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數控機床抖動怎麼辦

發布時間:2023-01-31 13:31:05

Ⅰ 數控車床車削時振動怎麼辦,求高手解答

你查一下 卡盤中心軸線 和 頂尖軸線 是否在同一水平面???

1 是不是 細長軸工件,這肯定是會 振動的,沒有辦法可以解決
2 車削工件時,吃刀深度要合適,不然也會振動;
3 在振動時,試著降低主軸轉速,效果會好點
4 走刀速度也可以用倍率調節;

1 振動
車削加工過程中,工件和刀具之間常常發生強烈的振動,破壞和干擾了正常的切削加工,是一種極其有害的現象。當車床發生震動時,工件表面質量惡化,產生明顯的表面振紋,工件的粗糙度增大,這時必須降低切削用量,使車床的工作效率大大降低。強烈振動時,會時車床產生崩刃現象,使切削加工過程無法進行下去。由於振動,將使車床和刀具磨損加劇,從而縮短車床和刀具的使用壽命;振動並伴隨有噪音,危害工人身心健康,使工作環境惡化。車床振動可公為自由振動、強迫振動和自系振動,據測算,這三類振動分別5%,30%,65%。
當振動系統的平衡被破壞,彈性力來維持系統的振動,稱為自由振動(如圖1),在外界周期性干擾力持續作用下,被迫產生的振動稱為強迫振動(如圖2),由振動過程本身引起切削力周期性變化,又由這個周期性變化的切削力反過來加強和維持的振動稱為自激振動(如圖3)。

圖1 圖2

圖3
2 車床振動的振源
尋找振動的來源,並加以排除或限制,是有效控制振動的途徑。振源來自車床內部的,稱為機內振源;來自車床外部的,稱為機外振源。
由於自由振動是由切削力的突然變化或其它外力沖擊引起的,可快速衰減,對車床加工過程影響非常小,可以忽略不計。
強迫振動的振源
機內振源:車床上各個電動機的振動,包括電動機轉子旋轉不平衡及電磁力不平衡引起的振動;機床回轉零件的不平衡,如皮帶輪、卡盤、刀盤和工件不平衡引起的振動;運動傳遞過程中引起的振動,如變速操縱機機構中的齒輪嚙合時的沖擊力,卸荷帶輪把徑向載荷卸給箱體時的振動,三角皮帶的厚度不均勻,皮帶輪質量偏心,雙向多片摩擦離合器,滑動軸承和滾動軸承尺寸及形位誤差引起的振動;往復部件運動的慣性力,如離和器控制箱體的正反轉引起的慣性力振動;切削時的沖擊振動,如切削帶有鍵槽的工件表面時循環沖擊載荷引起的振動;車床液壓傳動系統的壓力脈動。
機外振源:其它機床、鍛壓設備、火車、汽車等通過地基傳給車床的振動。
自激振動的振源
引起自激振動的振源主要有車削時切削量過大、主切削力的方向、車刀的幾何角度的選擇不當等。
3 振源分析
1)查找車床振動振源的框圖,見圖4。

圖4 查找車床振動振源的框圖
2)車床主軸箱內振源分析
一方面主軸箱中齒輪、軸承等零部件設計、製造及裝配過程中存在某些不足之處,另一方面長期工作過程中使得某些零件失效,導致主軸箱在工作過程中產生了振動。齒輪在嚙合時引起沖擊產生頻率為嚙合頻率的振動,主軸安裝偏心所引起周期性振動;軸承的損傷所引起周期性沖擊或者激發自身的各個元件以固有頻率振動;以及其它因素所引起的振動。現以CA6140車床為例。對CA6140主軸箱傳動系統中軸的回轉頻率和齒輪嚙合頻率進行計算和實際測量(計算過程從略)。由於主軸轉速檔位較多,故僅選取主軸轉速為200rpm時計算主軸箱內各軸的回轉頻率和齒輪嚙合頻率,計算結論數據如表1所示;主軸前端D3182121雙列向心短圓柱滾子軸的有關元件脈動頻率計算結論數據如表2所示。
表1
回轉
軸號理論頻率(HZ)實際頻率(HZ)回轉頻率嚙合頻率回轉頻率嚙合頻率ⅠfⅠ=13f56=760fⅠ=14.15f56=792ⅡfⅡ=19f38=730fⅡ=20.8f38=792f22=423f22=459ⅢfⅢ=7.29f58=423fⅢ=7.9f50=364.5f50=364.5f50=395ⅣfⅣ=7.29f50=364.5fⅣ=7.9f51=371.8f50=395f51=403.8ⅤfⅤ=7.44f50=371.8fⅤ=8f50=403.8f26=193.3f26=210ⅥfⅥ=3.333f58=193.3fⅥ=3.6f58=210
表2
內圈滾道波度172.8HZ滾珠通過內圈的頻率60.5HZ外圈的頻率47.5HZ滾珠自轉頻率29.4HZ
3)數據分析
經過大量實踐分析對比,發現主軸箱內頻率為f=173HZ、f=790HZ對切削力影響很大,f=173HZ頻率的振動主要是通過工件直接傳輸給刀架的,而f=790HZ一部分能量通過車床床身傳遞給刀架,一部分能量通過工件傳遞給刀架。
進一步對f=173HZ,f=790HZ頻率所產生振動原因進行分析=計算並與表1、表2對比。得出如下結果:f=173HZ是由主軸前端的雙列向心短圓柱滾子軸承的內圈滾道表面粗糙度很大所引起的,f=790HZ為軸承上齒輪(Z=56)的嚙合頻率,由摩擦片離合器在嚙合處剛性不足造成齒輪嚙合時不平穩所引起的。
通過以上分析可知,在切削過程中,f=173HZ和f=790HZ振動頻率對切削力影響很大。f=173HZ是由主軸前端的雙列向心短圓柱滾子軸承所引起的;f=790HZ是由軸承上的齒輪嚙合時不平穩所引起的。
4 車床振動的控制
1)對強迫振動的控制
·將振源與車床隔離。設置隔振裝置,將振源所產生的振動由隔振裝置大部分吸收,減少振源對車削加工的干擾。挖防振溝,將車床安置在防振地基上,設置彈簧或橡皮墊減少振動。
·減少激振力。如精確平衡回轉零部件,將電動機轉子、皮帶輪和卡盤作靜平衡和動平衡試驗,提高軸承裝配精度。
·提高車床傳動的製造精度。如將變速操縱機構中齒輪嚙合的製造精度提高,可以減少因齒輪嚙合傳動而引起的振動。
·提高工藝系統的剛度及阻尼。車床系統剛度增加,對振動的抵抗能力提高,亦可減少振動。
·調節系統的固有頻率,避免共振現象發生。
·採用減振器和阻尼器。
2)對自激振動的控制
·合理選擇與切削有關的系數;
·合理選擇車刀的幾何參數;
·合理安排刀尖高低、潤滑;
·提高工藝系統的抗振性

Ⅱ 數控機床震動的原因及控制方法

1:機床振動,因你是簡式數控,傳動箱相對復雜,齒輪傳遞較多,且主軸軸承精度肯定不如數控機床,故高速切削有振動;
2:另,如果不是標準的軸類零件,夾具配重很關鍵,如果不能保證主軸(夾具)的動平衡,再好的機床也會有振動
3:機床在快速移動時震動或沖 擊,原因是伺服電機內的檢測接觸不良
4:機床以低速運行時,機床工作台是蠕動著向前運動;機床要以高速運行時,就出現震動。
5:除了我們上面討論過這些引起振動的原因外,還可能是系統本身的參數引起的振盪。眾所周知;一個閉環系統也可能由於參數設定不好,而引起系統振盪,但最佳的消除這個振盪方法就是減少它的放大倍數,在FANUC的系統中調節RV1,逆時鍾方向轉動,這時可以看出立即會明顯變好,但由於RV1調節電位器的范圍比較小,有時調不過來,只能改變短路棒,也就是切除反饋電阻值,降低整個調節器的放大倍數。

解決辦法:

機床爬行和振動問題是屬於速度的問題。既然是速度的問題就要去找速度環,我們知道機床的速度的整個調節過程是由速度調節器來完成的。特別應該著重指出,速度調節器的時間常數,也就是速度調節器積分時間常數是以毫秒計的,因此,整個機床的伺服運動是一個過渡過程,是一個調節過程。 凡是與速度有關的問題,只能去查找速度調節器。因此,機床振動問題也要去查找速度調節器。可以從以下這些地方去查找速度調節器故障:一個是給定信號,一個是反饋信號,再一個就是速度調節器的本身。 第一個是由位置偏差計數器出來經D/A轉換給速度調節器送來的模擬是VCMD,這個信號是否有振動分量,可以通過伺服板上的插腳(FANUC6系統的伺服板是X18腳)來看一看它是否在那裡振動。如果它就是有一個周期的振動信號,那毫無疑問機床振動是正確的,速度調節器這一部分沒有問題,而是前級有問題,向D/A轉換器或偏差計數器去查找問題。如果我們測量結果沒有任何振動的周期性的波形。那麼問題肯定出在其他兩個部分。 我們可以去觀察測速發電機的波形,由於機床在振動,說明機床的速度在激烈的振盪中,當然測速發電機反饋回來的波形一定也是動盪不已的。但是我們可以看到,測速發電機反饋的波形中是否出現規律的大起大落,十分混亂現象。這時,我們最好能測一下機床的振動頻率與電機旋轉的速度是否存在一個准確的比率關系,譬如振動的頻率是電機轉速的四倍頻率。這時我們就要考慮電機或測速發電機有故障的問題。 因為振動頻率與電機轉速成一定比率,首先就要檢查一下電動機是否有故障,檢查它的碳刷,整流子表面狀況,以及機械振動的情況,並要檢查滾珠軸承的潤滑的情況,整個這個檢查,可不必全部拆卸下來,可通過視察官進行觀察就可以了,軸承可以用耳去聽聲音來檢查。如果沒有什麼問題,就要檢查測速發電機。測速發電機一般是直流的。 測速發電機就是一台小型的永磁式直流發電機,它的輸出電壓應正比於轉速,也就是輸出電壓與轉速是線性關系。只要轉速一定,它的輸出電壓波形應當是一條直線,但由於齒槽的影響及整流子換向的影響,在這直線上附著一個微小的交變數。為此,測速反饋電路上都加了濾波電路,這個濾波電路就是削弱這個附在電壓上的交流分量。 測速發電機中常常出現的一個毛病就是炭刷磨下來的炭粉積存在換向片之間的槽內,造成測速發電機片間短路,一旦出現這樣的問題就避免不了這個振動的問題。 這是因為這個被短路的元件一會在上面支路,一會在下面支路,一會正好處於換向狀態,這3種情況就會出現3種不同的測速反饋的電壓。在上面支路時,上面支路由於少了一個元件,電壓必然要小,而當它這個元件又轉到了下面支路時,下面的電壓也小,這時不論在上面支路,還是在下面支路中,都必然使這兩條支路的端電壓下降,且有一個平衡電流流過這兩條並聯的支路,又造成一定的電壓降。當這個元件處於換向,正好它也處於短路,這時上下兩個支路沒有短路元件,電壓得以恢復,且也無環流。這樣,與正常測速發電機狀態一樣。為此,三種不同情況下電壓做了一個周期地變化,這個電壓反饋到調節器上時,勢必引起調節器的輸出也做出相應地,周期地變化。這是僅僅說了一個元件被短路。特別嚴重時有一遍換向片全部被碳粉給填平了,全部短路,這樣就會更為嚴重的電壓波動。 反饋信號與給定信號對於調節器來說是完全相同的。所以,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,這樣就引起機床的振動。 這種情況發生時,非常容易處理,只要把電機後蓋拆下,就露出測速發電機的整流子。這時不必做任何拆卸,只要用尖銳的勾子,小心地把每個槽子勾一下,然後用細砂紙光一下勾起的毛刺,把整流片表面再用無水酒精擦一下,再放上炭刷就可以了。這里特別要注意的是用尖銳的勾子去勾換向片間槽口時,別碰到繞組,因為繞組線很細,一旦碰破就無法修復,只有重新更換繞組。再一個千萬不要用含水酒精去擦,這樣弄完了絕緣電阻下降無法進行烘乾,這樣就會拖延修理期限。
採用這些方法後,還做不到完全消除振動,甚至是無效的,就要考慮對速度調節器板更換或換下後徹底檢查各處波形。

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Ⅲ 數控機床軸抖動問題

  1. 造成數控機床軸抖動的原因有:導軌潤滑不好、靜壓導軌的靜壓壓力不足、導軌面拉傷、絲杠或者齒條反向間隙過大、傳動機械故障、位置測量元件故障、電氣故障都可以造成機床軸抖動。

  2. 機床主軸指的是機床上帶動工件或刀具旋轉的軸。通常由主軸、軸承和傳動件(齒輪或帶輪)等組成主軸部件。在機器中主要用來支撐傳動零件如齒輪、帶輪,傳遞運動及扭矩,如機床主軸;有的用來裝夾工件,如心軸。

  3. 除了刨床、拉床等主運動為直線運動的機床外,大多數機床都有主軸部件。主軸部件的運動精度和結構剛度是決定加工質量和切削效率的重要因素。

Ⅳ 數控機床軸抖動問題

造成數控機床軸抖動的原因有:導軌潤滑不好、靜壓導軌的靜壓壓力不足、導軌面拉傷、絲杠或者齒條反向間隙過大、傳動機械故障、位置測量元件故障、電氣故障都可以造成機床軸抖動。
機床主軸指的是機床上帶動工件或刀具旋轉的軸。通常由主軸、軸承和傳動件(齒輪或帶輪)等組成主軸部件。在機器中主要用來支撐傳動零件如齒輪、帶輪,傳遞運動及扭矩,如機床主軸;有的用來裝夾工件,如心軸。
除了刨床、拉床等主運動為直線運動的機床外,大多數機床都有主軸部件。主軸部件的運動精度和結構剛度是決定加工質量和切削效率的重要因素。

Ⅳ 數控車床x軸加工的時候偶爾會來回抖動的問題

現象:
這是典型的「共振」現象。加工件質量一定,到某轉速即可發生共振;或,某轉速下工件質量到達某數值時也可產生共振。
原因:
轉速與加工件的綜合主頻與車床的自振頻率發生了諧振。
解決方法(任選一種即可):
1:調整機床的安裝方式,比如:改變固定方式(擴大地基座或在固定位增加幾個擰緊螺栓)或加、減配重;
2:加工零件時避開易發生諧振的轉速;
3:通過調整工裝夾具改變組件的自振頻率;
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Ⅵ 數控車床伺服系統振盪的原因及處理方法是什麼

數控機床的振盪故障通常發生在機械部分和進給伺服系統。產生故障的原因有很多方面,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,下面我們來說說直流伺服系統因參數影響引起的振盪。
大部分數控機床採用的是全閉環方式, 經過試驗與分析,引起伺服系統振動的原因大致有四種情況:1)位置環不良又引起輸出電壓不穩;2)速度環不良引起的振動;3)伺服系統可調定位器太大引起電壓輸出失真;4)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。
如何處理伺服控制系統振盪問題?
1、有些數控伺服系統採用的是半閉環裝置,而全閉環伺服系統必須是在其局部半閉環系統不發生振盪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、在伺服系統中有參考的標准值,例如FANUC0-C系列為3000,西門子3系統為1666,出現振盪可適當降低增益,但不能降太多,因為要保證系統的穩態誤差。
3、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、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後成超前的問題,振盪故障有時因輸出電流電壓發生滯後成超前情況而產生,這時可通過PID來調節輸出電流電壓相位。
5、以上討論的是有關低頻振盪時參數優化方法,而有時數控系統會因機械上某些振盪原因產生反饋信號中含有高頻諧波,這使輸出轉矩里不恆定,從而產生振動。對於這種高頻振盪情況,可在速度環上加入一階低通濾波環節,即為轉矩濾波器。
速度指令與速度反饋信號經速度控制器轉化為轉矩信號,轉矩信號通過一階濾波環節將高頻成分截止,從而得到有效的轉矩控制信號。通過調節參數可將機械產生的100Hz以上的頻率截止,從而達到消除高頻振盪的效果。
所以利用雙位反饋可使系統在全閉環和半閉環兩種方式下進行,從而大大提高了系統的調節范圍,也增加了系統的調節參數。
雙位反饋功能是一種比較靈活的誤差修正方式,在系統調試過程中能夠很好的參數優化和保證系統的穩定性。具體的操作根據每台數控機床的不同,在設置時需要進行差別處理。

Ⅶ 機床在強力切削時抖動的原因,如何消除

1:機床振動,因你是簡式數控,傳動箱相對復雜,齒輪傳遞較多,且主軸軸承精度肯定不如數控機床,故高速切削有振動;2:另,如果不是標準的軸類零件,夾具配重很關鍵,如果不能保證主軸(夾具)的動平衡,再好的機床也會有振動 3:機床在快速移動時震動或沖 擊,原因是伺服電機內的檢測接觸.

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