集信号的 相位角9 ;
[0079] ④获得主轴套变形量：根据第③步所述幅值建立周期函数，对该函数进行二次积 分，分别得到两加速度传感器所在位置的同一相位的轴套最大变形量y2、y6;
[0080] ⑤确定动不平衡位置：由已知的轴套固定端变形为零和第④步骤中轴套最大变形 量y2、y6的位置，根据该四点位置拟合一光滑曲线f(x)，该曲线二次可导，设f(X) " = 0,则 x= 1D，计算f(lD) =yD，1D为轴向位置，yD为最大变形量，得到曲线最大幅值点D;
[0081] ⑥计算主轴动不平衡所产生的离心力：根据轴套的弹性模量k、主轴轴套的最大 变形量yD，根据胡克定律，f=ky，计算得到轴套获得的该变形所承受的作用力FD;该作用 力即为主轴动不平衡所产生离心力的等效力，该作用力所处位置及与主轴相对应的相位关 系即为主轴动不平衡所产生离心力FD的矢量方向0和位置1D。
[0082] 如图7所示，本发明主轴动不平衡检测计算系统，包括两个加速度传感器I18、 II22、相位传感器25和数据采集卡26,两个加速度传感器I18、II22和相位传感器25检 测主轴19的不平衡信号，数据采集卡26分别连接加速度传感器I18、加速度传感器II22 和相位传感器25,通过数据采集卡26采集信号，工控机27根据采集的信号分析主轴19动 不平衡特性，计算主轴19动不平衡等效离心力及其矢量方向和位置。
[0083] 所述主轴19置于轴套20中，两个加速度传感器分别固定在主轴轴套20上，检测 主轴轴套20产生的变形信号。
[0084] 所述相位传感器25为红外信号传感器，设置在对应主轴19中心标记线处，检测识 别主轴19转动相位标记，相位传感器25测量中心与主轴19中心线保持水平。其中加速度 传感器选用型号为LC0401T，相位相对传感器选用型号为CZ-V1P，数据采集卡选用型号为 PCI-1712,数据采集卡与各传感器相连并采集数据，然后通过连接工控机而将数据输送到 工业控制计算机。
[0085] 本实施方式中，主轴内置机械式在线动平衡系统校正动平衡对象为主轴型号为 SYL04,因此动平衡装置结构的总体尺寸为（i>60mmX450mm，运动控制系统安装在动平衡装 置内，其信号传输通过数据无线传输系统完成，动不平衡检测计算系统包括硬件和软件两 部分，硬件部分负责采集动不平衡信号，软件部分安装在工控机实现信号的采集与计算，控 制决策运算系统为软件系统并安装在工控机上。
[0086] 所述运动控制系统包括运动控制卡、电源转换器、电源环12,运动控制卡选用型号 为MC6314,无线发射装置选用与信号接收装置选用蓝牙芯片BLE0202C2P，无线发射装置所 连接的天线环14通过固定架固定，并与天线环14相互接近安装。
[0087] 如图2所示，天线环10与电源环9固定在端盖8上。
[0088] 如图11-图15所示，控制决策运算系统实现主轴动平衡双平面等效力平衡的调 节，其调节方法是由同心且并列的两组质量组块产生质量偏心，主轴旋转时，由质量偏心产 生与主轴自身的动不平衡力位置相同、大小相等、方向相反的平衡力，执行校正主轴的动不 平衡；
[0089] 具体包括以下步骤：
[0090] ①标定两组质量组块在主轴内孔中的轴向位置1A、1B;
[0091] ②双平面受力等效分解：双平面指两组质量组块所在的与主轴垂直的径向平面， 在主轴动不平衡所产生离心力矢量所在平面内，以两组动平衡质量组块所在位置1或1 8及 已知离心力Fd所在位置1D为基点，离心力Fd的矢量方向为0，根据杠杆原理，将离心力Fd 等效分解到两组动平衡质量组块所在位置的等效力？/、Fb'；
[0092] ③计算平衡力矢量：根据等效力的大小计算动平衡质量组块所需产生的平衡力 FA、FB及矢量方向0 A、0B，该矢量方向与等效力成180度夹角关系；其中FA=FA'，FB=FB'， 0 A= 9 B= 180- 9 ；
[0093] ④计算大小质量块调整角度：动平衡质量组块大、小质量块所产生的离心力f\、 f2，得到f\、f2的合力f，合力f即为FA或FB，由方程组
[0094]
[0095] 如图15所示，得到f\、f2与合力f?的矢量夹角a^a2;
[0096] 将大、小质量块所产生的离心力f\、f2的矢量方向与调整前的矢量方向之间的夹 角02及方向定义为质量块的调整值，其中夹角0i、小于180度，调整方向为使夹 角Pi、缩小的旋转方向。
[0097] 所述标定是在主轴低速旋转的情况下，通过一个质量组块中同心且并列的两组质 量组块的角度调整，使得该质量组块所在的调整面A面或B面产生已知离心力FiSF。，通 过测量计算得到该位置点在轴向上与近端轴套固定端的距离1或1B，即校正面的位置，同 样道理可知另一个质量组块校正面的位置18或1 A。
[0098] 本发明在应用时的具体调整方法如下：
[0099] 步骤1 :安装在线动平衡系统，如图7-图11所示；
[0100] 步骤1. 1:将动平衡装置安放到主轴19内孔中，固定稳固涨环1并使动平衡装置 固定在主轴19内腔中，确保动平衡装置与主轴19回转中心同心；
[0101] 步骤1. 2 :将两个加速度传感器I18、II22分别固定在主轴轴套20上，两加速度 传感器中心连线及主轴19轴线构成的平面垂直于水平面，测量加速度传感器与主轴轴套 20 -固定点之间的距离分别是12、16;
[0102] 步骤1. 3:水平安装相位传感器25,设置在对应主轴19中心标记线处，检测识别主 轴19转动相位标记，相位传感器25测量中心与主轴19中心线保持水平；
[0103] 步骤1. 4:将电源架和无线发射装置所连接的天线环伸入主轴19内部并固定，电 源架与电源环12接触，无线发射装置所连接的天线环通过固定架固定并与天线环14接 近；
[0104] 步骤2:在线动平衡校正的标定，如图11-图15所示；
[0105] 步骤2. 1 :低速启动主轴旋转至稳定状态；
[0106] 步骤2. 2:调整一个质量组块的大、小质量块，使得该质量组块所在的调整面A面 产生已知离心力F1;
[0107] 步骤2. 3:加速度传感器获得动不平衡信号并将模拟信号传递给数据采集卡并计 算主轴动不平衡量，包括离心力F及其矢量方向和位置le，该位置le就是该校正平面距近 端固定位置距离1A;
[0108] 步骤2. 4:依照以上2. 2-2. 3步骤计算另一校正面B面的位置1B;
[0109] 步骤3:进行动不平衡测量；
[0110] 步骤3. 1 :主轴工作状态至稳定；
[0111] 步骤3. 2 :加速度传感器获得动不平衡信号并将模拟信号传递给数据采集卡，信 号经滤波、傅立叶变换最终提供给动不平衡检测计算系统；
[0112] 步骤3. 3 :加速度信号经幅频转换，然后提取与主轴转速同频率的信号，根据相位 传感器传回的信号对比测得的数据，确定测得同频数据最大值所处矢量角度与主轴旋转相 位标准位置的相位角0 ;
[0113] 步骤3. 4:提取到的信号经二次积分可知每个加速度传感器处主轴轴套的最大变 形量和y6;
[0114] 步骤3. 5:设定主轴轴套两端固定位置位移为零，与加速度传感器所处点通过四 点拟合成二次可导曲线，求出该曲线的导数为零位置的点的坐标D(x，y)，其在X(轴向）方 向上的坐标值（1D)为轴套最大变形值在轴向上的位置，y方向上的坐标值（y4)为轴套最大 变形值；
[0115] 步骤3.6 :已知轴套弹性模量，根据胡克定律，求得产生最大变形值时轴套所受到 的径向方向的力，该力即为动不平衡等效离心力Fd;
[0116] 步骤4:进行主轴动不平衡校正，如图11-图15所示；
[0117] 步骤4. 1:已知两个平衡面轴向位置参数1A、1B和主轴动不平衡力（FD)及其位置 (1D)，根据杠杆原理，计算求得两个与Fd等效的动平衡力FA、Fb;
[0118]步骤4.2:假设每组质量块的大、小质量块调整角度0p0 2后可使大、小质量块旋 转所产生离心力（f\、f2)的合力（f)与同一调整面所等效的离心力（FA或FB)大小相等、方 向相反，根据下面的二元一次方程组可计算得到为实现主轴动平衡而需调整质量块与合力 的角度ai、a2，
[0119]
[0120] 已知合力（f)的矢量角度（9 &或0B)与主轴动不平衡等效离心力相位角（0 )成 180度，计算得到调整后每个质量块所处的相位角；
[0121] 步骤4