数控车床消除振荡的基本措施
数控车床(chuang)导(dao)(dao)轨(gui)是(shi)机床(chuang)主要(yao)部件(jian)相对(dui)(dui)运(yun)动位置(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)基准,其(qi)精(jing)度直(zhi)(zhi)(zhi)接影响(xiang)(xiang)机床(chuang)成形(xing)(xing)运(yun)动之间相对(dui)(dui)位置(zhi)关(guan)系。机床(chuang)导(dao)(dao)轨(gui)误(wu)差主要(yao)有(you)导(dao)(dao)轨(gui)水平面(mian)内和垂直(zhi)(zhi)(zhi)面(mian)内的(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)(zhi)线(xian)度误(wu)差;前(qian)后导(dao)(dao)轨(gui)在垂直(zhi)(zhi)(zhi)面(mian)内的(de)(de)(de)(de)(de)平行度误(wu)差。研(yan)究(jiu)表明(ming),导(dao)(dao)轨(gui)热变(bian)形(xing)(xing)会(hui)导(dao)(dao)致导(dao)(dao)轨(gui)面(mian)隆(long)起,导(dao)(dao)轨(gui)边缘(yuan)倾斜以及(ji)导(dao)(dao)轨(gui)的(de)(de)(de)(de)(de)偏转(zhuan)及(ji)线(xian)性定位误(wu)差,工(gong)(gong)作台在热变(bian)形(xing)(xing)后的(de)(de)(de)(de)(de)导(dao)(dao)轨(gui)上(shang)运(yun)动,会(hui)影响(xiang)(xiang)车削刀具与工(gong)(gong)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)相对(dui)(dui)位置(zhi),从而(er)影响(xiang)(xiang)车床(chuang)的(de)(de)(de)(de)(de)精(jing)度,影响(xiang)(xiang)工(gong)(gong)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)加工(gong)(gong)质量(liang)。这(zhei)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)技术研(yan)究(jiu)亟待继(ji)续深(shen)入。
1.闭(bi)环(huan)伺(si)服(fu)(fu)(fu)系统(tong)(tong)造成的振荡:有些数控(kong)伺(si)服(fu)(fu)(fu)系统(tong)(tong)采用的是半(ban)闭(bi)环(huan)装置,而全闭(bi)环(huan)伺(si)服(fu)(fu)(fu)系统(tong)(tong)必须是在其局(ju)部半(ban)闭(bi)环(huan)系统(tong)(tong)不发生振荡的前提下(xia)进行参(can)数调整,所以两(liang)者大同小异(yi)。

2.降低位置(zhi)环增益(yi):在(zai)伺服系(xi)(xi)统中(zhong)有参考的(de)(de)标(biao)准(zhun)值,出(chu)现(xian)振荡(dang)可适(shi)当降低增益(yi),但不能(neng)降太多(duo),因为要系(xi)(xi)统的(de)(de)稳态误差。
3.降低负(fu)载(zai)惯(guan)量比(bi):负(fu)载(zai)惯(guan)量比(bi)一般(ban)设置在发生振动时所示参数(shu)的(de)70%左(zuo)右,如不(bu)能消除(chu)故障(zhang),不(bu)宜(yi)继续降低该(gai)参数(shu)值。
4.加(jia)入比(bi)例微积分器(PID):比(bi)例微积分器是一个多功(gong)能控制器,它(ta)不仅能有效地对电(dian)流电(dian)压(ya)信(xin)号进行比(bi)例增益,同时可调节输出(chu)信(xin)号滞(zhi)后成(cheng)超(chao)前的问题(ti),振(zhen)荡故(gu)障有时因(yin)输出(chu)电(dian)流电(dian)压(ya)发生滞(zhi)后成(cheng)超(chao)前情况而(er)产生,这时可通过(guo)PID来调节输出(chu)电(dian)流电(dian)压(ya)相位。
5.数控车床定制厂家采(cai)用高频(pin)(pin)抑(yi)制功能(neng):以上讨论(lun)的是有关低频(pin)(pin)振荡(dang)时参数优化方法(fa),而有时数控系统(tong)会因机械上某些振荡(dang)原因产生(sheng)反馈信(xin)号中含有高频(pin)(pin)谐波,这使(shi)输出(chu)转(zhuan)矩里不恒(heng)定,从而产生(sheng)振动(dong)。对于(yu)这种高频(pin)(pin)振荡(dang)情况,可(ke)在速(su)度环(huan)上加(jia)入一(yi)阶低通滤波环(huan)节,即为转(zhuan)矩滤波器。
速度指令与速度反馈信号(hao)经(jing)速度控制(zhi)器转化(hua)为转矩信号(hao),转矩信号(hao)通(tong)(tong)过一阶滤波环(huan)节将高频(pin)(pin)成分截止,从而得到有(you)效的(de)转矩控制(zhi)信号(hao)。通(tong)(tong)过调节参数可将机械(xie)产生的(de)100Hz以(yi)上(shang)的(de)频(pin)(pin)率(lv)截止,从而达到消除高频(pin)(pin)振(zhen)荡的(de)效果(guo)。





