数控机床在现代精密加工中占有非常重要的地位,是国家工业系统中不可缺少的一部分。主轴的振动很大程度上影响着数控机床的加工精度,振动剧烈时会影响加工的几何误差。主轴的不平衡是造成主轴振动的主要因素,应用在线动平衡技术可以抑制主轴的不平衡,使主轴的振动降低。在线动平衡可以实时监测主轴的振动,抑制振动,是一种快速、高效和精准的平衡方法,对减少主轴振动,提高加工精度有着重要的作用。本文以内置电磁滑环式和电机驱动机械式动平衡装置为研究对象。研究主轴振动信号的提取与质量补偿策略优化,论文的主要内容如下:(1)深入研究了主轴不平衡相关理论。总结了动平衡中运用的动平衡方法和技术,虚拟仪器在动平衡的应用。论文对主轴的不平衡进行了分类,阐述了引起不平衡的原因,不平衡的力学模型,不平衡量的表示方法。(2)搭建主轴振动的测试系统,使用NI公司的软硬件产品。硬件提取振动信号,软件对振动信号进行滤波和基频信号的处理,测试了有限冲激响应和无限冲激响应,在整周期和非整周期对比FFT、相关分析法、互功率法和全相位FFT四种信号处理方法提取的基频信号。通过实验对比与分析,全相位FFT对振动相位的提取最稳定,选择全相位FFT作为振动信号处理方法。(3)对主轴平衡的质量补偿策略进行优化,针对平衡装置中的配重块,运用遗传优化算法计算配重块的相位。提出四种配重块的移动策略,对比他们的移动时间和移动时对主轴的冲击,得出第四种移动策略为最佳的移动策略。基于SYL04H-1型车床主轴实验研究,在电磁滑环式和电机驱动机械式动平衡装置进行未优化平衡与优化平衡。结果表明:电磁滑环式优化平衡比未优化平衡的振幅最高下降达到36.21%,平衡时间最高下降57.14%。电机驱动机械式优化平衡比未优化平衡的振幅最高下降达到45.7%,平衡时间最高下降43.86%。验证了提出的质量补偿优化策略,提高了主轴平衡时的效率。