為了獲得更高的加工精度和加工效率，高速化和智能化…直是高端加工中心的發(fā)展目標(biāo)。隨著加工中心轉(zhuǎn)速的提高，砂輪或刀具上即使存在微小的不平衡量，也會產(chǎn)生極大的不平衡力，進而導(dǎo)致加工中心振動加劇，嚴(yán)重影響加工中心的機加工精度。與傳統(tǒng)的靜平衡技術(shù)和離線動平衡技術(shù)相比，在線自動平衡技術(shù)訶以在無需加工中心停車的前提下，在加工中心工作過程中實時抑制加工中心的不平衡振動，且每次平衡過程僅需幾秒到幾十秒的時間，大大縮短丫動平衡過程，對提高加工中心的加工精度和加工效率、保證產(chǎn)品一致性、延長加工中心的使用壽命等方面均具有重要作用。因此，研究高端加工中心的在線自動〒衡技術(shù)并將其推廣到工程應(yīng)用領(lǐng)域具有重要的理論和實踐意義。

本論文分析了液體式、電機滑塊式和電磁滑環(huán)式二種主流平衡執(zhí)行器的發(fā)展歷程，并對各平衡執(zhí)行器進行丫具體分析和比較；提出并建立了基于壓縮空氣驅(qū)動平衡液體轉(zhuǎn)移原理的氣壓液體式自動平衡系統(tǒng)，詳細闡述了該平衡系統(tǒng)的工作原理與系統(tǒng)構(gòu)成，設(shè)計了分別適用于穿軸、軸端、軸內(nèi)安裝的三種平衡執(zhí)行器結(jié)構(gòu)形式，同吋分析了該類平衡執(zhí)行器的平衡能力線性度、液體轉(zhuǎn)移速度、平衡精度等多項性能參數(shù)，從理論上驗證了該執(zhí)行器的可行性與有效性；提出并建立了基于電磁力驅(qū)動配重盤旋轉(zhuǎn)原理的內(nèi)裝電磁滑環(huán)一體式自動平衡系統(tǒng)，詳細闡述了該平衡系統(tǒng)的工作原理，設(shè)計丫適用于軸內(nèi)安裝的一體式具體結(jié)構(gòu)形式，同時分析丫該執(zhí)行器的最大平衡能力、平衡精度等多項性能參數(shù)；基于靶向抑制原理，提出了與兩類平衡系統(tǒng)分別適應(yīng)的靶向矢量算法，并對控制原理、控制路徑等均做了詳細分析和優(yōu)化。最后針對分別適用于穿軸、軸端和軸內(nèi)安裝的二款氣壓液體式平衡執(zhí)行器以及一款內(nèi)裝電磁滑環(huán)式平衡執(zhí)行器，分別搭建試驗臺進行了試驗驗證，結(jié)果表明：三款氣壓液體式執(zhí)行器均能有效地降低被測設(shè)備的不平衡振動，且單次平衡吋間均在15 s以內(nèi)，最高試驗轉(zhuǎn)速己達到15 000 r/miii;通過對電磁滑環(huán)式執(zhí)行器的功能性試驗，證實該內(nèi)裝式結(jié)構(gòu)可在驅(qū)動電壓作用下完成整圓周的步進動作，所設(shè)計結(jié)構(gòu)合理、有效。