數控鉆銑床的振蕩故障通常發生在機械部分和進給伺服系統。產生振蕩的原因有很多,陳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,伺服系統的有關參數的影響也是重要的一方面。伺服系統有交流和直流之分,本文主要討論直流伺服系統因參數影響引起的振蕩。大部分數控機床采用的是全閉環方式,其控制原理圖如圖所示。
引起伺服系統分析數控鉆銑床產生振動的原因
數控系統的振蕩現象已成為數控全閉環系統的共同性問題。這個問題已經成為影響數控設備正常使用的重要因素之一。系統振蕩時會造成機床產生爬行與振動故障,尤其在臥式帶立柱的軸和旋轉數控工作臺軸其系統出現振蕩的頻率較高。
為了解決這個大難題,我們就要著重分析產生振蕩的原因。
數控鉆銑床的振蕩故障通常發生在機械部分和進給伺服系統。產生振蕩的原因有很多,陳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,伺服系統的有關參數的影響也是重要的一方面。伺服系統有交流和直流之分,本文主要討論直流伺服系統因參數影響引起的振蕩。大部分數控鉆銑床采用的是全閉環方式。
引起伺服系統振動的原因大致有四種情況:a位置環不良又引起輸出電壓不穩;b速度環不良引起的振動;c伺服系統可調定位器太大引起電壓輸出失真;d傳動機械裝如絲杠間隙太大。這些控制環的輸出參數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進行參數優化。
找到原因,采取消除振蕩的基本措施
1、閉環伺服系統造成的振蕩
有些數控伺服系統采用的是半閉環裝置,而全閉環伺服系統必須是在其局部半閉環系統不發生振蕩的前提下進行參數調整,所以兩者大同小異,本文只討論全閉環情況下的參數優化方法。
2、降低位置環增益
在伺服系統中有參考的標準值,例如FANUC0-C系列為3000,西門子3系統為1666,出現振蕩可適當降低增益,但不能降太多,因為要保證系統的穩態誤差。
3、降低負載慣量比
負載慣量比一般設置在發生振動時所示參數的70%左右,如不能消除故障,不宜繼續降低該參數值。
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,同時可調節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生滯后成超前情況而產生,這時可通過PID來調節輸出電流電壓相位。
