數(shù)控鉆銑床的振蕩故障通常發(fā)生在機(jī)械部分和進(jìn)給伺服系統(tǒng)。產(chǎn)生振蕩的原因有很多,陳了機(jī)械方面存在不可消除的傳動(dòng)間隙、彈性變形、摩擦阻力等諸多因素外,伺服系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)的影響也是重要的一方面。伺服系統(tǒng)有交流和直流之分,本文主要討論直流伺服系統(tǒng)因參數(shù)影響引起的振蕩。大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床采用的是全閉環(huán)方式,其控制原理圖如圖所示。

    引起伺服系統(tǒng)分析數(shù)控鉆銑床產(chǎn)生振動(dòng)的原因

    數(shù)控系統(tǒng)的振蕩現(xiàn)象已成為數(shù)控全閉環(huán)系統(tǒng)的共同性問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)成為影響數(shù)控設(shè)備正常使用的重要因素之一。系統(tǒng)振蕩時(shí)會(huì)造成機(jī)床產(chǎn)生爬行與振動(dòng)故障,尤其在臥式帶立柱的軸和旋轉(zhuǎn)數(shù)控工作臺(tái)軸其系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的頻率較高。

    為了解決這個(gè)大難題,我們就要著重分析產(chǎn)生振蕩的原因。

    數(shù)控鉆銑床的振蕩故障通常發(fā)生在機(jī)械部分和進(jìn)給伺服系統(tǒng)。產(chǎn)生振蕩的原因有很多,陳了機(jī)械方面存在不可消除的傳動(dòng)間隙、彈性變形、摩擦阻力等諸多因素外,伺服系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)的影響也是重要的一方面。伺服系統(tǒng)有交流和直流之分,本文主要討論直流伺服系統(tǒng)因參數(shù)影響引起的振蕩。大部分數(shù)控鉆銑床采用的是全閉環(huán)方式。

    引起伺服系統(tǒng)振動(dòng)的原因大致有四種情況:a位置環(huán)不良又引起輸出電壓不穩(wěn);b速度環(huán)不良引起的振動(dòng);c伺服系統(tǒng)可調(diào)定位器太大引起電壓輸出失真;d傳動(dòng)機(jī)械裝如絲杠間隙太大。這些控制環(huán)的輸出參數(shù)失真或機(jī)械傳動(dòng)裝置間隙太大都是引起振動(dòng)的主要因素。它們都可以通過(guò)伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。

    找到原因,采取消除振蕩的基本措施

    1、閉環(huán)伺服系統(tǒng)造成的振蕩

    有些數(shù)控伺服系統(tǒng)采用的是半閉環(huán)裝置,而全閉環(huán)伺服系統(tǒng)必須是在其局部半閉環(huán)系統(tǒng)不發(fā)生振蕩的前提下進(jìn)行參數(shù)調(diào)整,所以兩者大同小異,本文只討論全閉環(huán)情況下的參數(shù)優(yōu)化方法。

    2、降低位置環(huán)增益

    在伺服系統(tǒng)中有參考的標(biāo)準(zhǔn)值,例如FANUC0-C系列為3000,西門(mén)子3系統(tǒng)為1666,出現(xiàn)振蕩可適當(dāng)降低增益,但不能降太多,因?yàn)橐ＷC系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。

    3、降低負(fù)載慣量比

    負(fù)載慣量比一般設(shè)置在發(fā)生振動(dòng)時(shí)所示參數(shù)的70%左右,如不能消除故障,不宜繼續(xù)降低該參數(shù)值。

    4、加入比例微積分器(PID)

    比例微積分器是一個(gè)多功能控制器,它不僅能有效地對(duì)電流電壓信號(hào)進(jìn)行比例增益,同時(shí)可調(diào)節(jié)輸出信號(hào)滯后成超前的問(wèn)題,振蕩故障有時(shí)因輸出電流電壓發(fā)生滯后成超前情況而產(chǎn)生,這時(shí)可通過(guò)PID來(lái)調(diào)節(jié)輸出電流電壓相位。