伺服軸異響原因有哪些

1伺服軸異響問題描述

伺服軸軸異響是機床出廠調(diào)試時的常見問題，表現(xiàn)形式主要有以下幾種：

（1）靜止狀態(tài)下，機床上電后電機負載波動，手觸碰電機能夠感受到抖動或“嗡嗡“聲；

（2）機床在手動模式下，移動伺服軸出現(xiàn)劇烈抖動或尖銳嘯叫；

（3）機床在自動模式下，移動各軸進行定位時出現(xiàn)劇烈抖動或尖銳嘯叫；

（4）機床在自動模式下，各軸進行插補時出現(xiàn)劇烈抖動或尖銳嘯叫；

（5）機床在自動模式下，進行某些特定加工時出現(xiàn)低沉撞擊聲

（6）機床在運行中出現(xiàn)其他形式的異響

2伺服軸異響原因分析

（1）半閉環(huán)伺服軸異響原因分析

在半閉環(huán)控制的機床中，參數(shù)設(shè)定比較簡單，只要將電動機的代碼等設(shè)定好，系統(tǒng)即可自動進行合理匹配。所以經(jīng)過初始化設(shè)定后，機床一般即可以平穩(wěn)可靠運行。

機械安裝：半閉環(huán)異響中，很多情況下均可以通過調(diào)整機械安裝消除振動，常見的引發(fā)異響的機械環(huán)節(jié)有：聯(lián)軸器，軸承，絲杠，護罩等，在這些安裝環(huán)節(jié)中，只要廠家按照各部分的安裝標準進行裝配，就能避免由于安裝導(dǎo)致的軸異響。

參數(shù)設(shè)置：參數(shù)設(shè)置不合理也會導(dǎo)致軸異響，具體設(shè)置方式將在后續(xù)章節(jié)中詳細介紹

（2）全閉環(huán)伺服軸異響原因分析

在全閉環(huán)機床中，通常使用光柵尺或編碼器實現(xiàn)機床的全閉環(huán)控制。全閉環(huán)在提升機床精度的同時，也由于各種因素導(dǎo)致異響，尤其在大型機床上表現(xiàn)突出，常見的異響原因有以下幾種。

外部干擾：通常全閉環(huán)控制所使用的編碼器、光柵尺與SDU模塊之間的連接線纜大部分為MTB自行制作，因此線材質(zhì)量、屏蔽與否不能得到良好保證，且機床外圍強干擾源較多，干擾時常存在。干擾通常會引起伺服軸誤動作、異響、零點無法建立等等故障。但是只要加強屏蔽、規(guī)范走線即可解決問題，此處不再贅述?。

機械傳動：一般情況下，使用全閉環(huán)的機床規(guī)格中型偏大，機械傳動為齒輪齒條、大規(guī)格絲桿等。通常裝配較大減速機構(gòu)，大部分機械傳動剛性不高，傳動間隙較大，導(dǎo)致在全閉環(huán)控制時候出現(xiàn)異響

參數(shù)設(shè)置：參數(shù)設(shè)置不合理也會導(dǎo)致軸異響，具體設(shè)置方式將在后續(xù)章節(jié)中詳細介紹

3半閉環(huán)下伺服軸異響排查點

（1）增益調(diào)整

提升各軸的位置環(huán)增益和速度增益能夠有效的提升各軸的響應(yīng)性能，提升機床剛性，但是過大的增益會影響機床穩(wěn)定性造成異響，通過降低軸的位置增益與速度增益能夠消除由于剛性過大造成的軸異響。

（2）伺服頻響調(diào)整

伺服調(diào)整中頻率響應(yīng)調(diào)整是機床伺服優(yōu)化需要調(diào)整的基礎(chǔ)步驟之一，具體調(diào)試流程不再詳述。

（3）TCMD電流測量

在進行頻響測定后，若軸在進行G00定位或者G01單軸插補或者多軸插補運行時仍然出現(xiàn)異響，此時就可以進行TCMD電流測量進行振動點的確定。

（4）其他形式的異響處理方式

通過之前幾種方式基本能夠解決軸的異響尖叫問題，而伺服參數(shù)設(shè)定不合理等，也會在機床運行造成異響或撞擊聲。

a.??????機床停止時的異響

在機床靜止狀態(tài)下電機出現(xiàn)異響，負載跳動較大時可以使用以下方式消除振動：

1.測量靜止時的TCMD曲線，通過傅里葉變化尋找振動點，通過HRV或TCMD濾波器消除振動。

2.使用停止時增益可變功能。

. ? ? 3.檢查是否使用速度環(huán)比例高速處理功能，該功能能夠使得速度控制的比例向計算高速化，提升精度，但是低頻機械振動會被放大，導(dǎo)致停止時異響

4.使用加速反饋功能??此功能是對速度環(huán)反饋的一種補償。由于機床的傳動環(huán)節(jié)導(dǎo)致彈性變形，或是負載的慣量折合到電機軸上后與電機的轉(zhuǎn)子慣量相比較大時，就會產(chǎn)生50-150赫茲的震蕩。使用此功能補償加速時的反饋，使響應(yīng)加快，消除震蕩。一般設(shè)定在-10～-20之間，如在加減速時有震蕩，可適當(dāng)減少此參數(shù)值。需要注意，此值太大，反而可能引起異響。