磨床砂轮的不平衡量引起的振动严重制约着磨削表面质量、加工精度和生产效率的提高,而磨床砂轮动平衡在线调整系统能够在线无试重的对砂轮进行平衡,因而具有广泛的应用前景。本文以开发砂轮在线动平衡系统为目的,对不平衡量的测量、自动平衡装置以及自动平衡策略展开了研究,概括起来主要有以下几个方面:总结了砂轮在线动平衡技术的研究现状和发展趋势,阐述了本文的研究意义;研究了动平衡和在线自动平衡的原理和基本理论;设计了信号处理流程,介绍了振动信号的采样及数字处理,研究了不平衡量的计算方法;设计了极坐标固定半径双配重式机械平衡头;在自动平衡过程中采用了坐标轮换控制策略;以MCS-51系列单片机为CPU设计了外围接口电路,以及相对应的软件;通过实验验证了系统的有效性和工程实用性,并对改进式坐标轮换控制策略和基于影响系数法的快速平衡策略予以了分析。通过本文的研究,构架了砂轮在线动平衡系统的框架,解决了关键技术,实现了系统的基本功能,为进一步研究砂轮自动平衡技术打下了良好的基础。