數控（kòng）機床進給時出現爬行與振動現象 如何解決是關鍵（jiàn）

在驅動移動部件低速（sù）運行過程中，數控機床進（jìn）給（gěi）係統（tǒng）會出現移動部件開始時不能啟（qǐ）動，啟動後又突然作加速運動，而後又停頓，繼而又作加速運動，移動部（bù）件如此周而複始忽停忽跳、忽慢忽快的運動現（xiàn）象稱為爬行。而當其以高速（sù）運行時，移動部件又會出現明（míng）顯的振動。

對於數控機床進給係統產生（shēng）爬行的原因，一般認為是由於機床運動部件之間潤（rùn）滑不好，導致機（jī）床工作台移動時靜摩擦阻力（lì）增大；當（dāng）電機驅動時，工作台（tái）不能向前運動，使滾珠絲杠產生彈（dàn）性變形，把電機的能量貯存在變形上；電動機繼續驅動，貯存的能量所產的彈性力大於靜摩擦力時，機床工作（zuò）台向前蠕動，周而複始地（dì）這樣運動，產生了爬行的現象。

事實上這隻是其中的一（yī）個原因，產生（shēng）這類故障的原（yuán）因還可能是機械進給傳（chuán）動鏈出現（xiàn）了故障，也可能是進（jìn）給係統（tǒng）電氣部分出現了問題，或者是係統參數設置不當的緣故，還可能是機械部分與電氣（qì）部分的綜合故障所造成。

【爬行與振動（dòng）故障的診斷與排除（chú）】

對於數控機（jī）床出現的爬（pá）行與（yǔ）振動（dòng）故障，不能（néng）急於下結（jié）論，而應根據產生故障的可能性，羅列出可能造成數控機床爬行與振動的有關因素，然（rán）後逐項（xiàng）排隊，逐個因素檢查、分析、定位和（hé）排（pái）除故（gù）障。查到哪一處（chù）有問題（tí），就將該處的問題加以分析，看看是否是造成故障的主要矛盾，直至將每一個可能產生故障的因素（sù）都查到。

最後再統籌考慮，提出（chū）一個綜合性的解（jiě）決問題方案，將故障排（pái）除。排除數控機床進（jìn）給係統爬行與振動故障的具體方法如下：

（1）對故障發生的部位進行分析

爬行與振動故障通常需要在機械部件和進給伺服係統查找問題。因為數控機床進給係統低速時（shí）的爬行現象往往（wǎng）取決於機械傳動部件的特性，高速時的振動現象又通常與進給傳動鏈中（zhōng）運（yùn）動（dòng）副的預緊力有關。

另外，爬（pá）行和振動問題是與進給速度（dù）密切相關的，因此也要分析進（jìn）給（gěi）伺服係統的速度環和係統參數（shù）。

（2）機械部件故障的檢查和排除

造成（chéng）爬行與（yǔ）振（zhèn）動的原因如果在機械部件，首先要檢查（chá）導軌副。因為移動部件所受的摩擦阻力（lì）主要是（shì）來自導軌副，如果導軌副的動、靜摩擦（cā）係數大，且（qiě）其差值也大，將容易造成爬行。

盡管（guǎn）數控機（jī）床的導軌副廣泛采（cǎi）用（yòng）了滾動導軌、靜壓導軌或塑料導軌，如果調整不（bú）好，仍（réng）會造成爬（pá）行或振動。靜壓導軌應（yīng）著重檢（jiǎn）查靜壓是否建立；塑料導軌應檢查有否雜質或異物阻（zǔ）礙導軌（guǐ）副運動，滾動導軌則應檢查預緊是否良好（hǎo）。

導軌副的潤滑不好也可能引起爬行問題，有時出現爬（pá）行現象僅僅就是導軌副潤滑狀態不好造（zào）成的。這時采用具有防爬作用的導軌潤滑油是一（yī）種非常（cháng）有效的措施（shī），這種導軌潤滑油中有極性添（tiān）加劑，能在導軌表麵形成（chéng）一層不易破裂的油膜，從而改善導軌的摩擦特性。

其次，要檢查進給傳（chuán）動鏈（liàn）。在進給係統中，伺服驅動裝置（zhì）到移動部件之間必定（dìng）要經過由齒輪、絲杠螺母副或其他傳動副所組成的傳動鏈。有效提高這一傳動鏈的扭轉和拉壓剛度，對於提高運動精度，消（xiāo）除爬行非常（cháng）有益。

引起移動部件爬行的原因之一常常是因為對軸（zhóu）承、絲杠螺母副和絲杠本身的預緊或預（yù）拉不（bú）理想（xiǎng）造成的。傳動鏈太長、傳動軸直徑偏小、支承和支承座的剛度不夠也是引起爬行（háng）的不可（kě）忽略的因素，因此在檢查時也要考慮這些方麵是否有缺陷。

另外（wài）機械係統連接不良，如聯軸器損（sǔn）壞等也可能引起機床的振動和爬行。

（3）進給伺服係統故障的檢查和排除（chú）

如果爬（pá）行與振動的故障原因（yīn）在進給伺服係統，則需要分（fèn）別檢查伺服係（xì）統（tǒng）中各有關環節。應檢查（chá）速度調節（jiē）器、伺服電機或測（cè）速發電機、係統插補精度、係統增益、與位置控製有關的係統參數設定有無錯誤、速度控製單元上短路棒設定是否正確、增益電位器調整有無（wú）偏差以及速度控製單元的線路是否良好等環節，逐項檢查分類排除。

①速度調節（jiē）器（qì）的檢（jiǎn）測

對（duì）速度調節器的故障，主要檢（jiǎn）測給定信號、反饋信號和速度調節器本身是否存在問題。給定信（xìn）號可以（yǐ）通過由位置偏差計（jì）數器出來經D/A轉換給速度調節器送出的模（mó）擬信號VCMD的檢（jiǎn）測（cè）實現，這個信號是否有振動（dòng）分量可以通過對伺服板上（shàng）的插腳用示波器來觀察。如果就有一個周期的振動信號，那毫無疑（yí）問機床振動是正確的（de），速度調節（jiē）器這一部分沒有問題（tí），而是（shì）前級有問（wèn）題；然後向（xiàng）D/A轉換（huàn）器或（huò）偏差計數（shù）器去查找問題，如果我們測量（liàng）結果沒（méi）有任何振動的周期性的波形，那麽問題肯定出在反饋信號（hào）和速度調節器。

②測速電機反饋信號的檢測

反饋信號與給（gěi）定信號對於（yú）調節器來說是完（wán）全相同的。因（yīn）此出現了反饋信號的波動，必然引起速度調節器的反方向調節，這樣就引起機床的（de）振（zhèn）動。由於機床在振動，說明機床的速度在激烈（liè）的（de）振蕩中，當然測速發電機反饋（kuì）回來的波（bō）形也一定是動蕩的。這時（shí）如果機床的振動頻率與電機旋轉（zhuǎn）的速度存在一個準確的（de）比率關係，譬如（rú）振動的頻率是（shì）電機轉速的四倍頻率。這時我們就要考慮電（diàn）機或測速發電機有故障的問題。

③電機（jī）檢查

當（dāng）機床振動頻率與電機轉速成一定比（bǐ）率，首（shǒu）先就要檢（jiǎn）查一（yī）下電動機是否有故障（zhàng），檢查它的碳刷、整流（liú）子（zǐ）表（biǎo）麵（miàn）狀況，以及檢查滾珠軸承的潤（rùn）滑情況。

另外電動（dòng）機電（diàn）樞線圈不（bú）良也會引起係統（tǒng）振動。這種情況可以通過測量電動機的空（kōng）載電流進行確認，若空載電流隨轉速成正（zhèng）比增加，則說明電動機內部有短路現（xiàn）象。出現本故障一般應首先清理換向器、檢查電刷等環節，再進行測量確（què）認。如果故（gù）障現象依然（rán）存在，則可（kě）能是線圈匝間有短路現象，應對電動機進行維修處理。如果沒有什麽問題，就要檢查測速發電機。

④脈衝編碼（mǎ）器或測速（sù）發電機的（de）檢測

對於脈衝編碼器或測（cè）速發電機不良的情況，可按下述方法進行測量檢查。首先將位置環、速度環斷開，手動（dòng）電動機旋轉，觀察速度控（kòng）製（zhì）單元（yuán）印製電路（lù）板（bǎn）上F/V變換器的電壓（yā），如（rú）果出現電壓突然下跌的波形，則說明反饋部件不良。

測（cè）速發電機中常常出現的一個問題是炭（tàn）刷磨下來的炭粉積存在（zài）換向片之間（jiān）的槽內（nèi），造成測速發電機換（huàn）向片片（piàn）間（jiān）短路，一旦出現這樣的問題就會引（yǐn）起振動。

⑤係統參數（shù）的調節

一個閉環係統也（yě）可能是由於參數設定不合理（lǐ）而引起係統振（zhèn）蕩，消除振蕩的最佳方（fāng）法就是減少放大倍數。在FUNAC的係統中調節RV1，逆時針方（fāng）向（xiàng）轉動，這時可以看出立即會明顯變（biàn）好，但由於RV1調節電位器（qì）的範圍比較小，有時調不過來，隻能改變短路棒，也就是切除反饋電阻（zǔ）值（zhí），降低整個調節器的放大倍（bèi）數。

⑥外部幹擾的處理

對於固定不變的幹擾，可檢查F/V變換器、電流（liú）檢測端子以及同步端的波形，檢查是否存在幹擾，並采取（qǔ）相應的措施。對於偶然性幹擾，隻有通過有效的屏蔽、可（kě）靠的接地等措施，盡可能（néng）予以避免。

采用這些方法後，還做不到完全消除振動，甚至是無效的（de），就要考慮對速度調節器板更換或換下後（hòu）徹底（dǐ）檢查各處波（bō）形。