本文介绍高速精密实验磨床直线电机带动电主轴进行磨削加工时，伺服刚度的调节方法，分析了电主轴砂轮接杆系统高速旋转时引起振动的原因，提出了改进的方法，取得了很好的效果。
为了提高砂轮的线速度，实现高速精密磨削加工，对砂轮驱动和轴承转速要求很高。电主轴单元采用内装式电动机直接驱动主轴。电主轴单元具有刚性好、旋转精度高、温升小、稳定性好、功耗低和寿命长等优点，在高速精密磨床上具有广泛的应用前景。
      电主轴的转速般在10 000r/min以上，有的甚至高达60 000-100000r/min，所以砂轮主轴系统即便有很小的不平衡量，也会产生非常大的离心力，造成机床剧烈振动，影响加工精度和表面质量，甚至损坏砂轮及主轴。因此对砂轮主轴系统动态特性及动平衡技术的研究越来越受到重视。
      、振动测试系统
      1．主轴横向进给伺服刚度的调节
      本磨削系统的高速电主轴是安装在直线电机的转子之上的，通过PMAC（可编程多轴控制器）控制直线电机带动电主轴实现高频往复运动，从而实现非圆截面的精密加工。
      直线电机初、次级之间的间隙般比旋转电机的气隙大2~3倍，且并非个封闭的整体，其间存在很大的吸引力，这对直线电机控制系统要求很高。若直线电机在高速高频进给时没有很高的伺服刚度，则在带动电主轴砂轮系统进给磨削时将产生很大的矢动量，且不能抑制电主轴高速运转引起的振动。
      本实验磨床的直线电机通过PMAC的伺服控制环调整PID参数，使直线电机达到伺服刚度高、稳定性好、跟随误差小，对电主轴自身引起的振动有很好的抑制作用，可避免由于振动引起的定位误差，进而带动电主轴实现非圆截面零件的高速精密磨削加工。
      2. Coinv Dasp 2003振动信号采集仪
      Coinv Dasp2003是东方振动与噪声技术研究所开发的数据采集和信号处理软件。其含有多模块数据采样模式，并实现不间断海量采集数据和在采样过程中不间断地显示时域波形或频谱的功能。选择不同的采样模式，可满足各种特殊的工程采样要求，例如在旋转机械的振动测量中常常要进行整周期采样以提高分析精度，Coinv Dasp2003的整周期采样功能可根据信号的频率特征自动调节采样频率，以保证信号是被整周期采样。
      Coinv Dasp2003的信号分析模块可以对采集数据进行多种分析和处理，包括幅域、时域、频域、时频域等。分析结果可以图形、数据文本、word格式报告等多种方式输出。
      二、电主轴接杆系统的振动实验
      1．振动实验分析
      在磨削过程中，振动是非常重要的影响因素。它以损坏精加工表面或以增加形状误差来影响加工零件的质量。本实验是将加速度传感器置于实验磨床高速电主轴的前端，将其与振动信号采集仪以及PC机连接起来，通过Coinv Dasp2003控制数据采样进程。实验之前通过PMAC调节PID参数，使直线电机的刚度达到佳状态；然后将采样频率设定为2kHz，采样块数设为50个。