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高速數(shù)控車床振蕩故障發(fā)生原因及其解決辦法

2022-03-16

　　高速數(shù)控車床的振蕩故障通常發(fā)生在機械部分和進給伺服系統(tǒng)。產(chǎn)生振蕩的原因有很多，除了機械方面存在不可消除的傳動間隙、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。大部分數(shù)控機床采用的是全閉環(huán)方式，引起伺服系統(tǒng)振動的原因大致有四種情況：

　　1、位置環(huán)不良又引起輸出電壓不穩(wěn);

　　2、速度環(huán)不良引起的振動;

　　3、伺服系統(tǒng)可調(diào)定位器太大引起電壓輸出失真;

　　4、傳動機械裝如絲杠間隙太大。這些控制環(huán)的輸出參數(shù)失真或機械傳動裝置間隙太大都是引起振動的主要因素。它們都可以通過伺服控制系統(tǒng)進行參數(shù)優(yōu)化。

　　高速數(shù)控車床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)生振蕩的前提下進行參數(shù)調(diào)整，所以兩者大同小異。

　　2、降低位置環(huán)增益

　　在伺服系統(tǒng)中有參考的標準值，高速數(shù)控車床出現(xiàn)振蕩可適當降低增益，但不能降太多，因為要保證系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。

　　3、降低負載慣量比

　　負載慣量比一般設(shè)置在發(fā)生振動時所示參數(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多功能控制器，它不僅能有效地對電流電壓信號進行比例增益，同時可調(diào)節(jié)輸出信號滯后成超前的問題，振蕩故障有時因輸出電流電壓發(fā)生滯后成超前情況而產(chǎn)生，這時可通過PID來調(diào)節(jié)輸出電流電壓相位。

　　5、采用高頻抑制功能

　　以上討論的是有關(guān)低頻振蕩時參數(shù)優(yōu)化方法，而有時數(shù)控系統(tǒng)會因機械上某些振蕩原因產(chǎn)生反饋信號中含有高頻諧波，這使輸出轉(zhuǎn)矩里不恒定，從而產(chǎn)生振動。對于這種高頻振蕩情況，可在速度環(huán)上加入一階低通濾波環(huán)節(jié)，即為轉(zhuǎn)矩濾波器。