本文選題：砂輪　切入點：不平衡量　出處：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：精密磨削加工過程中,砂輪面的磨損、切削液的吸附等因素都會引起砂輪的振動不平衡,砂輪的振動不平衡會對磨削加工造成非常不利的影響,不單單會影響被加工工件的表面質(zhì)量,導(dǎo)致工件廢品率升高,還會影響砂輪及磨床的使用年限。然而砂輪安裝前的靜平衡和人工手動平衡已經(jīng)滿足不了我國制造業(yè)迅速發(fā)展的步伐需求,亟需研發(fā)一種更加有效地在線動平衡儀器。因此,本課題在對國內(nèi)外磨床砂輪動平衡控制技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀分析研究的基礎(chǔ)上,基于磨床砂輪動平衡控制儀基本原理,從控制儀的測控精度和平衡效率分析入手,自主開發(fā)了一款基于嵌入式處理器ARM11的新型磨床砂輪動平衡控制儀。本文主要完成的研究工作如下:本文針對現(xiàn)有國產(chǎn)磨床砂輪動平衡控制儀存在的突出問題進行了深層次的分析和研究,提出了基于嵌入式處理器ARM11的動平衡控制儀硬件平臺;依據(jù)動平衡控制儀的硬件平臺及運用的相關(guān)技術(shù),對控制儀的軟件平臺架構(gòu)進行研究設(shè)計,基于模塊化的設(shè)計思想,以微軟Visual Studio2008軟件為其開發(fā)工具,C#作為應(yīng)用程序編程語言,完成動平衡控制儀軟件系統(tǒng)的設(shè)計和搭建,主要包括:人機交互界面設(shè)計、控制儀設(shè)置模塊、砂輪轉(zhuǎn)速測量模塊、振動信號采集模塊、不平衡信號處理模塊、控制算法模塊、鍵盤和顯示模塊。為了提高動平衡控制儀的測控精度,本文對砂輪不平衡振動信號進行深入分析與研究,結(jié)合砂輪動平衡控制儀的功能要求,以相關(guān)函數(shù)理論為基礎(chǔ),提出了基于互相關(guān)分析的振動不平衡量特征參數(shù)提取的新方法。將采集到的不平衡振動信號和轉(zhuǎn)速鍵相信號分別與標(biāo)準(zhǔn)正弦信號、余弦信號作互相關(guān)函數(shù)分析,可準(zhǔn)確得到振動不平衡量的幅值和相位,為動平衡控制儀精確控制提供可靠依據(jù)。針對現(xiàn)有砂輪動平衡控制儀存在平衡時間長、平衡效果差的缺陷,本文在研究現(xiàn)有動平衡控制策略的基礎(chǔ)上,基于變結(jié)構(gòu)控制理論,通過建立動平衡頭的數(shù)學(xué)模型,提出采用基于指數(shù)趨近律的滑膜變結(jié)構(gòu)控制方法來控制動平衡頭內(nèi)部電機轉(zhuǎn)動,采取逐步尋優(yōu)平衡方法實現(xiàn)砂輪的在線動不平衡量補償。本課題所研制的磨床砂輪動平衡控制儀采用主流先進的電子元器件,有效提高了動平衡控制儀的平衡效率和平衡效果;本文將所研究的振動不平衡信號處理技術(shù)與控制技術(shù)運用到該動平衡控制儀上,通過模擬仿真和實驗有效驗證了所研究技術(shù)的可行性和準(zhǔn)確性;本文所研究的成果對促進精密加工技術(shù)的發(fā)展具有重要的支撐推動作用,本課題所開發(fā)的動平衡控制儀也具有廣闊的工程應(yīng)用價值。
[Abstract]:Precision grinding process, grinding wheel wear, cutting fluid adsorption and other factors will cause the vibration of grinding wheel unbalance, grinding wheel unbalance brings bad influence to the grinding, not only affects the surface quality of workpiece, causes the workpiece scrap rate increased, and the service life of the grinding wheel grinding machine will also affect. However, prior to the installation of wheel static balance and manual balance of China's manufacturing industry has been unable to meet the rapid pace of development needs, need to develop a more effective online dynamic balance instrument. Therefore, our research is based on the grinding wheel dynamic balance control technology at home and abroad and the development present situation analysis and research, grinding wheel dynamic balance control device based on the basic principle, starting from the analysis of control instrument control precision and efficiency balance, was developed based on a novel grinding sand bed embedded processor ARM11 Wheel balancing control device. The main research work of this paper is as follows: This paper analysis and deep research aiming at the existing problems of existing domestic grinding wheel balancing control instrument are presented, the dynamic balance controller hardware platform based on embedded ARM11 processor; according to the relevant technology of dynamic balance control instrument hardware platform and Application the research and design of software architecture platform control system, modular design based on Microsoft Visual Studio2008 software as the development tool, C# as the application programming language, and build a complete design, dynamic balance instrument control software system mainly includes: the design of man-machine interface, control instrument settings module, wheel speed the vibration measurement module, signal acquisition module, unbalanced signal processing module, control module, keyboard and display module. In order to improve the dynamic balance control instrument Control accuracy, based on the in-depth analysis and Research on grinding wheel unbalance vibration signal, combined with the wheel balancing control instrument function, using correlation function theory, this paper puts forward a new method to extract characteristic parameters of vibration cross correlation analysis based on unbalance. The collected unbalanced vibration signal and speed Keyphasor signal with the standard sine signal, correlation function analysis for the cosine signal, can accurately obtain the vibration amplitude and phase unbalance, dynamic balance control instrument precision control to provide reliable basis. In view of the existing wheel balancing control device has a long equilibration time, defect equilibrium effect is poor, based on the existing dynamic balance control strategy last, based on variable structure control theory, through the establishment of mathematical model of balancing head, the exponential approach law based on synovial variable structure control method to control the balancing head The internal rotation of the motor, gradual optimization method to realize the on-line dynamic balance of grinding wheel unbalance compensation of grinding wheel. The developed dynamic balance control instrument using advanced electronic components, effectively improve the efficiency and effect of dynamic balance balance control instrument balance; vibration this paper will study the unbalanced signal processing technology and control technology is applied to the dynamic balance control apparatus, through simulation and experiment validate the feasibility and accuracy of the technology; the results of this study have important support for promoting the development of the precision machining technology promotion effect, dynamic balance control instrument developed in this paper has a wide application value in engineering.

【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG596;TP273

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳清水,葉以發(fā),陳德華;烏龍茶綜合做青機程序自動控制儀試用初報[J];福建茶葉;1985年04期

2 費金炎,鮑慧鵬,秦冰,張士海;1C/2M染色自動控制儀[J];毛紡科技;1987年04期

3 樹民;食品色澤質(zhì)量控制儀[J];食品機械;1987年03期

4 張治國;光電仃緯、探緯兩用控制儀[J];絲綢;1979年06期

5 江榮;小型制備色譜自動控制儀[J];化工自動化及儀表;1980年02期

6 陳永忠;利用自動化控制儀降低風(fēng)運電耗[J];糧油食品科技;1984年03期

7 陶林;;液位程序控制儀的設(shè)計[J];化工設(shè)計通訊;1988年03期

8 ;熱加工工件中心溫度快速測定控制儀研制成功[J];長沙交通學(xué)院學(xué)報;1989年01期

9 馮旭光;;催化劑分子篩自動成膠控制儀[J];石油煉制與化工;1989年03期

10 王時興;;一種新型糧食通風(fēng)控制儀已通過部級鑒定[J];糧油倉儲科技通訊;1990年05期

相關(guān)會議論文 前7條

1 李仲君;;雙晶體膜厚控制儀[A];中國真空學(xué)會科技進步獎（1994-2000）得獎人員論文集[C];2000年

2 施恩光;;晶振膜厚控制儀應(yīng)用與展望[A];上海市真空學(xué)會成立20周年暨第九屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

3 宋愛娟;齊世清;;多路定時控制儀的研制[A];第七屆青年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

4 李亞勝;倪晉平;田會;;多路時間序列控制儀設(shè)計[A];2011西部光子學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2011年

5 羅有鑫;;基于AT89C52制作的氣箱脈沖除塵器控制儀[A];第十四屆中國科協(xié)年會（第九分會場）——建材工業(yè)電子信息及儀控技術(shù)研討會論文與報告（續(xù)）[C];2012年

6 羅有鑫;;基于AT89C52制作的氣箱脈沖除塵器控制儀[A];第十四屆中國科協(xié)年會第9分會場：建材工業(yè)電子信息及儀控技術(shù)研討會論文集[C];2012年

7 張余峰;丁恩杰;盧青;;基于AT89C5的智能流量配比控制儀設(shè)計[A];第十五屆全國煤礦自動化學(xué)術(shù)年會和中國煤炭學(xué)會煤礦自動化專業(yè)委員會學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 落云　;實施自動澆灌[N];中國花卉報;2003年

2 通訊員 李杰生　何東京 本報記者 陳磊;支錄奎：小警隊里的大專家[N];人民公安報;2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前8條

1 薛兵;磨床砂輪動平衡儀控制系統(tǒng)設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)[D];鄭州大學(xué);2017年

2 可迪群;電控液晶微光學(xué)組件多路控制儀[D];華中科技大學(xué);2015年

3 焦陽;智能型二極管理測試分選控制儀的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2000年

4 匡石;多路巡檢控制儀的研制[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2003年

5 李亞勝;多路時間序列控制儀設(shè)計[D];西安工業(yè)大學(xué);2012年

6 鐘亮;高精度膜厚控制儀的設(shè)計與研究[D];長春理工大學(xué);2010年

7 鄭昱;顯微物鏡Z軸微位移控制儀的研制[D];華中科技大學(xué);2008年

8 韓凱;溫度濕度檢測控制儀的設(shè)計與實現(xiàn)[D];吉林大學(xué);2015年

，

本文編號：1646139