怎样解决数控机床进给时出现的爬行与振动问题.docx

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1、怎样解决数控机床进给时出现的爬行与振动问题怎样解决数控机床进给时出现的爬行与振动问题导语：在驱动挪动部件低速运行经过中，数控机床进给系统会出现挪动部件开场时不能启动，启动后又忽然作加速运动，而后又停顿，继而又作加速运动，挪动部件如此周而复始忽停忽跳、忽慢忽快的运动现象称为爬行。 在驱动挪动部件低速运行经过中，进给系统会出现挪动部件开场时不能启动，启动后又忽然作加速运动，而后又停顿，继而又作加速运动，挪动部件如此周而复始忽停忽跳、忽慢忽快的运动现象称为爬行。而当其以高速运行时，挪动部件又会出现明显的振动。 对于数控机床进给系统产生爬行的原因，一般以为是由于机床运动部件之间光滑不好，导致机床工作台

2、挪动时静摩擦阻力增大；当电机驱动时，工作台不能向前运动，使滚珠丝杠产生弹性变形，把电机的能量贮存在变形上；电动机继续驱动，贮存的能量所产的弹性力大于静摩擦力时，机床工作台向前蠕动，周而复始地这样运动，产生了爬行的现象。 事实上这只是其中的一个原因，产生这类故障的原因还可能是机械进给传动链出现了故障，也可能是进给系统电气局部出现了问题，或是系统参数设置不当的缘故，还可能是机械局部与电气局部的综合故障所造成。 【爬行与振动故障的诊断与排除】 对于数控机床出现的爬行与振动故障，不能急于下结论，而应根据产生故障的可能性，罗列出可能造成数控机床爬行与振动的有关因素，然后逐项排队，逐个因素检查、分析、定位

3、和排除故障。查到哪一处有问题，就将该处的问题加以分析，看看是否是造成故障的主要矛盾，直至将每一个可能产生故障的因素都查到。 最后再统筹考虑，提出一个综合性的解决问题方案，将故障排除。排除数控机床进给系统爬行与振动故障的详细方法如下： 1对故障发生的部位进展分析 爬行与振动故障通常需要在机械部件和进给伺服系统查找问题。由于数控机床进给系统低速时的爬行现象往往取决于机械传动部件的特性，高速时的振动现象又通常与进给传动链中运动副的预紧力有关。 另外，爬行和振动问题是与进给速度亲密相关的，因此也要分析进给伺服系统的速度环和系统参数。 2机械部件故障的检查和排除 造成爬行与振动的原因假如在机械部件，首先

4、要检查导轨副。由于挪动部件所受的摩擦阻力主要是来自导轨副，假如导轨副的动、静摩擦系数大，且其差值也大，将轻易造成爬行。 尽管数控机床的导轨副广泛采用了滚动导轨、静压导轨或者塑料导轨，假如调整不好，仍会造成爬行或者振动。静压导轨应着重检查静压是否建立；塑料导轨应检查有否杂质或者异物阻碍导轨副运动，滚动导轨那么应检查预紧是否良好。 导轨副的光滑不好也可能引起爬行问题，有时出现爬行现象仅仅就是导轨副光滑状态不好造成的。这时采用具有防爬作用的导轨光滑油是一种非常有效的措施，这种导轨光滑油中有极性添加剂，能在导轨外表形成一层不易破裂的油膜，进而改善导轨的摩擦特性。 其次，要检查进给传动链。在进给系统中，

5、伺服驱动装置到挪动部件之间必定要经过由齿轮、丝杠螺母副或者其他传动副所组成的传动链。有效进步这一传动链的改变和拉压刚度，对于进步运动精度，消除爬行非常有益。 引起挪动部件爬行的原因之一经常是由于对轴承、丝杠螺母副和丝杠本身的预紧或者预拉不理想造成的。传动链太长、传动轴直径偏小、支承和支承座的刚度不够也是引起爬行的不可忽略的因素，因此在检查时也要考虑这些方面是否有缺陷。 另外机械系统连接不良，如联轴器损坏等也可能引起机床的振动和爬行。 3进给伺服系统故障的检查和排除 假如爬行与振动的故障原因在进给伺服系统，那么需要分别检查伺服系统中各有关环节。应检查速度调节器、伺服电机或者测速发电机、系统插补精

6、度、系统增益、与位置控制有关的系统参数设定有无错误、速度控制单元上短路棒设定是否正确、增益电位器调整有无偏向以及速度控制单元的线路是否良好等环节，逐项检查分类排除。 速度调节器的检测 对速度调节器的故障，主要检测给定信号、反应信号和速度调节器本身是否存在问题。给定信号可以通过由位置偏向计数器出来经D/A转换给速度调节器送出的模拟信号VCMD的检测实现，这个信号是否有振动分量可以通过对伺服板上的插脚用示波器来观察。假如就有一个周期的振动信号，那毫无疑问机床振动是正确的，速度调节器这一局部没有问题，而是前级有问题；然后向D/A转换器或者偏向计数器去查找问题，假如我们测量结果没有任何振动的周期性的波

7、形，那么问题肯定出在反应信号和速度调节器。 测速电机反应信号的检测 反应信号与给定信号对于调节器来讲是完全一样的。因此出现了反应信号的波动，必然引起速度调节器的反方向调节，这样就引起机床的振动。由于机床在振动，讲明机床的速度在剧烈的振荡中，当然测速发电机反应回来的波形也一定是动乱的。这时假如机床的振动频率与电机旋转的速度存在一个准确的比率关系，譬如振动的频率是电机转速的四倍频率。这时我们就要考虑电机或者测速发电机有故障的问题。 电机检查 当机床振动频率与电机转速成一定比率，首先就要检查一下电动机是否有故障，检查它的碳刷、整流子外表状况，以及检查滚珠轴承的光滑情况。 另外电动机电枢线圈不良也会引

8、起系统振动。这种情况可以通过测量电动机的空载电流进展确认，假设空载电流随转速成正比增加，那么讲明电动机内部有短路现象。出现本故障一般应首先清理换向器、检查电刷等环节，再进展测量确认。假如故障现象仍然存在，那么可能是线圈匝间有短路现象，应对电动机进展维修处理。假如没有什么问题，就要检查测速发电机。 脉冲编码器或者测速发电机的检测 对于脉冲编码器或者测速发电机不良的情况，可按下述方法进展测量检查。首先将位置环、速度环断开，手动电动机旋转，观察速度控制单元印制电路板上F/V变换器的电压，假如出现电压忽然下跌的波形，那么讲明反应部件不良。 测速发电机中经常出现的一个问题是炭刷磨下来的炭粉积存在换向片之

9、间的槽内，造成测速发电机换向片片间短路，一旦出现这样的问题就会引起振动。 系统参数的调节 一个闭环系统也可能是由于参数设定不公道而引起系统振荡，消除振荡的最正确方法就是减少放大倍数。在FUNAC的系统中调节RV1，逆时针方向转动，这时可以看出立即会明显变好，但由于RV1调节电位器的范围比拟小，有时调不过来，只能改变短路棒，也就是切除反应电阻值，降低整个调节器的放大倍数。 外部干扰的处理 对于固定不变的干扰，可检查F/V变换器、电流检测端子以及同步端的波形，检查是否存在干扰，并采取相应的措施。对于偶尔性干扰，只有通过有效的屏蔽、可靠的接地等措施，尽可能予以防止。 采用这些方法后，还做不到完全消除振动，甚至是无效的，就要考虑对速度调节器板更换或者换下后彻底检查各处波形。