldynamicbalance basedonsingle——chipmicrocomputer QINYuanzhang，ZHANGLinna，ZHENGPeng (SchoolofMechanicalEngineering，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，CHN) Abstract：Thispaperproposesameasurementandcontrolsystem forgrindingwheeldynamicbalanceinstrument basedonC8051F060，whichcanbeusedtosolvetheproblem ofthegrindingwheelunbalance．Thesys— tern consistsofthehighperformanceindustrialcontrollermodule，unbalancesignalprocessingmodule， thecontrolofthebalancingheadmodule，theI／0module，liquidcrystaldisplaymoduleandkeyboard controlmodule．C8051F060microcontrollerconstantlydetectsthevibrationamplitudeandphase，atthe sametime，controlsthemotorinsidethebalancinghead tochange theposition oftheeccentricgear ring．Finally，thegrindergrindingwheelbalancecanberealized． Keywords：dynamicbalance；grindingmachine；grindingwheel；measurementandcontrolsystem 在属于精密加工的磨加工过程中，由于磨床砂轮 C8051F060，该芯片具有 良好的混合信号处理能力，能 的不平衡引起的振动是最主要的振动源。磨床砂轮不 够很好地处理传感器采集的磨床砂轮不平衡量信号， 平衡的因素主要有：砂轮在装配时的偏心量、砂轮厚度 再经过软件处理得到不衡量的幅值和相位，为平衡头 不均匀、砂轮在使用过程 中的磨损和砂轮主轴引起的 的工作提供数据参考。系统可以通过液晶屏显示和键 不平衡等等。这些因素都会对磨加工的精度产生严重 盘输入来进行人机交互，更加方便用户的使用。系统 的影响，同时还会影响磨床和砂轮的使用寿命。磨加 还可以通过 I／0口实现和机床的通讯，使系统与磨床 工在线动平衡技术的提出和应用则很好地解决了这个 形成一个