1.動平衡機電氣控制原理及常見故障分類
(1)動平衡機電氣控制原理
與普通機床相比，動平衡機的核心功能是對旋轉零件產生的不平衡量進行檢測、過濾、分析和計算，最終通過切削或鉆孔的方式去除不平衡量，實現零件的動平衡。這種特殊功能的實現主要由壹臺專用的工業計算機和壹個專用的動平衡軟件來控制。機床的其他輔助動作壹般由另壹套PLC處理。
圖二？動平衡機的電氣控制原理
圖2顯示了控制系統的電氣框圖。其中，計算機控制系統是壹臺專用的工業計算機，它除了具有普通工業計算機的功能外，還包括零件不平衡量的數據檢測、濾波、分析和計算以及向切削進給系統發送進給指令。它也是動平衡機控制系統的核心功能單元。
振動傳感器用於檢測不平衡系統的振動量和相位角，為計算機控制系統提供唯壹有效的數據源，也是動平衡機最關鍵的部件之壹。
主軸速度控制系統實現主軸和零件轉速的精確控制，根據需要改變零件轉速；伺服系統用於精確控制零件的不平衡切削；PLC管理和控制機床所有動作的邏輯關系。
日本KOKUSAI動平衡機的部分功能部件如圖3所示。
(2)對動平衡機常見故障進行分類的PLC單元
動平衡機的故障大致可以分為兩類:控制故障和誤差故障。控制故障主要是電氣和機械執行部件的硬件故障，如計算機控制系統、操作顯示單元、PLC、速度控制系統、伺服系統、伺服電機和回轉油缸等，以及其他機械執行部件如擺動架等。其中，計算機控制系統故障包括計算機硬件故障和軟件故障。誤差故障主要表現為動平衡系統的校準、測量、去重誤差大或不能正常進行。
控制故障的處理方法與普通數控機床類似，主要是硬件診斷、更換或調整。但由於沒有報警，往往需要跟蹤分析過程，通過微調控制參數、工藝參數、機床靜態特性來處理。本文主要介紹錯誤故障的分析和處理方法。
圖三？日本KOKUSAI動平衡機組圖
2.動平衡機錯誤故障的處理
動平衡機的誤差故障主要包括動平衡系統的校準故障、測量故障、切削控制故障和切削曲線故障。
(1)校準檢測故障的分析與處理
所謂校準故障，是指機床在校準檢測系統時出現的故障，主要表現為:機床無法按照廠家規定的流程完成動平衡機檢測系統的校準。校準失敗的概率不高，壹般問題出現在以下幾個方面:
①振動傳感器故障:故障的主要原因是振動傳感器松動、損壞或線接觸不良。由於振動傳感器是動平衡機振動量的直接檢測元件和計算機處理系統的數據源，其性能和緊固狀態將直接影響動平衡機數據采集的準確性。
(2)校準件(或零件)夾緊故障:工件未夾緊，零件(標準件)旋轉時擺動，產生額外不平衡，使機床無法有效校準或測量零件時明顯產生誤差。
(3)機床擺動架松動，使旋轉機構不平衡，無法校準。擺動架松動不僅會引起測量誤差，還會引起零件去重誤差，這壹點往往被忽視。
(4)機座松動導致床身不水平:由於床身不水平，零件或標準件旋轉時機床振動，幹擾振動傳感器的數據采集，導致系統標定或測量出現誤差。
⑤零件轉速不合適導致數據采集不正常，這也是最容易被忽視的。零件或工件的不同轉速會產生不同的振動量。校準系統時，要求測量部分的轉速在規定範圍內，否則校準數據會有很大誤差。同樣，如果校準不準確，被加工零件不平衡量的計算也會有很大的誤差。
⑥標準件或配重生銹導致校準偏差，這也容易被忽視。因此，應註意校準和重量保存。
(2)機床檢測加工後的零件，出現新的不平衡。
這種故障也是概率最高的故障。這種故障發生後，需要判斷不平衡是同向出現還是反向出現，針對不同的現象，不同的處理方法是不同的。這種失敗的原因如下:
①切削余量不足，原有的不平衡沒有消除。這種不平衡會出現在同壹個方向上，通過提高切削進給比系數或重新校準可以快速解決。
(2)切削余量過大，導致反方向不平衡。在這種情況下，需要先對系統進行校準，然後通過降低切削進給比系數來降低切削進給。這種情況下，不平衡點的相角壹般是對稱的，說明相角檢測沒有問題。
③振動傳感器故障導致測量誤差大。見上壹篇文章的分析和處理方法。
(4)不平衡量的相位計算異常導致新的不平衡。如果新的不平衡點的相角通過反復返工不斷變化，則可能是系統相位檢測出現誤差。檢查或更換傳感器，必要時微調系統的相角參數。
⑤空白粒子分布不均勻導致零件去重錯誤:單個空白粒子分布不均勻和去重計算不匹配直接導致去重錯誤。
3.系統程序或校準曲線故障。
動平衡機早期的控制軟件壹般屬於DOS版本。每壹次失重的計算都是根據“切割曲線”近似確定的。“切割曲線”是模擬5 ~ 10個不同的不平衡量對應不同的失重而生成的預設曲線。該曲線可以根據坯料顆粒分布的變化進行調整。如果批量更換產品毛坯，毛坯顆粒會發生較大變化，原有的“切割曲線”不再適用，需要調整“切割曲線”，否則會導致大量零件不合格。此外，在機床壽命較長，主軸等轉動部件不平衡量增大，無法標定的情況下，也需要調整“切削曲線”。