基于MPU6050的砂輪立式靜平衡檢測裝置設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、隨著高速高精度磨削技術(shù)的發(fā)展，磨削加工逐漸被應(yīng)用于各種精密、高精密等加工場合，且涉及到機(jī)械加工的各個領(lǐng)域。砂輪作為磨削加工和磨床上最重要的工具，對其平衡精度的要求也是越來越高。由于砂輪的制造工藝及材質(zhì)組成，使得砂輪極易出現(xiàn)不平衡的缺陷，因此，對砂輪的平衡檢測原理和檢測裝置進(jìn)行深入研究就顯得十分有意義。鑒于傳統(tǒng)砂輪臥式靜平衡檢測方法檢測精度低，檢測效率低及操作繁瑣等缺點(diǎn)，本文提出了基于角度測量的立式砂輪靜平衡檢測裝置的構(gòu)想。
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2、先，本文基于大型轉(zhuǎn)子立式靜平衡檢測的基本理論，對大重型轉(zhuǎn)子靜平衡檢測方法和裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和研究，總結(jié)了實(shí)現(xiàn)立式靜平衡檢測的關(guān)鍵技術(shù)，為基于角度測量的立式砂輪靜平衡檢測裝置設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
　　其次，相較于大重型轉(zhuǎn)子，一般的砂輪具有質(zhì)量輕、體積小的特點(diǎn)，基于此，建立了砂輪靜平衡檢測系統(tǒng)的幾何模型和數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而對檢測裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)，重點(diǎn)通過對支撐板及調(diào)心環(huán)質(zhì)量參數(shù)的設(shè)計(jì)，優(yōu)化了組合質(zhì)心到球面軸承球心的距離，滿足檢測

3、裝置對靈敏度及穩(wěn)定性的要求；球面支撐的摩擦阻力矩影響是決定檢測裝置性能的重要因素，選用了低摩擦系數(shù)的自潤滑向心球面軸承作為支撐；并對檢測裝置的靈敏度及分辨力等性能指標(biāo)進(jìn)行了分析。
　　接著，針對本研究的傳感器檢測部分，一方面要求檢測精度高，另一方面要求對裝置檢測精度的影響小。因此，采用MPU6050（Micro Processor Unit）作為角度敏感元件，以無線藍(lán)牙傳輸?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的通信，由上位機(jī)軟件MiniIMU對檢測

4、數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，并根據(jù)坐標(biāo)變換將X、Y軸的旋轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)化為 Z軸的擺動角度。傳感器檢測部分作為靜平衡檢測的一個誤差環(huán)節(jié)，應(yīng)在安裝定位和調(diào)試時給予重視，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行補(bǔ)償。
　　最后，針對本文提出的檢測方法，分別對檢測裝置機(jī)械本體部分和傳感器檢測部分進(jìn)行制作、安裝并調(diào)試，完成了實(shí)驗(yàn)裝置的搭建，并對給定的砂輪進(jìn)行多次靜平衡檢測實(shí)驗(yàn)。通過對實(shí)驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)的分析，表明了基于MPU6050的立式砂輪靜平衡檢測裝置在原理和方法上是可行的。