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國際新聞
數(shù)控加工中心減除震動的方法介紹
2017-04-26
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數(shù)控加工中心加工時的震動現(xiàn)象除了機(jī)械方面存在不可消除的傳動間隙、彈性變形、摩擦阻力等諸多要素外，伺服體系的有關(guān)參數(shù)的影響也是重要的一方面。
閉環(huán)伺服體系造成的振動：有些數(shù)控伺服體系采用的是半閉環(huán)裝置，而數(shù)控加工中心全閉環(huán)伺服體系必須是在其部分半閉環(huán)體系不發(fā)作振動的前提下進(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。
降低數(shù)控加工中心方位環(huán)增益：在伺服體系中有參閱的標(biāo)準(zhǔn)值，例如FANUC0-C系列為3000，西門子3體系為1666，出現(xiàn)振動可適當(dāng)降低增益，但不能降太多，由于要保證體系的穩(wěn)態(tài)誤差。
降低負(fù)載慣量比：負(fù)載慣量比一般設(shè)置在發(fā)作振動時所示參數(shù)的70%擺布，如不能消除故障，不宜繼續(xù)降低該參數(shù)值。
加入比例微積分器(PID)：比例微積分器是一個多功能操控器，它不僅能有效地對電流電壓信號進(jìn)行比例增益，一起可調(diào)節(jié)輸出信號滯后成超前的問題，振動故障有時因輸出電流電壓發(fā)作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。
數(shù)控加工中心采用高頻抑制功能：以上討論的是有關(guān)低頻振動時參數(shù)優(yōu)化方法，而有時數(shù)控加工中心數(shù)控體系會因機(jī)械上某些振動緣由產(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。對于這種高頻振動情況，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。
數(shù)控加工中心速度指令與速度反饋信號經(jīng)速度操控器轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩信號，轉(zhuǎn)矩信號通過一階濾波環(huán)節(jié)將高頻成分截止，從而得到有效的轉(zhuǎn)矩操控信號。通過調(diào)節(jié)參數(shù)可將機(jī)械產(chǎn)生的100Hz以上的頻率截止，從而達(dá)到消除高頻振動的效果。
數(shù)控加工中心 數(shù)控體系的振動現(xiàn)象已成為數(shù)控全閉環(huán)體系的共同性問題。體系振動時會造成機(jī)床產(chǎn)生匍匐與振動故障，尤其在臥式帶立柱的軸和旋轉(zhuǎn)數(shù)控工作臺軸其體系出現(xiàn)振動的頻率較高。該問題已成為影響數(shù)控設(shè)備正常使用的重要要素之一。
閉環(huán)伺服體系造成的振動：有些數(shù)控伺服體系采用的是半閉環(huán)裝置，而數(shù)控加工中心全閉環(huán)伺服體系必須是在其部分半閉環(huán)體系不發(fā)作振動的前提下進(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。
降低數(shù)控加工中心方位環(huán)增益：在伺服體系中有參閱的標(biāo)準(zhǔn)值，例如FANUC0-C系列為3000，西門子3體系為1666，出現(xiàn)振動可適當(dāng)降低增益，但不能降太多，由于要保證體系的穩(wěn)態(tài)誤差。
降低負(fù)載慣量比：負(fù)載慣量比一般設(shè)置在發(fā)作振動時所示參數(shù)的70%擺布，如不能消除故障，不宜繼續(xù)降低該參數(shù)值。
加入比例微積分器(PID)：比例微積分器是一個多功能操控器，它不僅能有效地對電流電壓信號進(jìn)行比例增益，一起可調(diào)節(jié)輸出信號滯后成超前的問題，振動故障有時因輸出電流電壓發(fā)作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。
數(shù)控加工中心采用高頻抑制功能：以上討論的是有關(guān)低頻振動時參數(shù)優(yōu)化方法，而有時數(shù)控加工中心數(shù)控體系會因機(jī)械上某些振動緣由產(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。對于這種高頻振動情況，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。
數(shù)控加工中心速度指令與速度反饋信號經(jīng)速度操控器轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩信號，轉(zhuǎn)矩信號通過一階濾波環(huán)節(jié)將高頻成分截止，從而得到有效的轉(zhuǎn)矩操控信號。通過調(diào)節(jié)參數(shù)可將機(jī)械產(chǎn)生的100Hz以上的頻率截止，從而達(dá)到消除高頻振動的效果。
數(shù)控加工中心 數(shù)控體系的振動現(xiàn)象已成為數(shù)控全閉環(huán)體系的共同性問題。體系振動時會造成機(jī)床產(chǎn)生匍匐與振動故障，尤其在臥式帶立柱的軸和旋轉(zhuǎn)數(shù)控工作臺軸其體系出現(xiàn)振動的頻率較高。該問題已成為影響數(shù)控設(shè)備正常使用的重要要素之一。
