立式加工中心伺服控制装置造成的机床振动原因及解决措施

立式加工中心伺服控制装置造成的机床振动原因及解决措施

众所周知，立式加工中心是一种高精、高效的全自动型铣削类加工设备。说它全自动是相对于普通型CNC数控铣床来说的。我们知道，配置有电子控制装置的CNC数控铣床，通过执行工件的加工程序可以自动完成其加工任务。但是这种自动加工只能对某一工序进行自动加工，涉及到更换刀具的加工内容，就必须要借助于人工了。因而我们把这种自动加工称之为“半自动加工”。加工中心哪家好。

立式加工中心配置有刀库及自动换刀装置，工件加工前可以将用得到刀具事先放到刀库中，加工时换刀机构可以根据需要，自动更换相应的刀具以便完成各工序的加工任务，因加工和换刀都不需要人工操作，因而这种加工我们称之为“全自动加工”。

当然，对于普通CNC数控铣床和立式加工中心来说，无论是“全自动加工”还是“半自动加工”，本质上它们都可以进行“自动加工”。之所以如此在于这两类加工设备都配置了先进的装置，其中以CNC数控装置和伺服控制装置为代表。

通过上述两类装置的紧密配合，可以实现机床高精密的复杂走位，从而赋予了机床具有钻、镗、铰、铣、攻等多种加工性能。因而这两种装置是机床最为核心的部件。特别是伺服控制装置，因操作、设置或者自身故障，都会因其机床加工精度及正常运行的丧失。特别是振动就是最为严重的故障形式。笔者就多年在山东华强精密机床从事机床维修工作积累的经验，简单介绍一下，立式加工中心伺服控制装置造成机床振动的原因及解决措施，希望能给相关操作员工有一定的帮助。

一、伺服控制装置因其机床振动的原因

我们知道，根据伺服控制装置位置检测装置的不同，分为半闭环控制和全闭环控制两大类型。配置全闭环控制的立式加工中心因其控制精度高，消除进给传动链的间隙误差，因而加工精度更高。是目前使用较为主要的一种控制形式。

稍有机械加工常识的朋友都知道，机床振动是造成工件加工超差的主要原因。对于传统加工机床，造成振动的原因无外乎机床自身刚性差、机床和工件之间产生共振、机床传动链间隙过大、弹性变形、摩擦阻力等等原因；对于立式加工中心等CNC数控类机床的振动要复杂的多，它不仅有上述几个原因，还有伺服系统的有关参数影响也是重要的一方面。加工中心哪家好。

简单来说，引起伺服系统振动的原因大致有以下几种情况：一是伺服系统可调定位器太大引起电压输出失真；二是位置环不良引起的输出电压不稳；三是伺服系统输出参数失真造成速度环本身的振动等。

二、消除伺服振动的几个措施

我们知道立式加工中心配置有CNC数控控制装置，本身有间隙补偿等功能，对于由机械间隙原因造成的振动可以通过伺服控制系统进行参数优化排除。对于伺服控制方面引起的机床振动可以通过降低位置环增益、降低负载惯量比、加入比例微积分器以及采用高频抑制功能等措施予以解决。加工中心哪家好。

1、采用高频抑制功能

有时CNC数控系统会因机械上某些振荡原因产生反馈信号中含有高频谐波，这会使伺服控制输出转矩不恒定，从而产生立式加工中心运行振动或者爬行。对于这种高频振荡情况，可在速度环上加入一阶低通滤波器进行控制。

2、加入比例微积分器

比例微积分器是一个多功能的控制器，它不仅能有效地对电流电压信号进行比例增益，还可以调节输出信号滞后成超前的问题，对于立式加工中心的振动，有时是伺服控制器因输出电流电压发生滞后或超前故障造成，这时可通过加入比例微积分器调节输出电流电压相位，进行解决。