爬行与振动故障在机床进给系统中的区别分析

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1、爬行与振动故障在机床进给系统中的区别分析爬行与振动现象在所有的机床生产与加工的过程中都会出现的，目前，我们只能通过一系列的技术手段，将爬行与振动降低到最低范围。要想完全杜绝这类现象的发生似乎有着很大的困难，因为电机启动后，电机的转速一定要达到临界速度(如5转/min)，机床工作台才能运动，如果转速低于了这个值工作台就无法运行。所以由电机克服摩擦阻力导致的爬行与振动，是无法消除的，只能通过减小传动环节的阻力来改善。　　关键词数控机床；故障分析；动态特性　　TG659A1674-6708（2012）58-0042-02　　机床生产过程中的爬

2、行与振动现象属于速度范畴的问题。因此我们在研究机床的爬行与振动，必须要去找速度环。对于机床速度的整个调节过程完全是由速度调节器进行实现。因为速度调节器属于时间常数，其积分时间常数都是用毫秒作为衡量单位的，所以说，整个伺服运动完全属于一个调节和过渡的过程，下图为爬行力学的模型。　　1速度调节器的诊断分析　　速度调节器的作用就是实现加速度的平稳过渡，另外可以通过对速度的实时检测，实现对加速度的调节，反馈控制。所以，要解决机床的爬行与振动现象就一定要定时地对速度调节器进行诊断和分析。笔者根据这些年来对机床爬行与振动现象的研究和探讨，总结了一下

3、几点对速度调节器所出现的故障进行分析：其一就是反馈信号，其二是给定信号，最后才是速度调节器本身的故障问题。　　模拟VCMD是从位置偏差的计数器中所显示出来，然后通过D/A进行转换给速度调节器的具体信号，其信号能不能具有振动的分量，最常见的做法就是通过具体的伺服板插脚来验证是不是出现爬行和振动。如果这里出现爬行与振动现象，就说明这里一定会出现相应振动信号的周期，这就预示着机床的振动属于正常现象，这一部分的速度调节器没有任何的问题，可能是因为前级出了问题而导致的故障，因此就应该向偏差计数器或D/A转换器进行查找。在测量的实际结果中如果没有出

4、现振动的波形。就说明问题可能就出现在其他部分。　　2测速发电机的诊断分析　　在实际工作中，我们可以通过不间断地观察和测速发电机及时波形，就可以对所引发的所有故障给出相应的判断，因为机床在整个生产和加工的过程中都在振动，在激烈振荡中的机床速度，会被测速发电机如实地反馈回来，其所反馈的波形同样是一个不停动荡的波形。从这个波形中就能观察到，其反馈实际波形是不是有一定的运动规律。电机转速和振动频率成比率，首先要对电动机进行一定的故障检查，对其碳刷、机械振动以及整流子表面的实际进行一个细致的检查，如果条件容许还应该对滚珠轴承的润滑程度进行检查，所

5、有这些检查，是在不拆卸整体机械的情况下进行的，所以只是通过视察官实地观察就能够完成的，对于轴承的检查，有经验的技术人员都是通过耳听的方法进行检查的。此处如果没问题，就应该对测速发电机进行检查。　　测速发电机所出现的问题，一般都是因为炭刷所磨下来的一些炭粉经过长年的积存，就会在换向片的槽内形成堆积，从而引发了测速发电机片之间的短路现象，如果出现这样的情况，就会发生振动。造成这种震动的原因就是由于被短路的整个元件在行走的过程中会出现时上时下的走势，这种特殊的走势情况下就会出现不同的测速反馈电压。如果运行在上面支路的时候，上面支路就会因为少了

6、一个具体的元件，电压一定就会变小，当元件再次转到下面支路的时候，之路下面的电压就会变小，这两种不同的走势势必会影响到两条支路实际端电压的进一步下降，再加上平衡电流通过并联支路，还会引发电压的进一步降低。元件处在换向的时候，也是它处于短路的时候，这时两个支路上下都缺乏短路的元件，电压就能够恢复，而且也不会出现无环流的现象。所以，如果两种不同状态下电压做出一个具体周期的变化时，其电压就会反馈到具体的调节器上，这样就会引发调节器实际输出也要做出一个周期性的变化。给定信号和反馈信号与对整个调节器来说其效果是一样的。因此，当出现反馈信号波动，就会

7、引起速度调节器的反方向调节，这样就产生机床不同程度的振动。　　3其他原因诊断分析　　除了这些引起振动的原因外，还可能是系统本身的参数引起的振荡。众所周知；一个闭环系统也可能由于参数设定不好，而引起系统振荡，但最佳的消除这个振荡方法就是减少它的放大倍数，在FANUC的系统中调节RV1，逆时钟方向转动，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较小，有时调不过来，只能改变短路棒，也就是切除反馈电阻值，降低整个调节器的放大倍数。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换下后彻底检查各处波

8、形。　　出现爬行时，电机是在低速，一旦提高速度就震起来，这时电流就可能出现过流报警。产生这种报警的原因是机床工作台面为了迅速跟限反馈信号的变化而变化，必须有一个很大的加速度才行，这个加速度就是由电机的转矩给