數(shù)控機床進給時出現(xiàn)爬行與振動現(xiàn)象如何解決是關(guān)鍵

來源：http://m.yyyqmuq.cn/ 作者：滕州市威遠機床廠

在驅(qū)動移動部件低速運行過程中，數(shù)控機床進給系統(tǒng)會出現(xiàn)移動部件開始時不能啟動，啟動后又突然作加速運動，而后又停頓，繼而又作加速運動，移動部件如此周而復(fù)始忽停忽跳、忽慢忽快的運動現(xiàn)象稱為爬行。而當其以高速運行時，移動部件又會出現(xiàn)明顯的振動。

對于數(shù)控機床進給系統(tǒng)產(chǎn)生爬行的原因，一般認為是由于機床運動部件之間潤滑不好，導(dǎo)致機床工作臺移動時靜摩擦阻力增大；當電機驅(qū)動時，工作臺不能向前運動，使?jié)L珠絲杠產(chǎn)生彈性變形，把電機的能量貯存在變形上；電動機繼續(xù)驅(qū)動，貯存的能量所產(chǎn)的彈性力大于靜摩擦力時，機床工作臺向前蠕動，周而復(fù)始地這樣運動，產(chǎn)生了爬行的現(xiàn)象。

數(shù)控機床進給時出現(xiàn)爬行與振動現(xiàn)象如何解決是關(guān)鍵

事實上這只是其中的一個原因，產(chǎn)生這類故障的原因還可能是機械進給傳動鏈出現(xiàn)了故障，也可能是進給系統(tǒng)電氣部分出現(xiàn)了問題，或者是系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不當?shù)木壒?，還可能是機械部分與電氣部分的綜合故障所造成。

【爬行與振動故障的診斷與排除】

對于數(shù)控機床出現(xiàn)的爬行與振動故障，不能急于下結(jié)論，而應(yīng)根據(jù)產(chǎn)生故障的可能性，羅列出可能造成數(shù)控機床爬行與振動的有關(guān)因素，然后逐項排隊，逐個因素檢查、分析、定位和排除故障。查到哪一處有問題，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(chǎn)生故障的因素都查到。

最后再統(tǒng)籌考慮，提出一個綜合性的解決問題方案，將故障排除。排除數(shù)控機床進給系統(tǒng)爬行與振動故障的具體方法如下：

（1）對故障發(fā)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系統(tǒng)查找問題。因為數(shù)控機床進給系統(tǒng)低速時的爬行現(xiàn)象往往取決于機械傳動部件的特性，高速時的振動現(xiàn)象又通常與進給傳動鏈中運動副的預(yù)緊力有關(guān)。

另外，爬行和振動問題是與進給速度密切相關(guān)的，因此也要分析進給伺服系統(tǒng)的速度環(huán)和系統(tǒng)參數(shù)。

（2）機械部件故障的檢查和排除

造成爬行與振動的原因如果在機械部件，首先要檢查導(dǎo)軌副。因為移動部件所受的摩擦阻力主要是來自導(dǎo)軌副，如果導(dǎo)軌副的動、靜摩擦系數(shù)大，且其差值也大，將容易造成爬行。

盡管數(shù)控機床的導(dǎo)軌副廣泛采用了滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌或塑料導(dǎo)軌，如果調(diào)整不好，仍會造成爬行或振動。靜壓導(dǎo)軌應(yīng)著重檢查靜壓是否建立；塑料導(dǎo)軌應(yīng)檢查有否雜質(zhì)或異物阻礙導(dǎo)軌副運動，滾動導(dǎo)軌則應(yīng)檢查預(yù)緊是否良好。

導(dǎo)軌副的潤滑不好也可能引起爬行問題，有時出現(xiàn)爬行現(xiàn)象僅僅就是導(dǎo)軌副潤滑狀態(tài)不好造成的。這時采用具有防爬作用的導(dǎo)軌潤滑油是一種非常有效的措施，這種導(dǎo)軌潤滑油中有極性添加劑，能在導(dǎo)軌表面形成一層不易破裂的油膜，從而改善導(dǎo)軌的摩擦特性。

其次，要檢查進給傳動鏈。在進給系統(tǒng)中，伺服驅(qū)動裝置到移動部件之間必定要經(jīng)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(zhuǎn)和拉壓剛度，對于提高運動精度，消除爬行非常有益。

引起移動部件爬行的原因之一常常是因為對軸承、絲杠螺母副和絲杠本身的預(yù)緊或預(yù)拉不理想造成的。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的不可忽略的因素，因此在檢查時也要考慮這些方面是否有缺陷。

另外機械系統(tǒng)連接不良，如聯(lián)軸器損壞等也可能引起機床的振動和爬行。

（3）進給伺服系統(tǒng)故障的檢查和排除

如果爬行與振動的故障原因在進給伺服系統(tǒng)，則需要分別檢查伺服系統(tǒng)中各有關(guān)環(huán)節(jié)。應(yīng)檢查速度調(diào)節(jié)器、伺服電機或測速發(fā)電機、系統(tǒng)插補精度、系統(tǒng)增益、與位置控制有關(guān)的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定有無錯誤、速度控制單元上短路棒設(shè)定是否正確、增益電位器調(diào)整有無偏差以及速度控制單元的線路是否良好等環(huán)節(jié)，逐項檢查分類排除。

①速度調(diào)節(jié)器的檢測

對速度調(diào)節(jié)器的故障，主要檢測給定信號、反饋信號和速度調(diào)節(jié)器本身是否存在問題。給定信號可以通過由位置偏差計數(shù)器出來經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換給速度調(diào)節(jié)器送出的模擬信號VCMD的檢測實現(xiàn)，這個信號是否有振動分量可以通過對伺服板上的插腳用示波器來觀察。如果就有一個周期的振動信號，那毫無疑問機床振動是正確的，速度調(diào)節(jié)器這一部分沒有問題，而是前級有問題；然后向D/A轉(zhuǎn)換器或偏差計數(shù)器去查找問題，如果我們測量結(jié)果沒有任何振動的周期性的波形，那么問題肯定出在反饋信號和速度調(diào)節(jié)器。

②測速電機反饋信號的檢測

反饋信號與給定信號對于調(diào)節(jié)器來說是完全相同的。因此出現(xiàn)了反饋信號的波動，必然引起速度調(diào)節(jié)器的反方向調(diào)節(jié)，這樣就引起機床的振動。由于機床在振動，說明機床的速度在激烈的振蕩中，當然測速發(fā)電機反饋回來的波形也一定是動蕩的。這時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比率關(guān)系，譬如振動的頻率是電機轉(zhuǎn)速的四倍頻率。這時我們就要考慮電機或測速發(fā)電機有故障的問題。

③電機檢查

當機床振動頻率與電機轉(zhuǎn)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，以及檢查滾珠軸承的潤滑情況。

另外電動機電樞線圈不良也會引起系統(tǒng)振動。這種情況可以通過測量電動機的空載電流進行確認，若空載電流隨轉(zhuǎn)速成正比增加，則說明電動機內(nèi)部有短路現(xiàn)象。出現(xiàn)本故障一般應(yīng)首先清理換向器、檢查電刷等環(huán)節(jié)，再進行測量確認。如果故障現(xiàn)象依然存在，則可能是線圈匝間有短路現(xiàn)象，應(yīng)對電動機進行維修處理。如果沒有什么問題，就要檢查測速發(fā)電機。

④脈沖編碼器或測速發(fā)電機的檢測

對于脈沖編碼器或測速發(fā)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(huán)、速度環(huán)斷開，手動電動機旋轉(zhuǎn)，觀察速度控制單元印制電路板上F/V變換器的電壓，如果出現(xiàn)電壓突然下跌的波形，則說明反饋部件不良。

測速發(fā)電機中常常出現(xiàn)的一個問題是炭刷磨下來的炭粉積存在換向片之間的槽內(nèi)，造成測速發(fā)電機換向片片間短路，一旦出現(xiàn)這樣的問題就會引起振動。

⑤系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)節(jié)

一個閉環(huán)系統(tǒng)也可能是由于參數(shù)設(shè)定不合理而引起系統(tǒng)振蕩，消除振蕩的最佳方法就是減少放大倍數(shù)。在FUNAC的系統(tǒng)中調(diào)節(jié)RV1，逆時針方向轉(zhuǎn)動，這時可以看出立即會明顯變好，但由于RV1調(diào)節(jié)電位器的范圍比較小，有時調(diào)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(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)。

⑥外部干擾的處理

對于固定不變的干擾，可檢查F/V變換器、電流檢測端子以及同步端的波形，檢查是否存在干擾，并采取相應(yīng)的措施。對于偶然性干擾，只有通過有效的屏蔽、可靠的接地等措施，盡可能予以避免。

采用這些方法后，還做不到完全消除振動，甚至是無效的，就要考慮對速度調(diào)節(jié)器板更換或換下后徹底檢查各處波形。

XK714數(shù)控銑床

XK714數(shù)控銑床是山東生產(chǎn)的經(jīng)濟型數(shù)控銑床，也叫中小型數(shù)控銑。針對模具等機械行業(yè)設(shè)計的機床，具有高剛性、高可靠性、切削功率大的特點，氣動換刀快捷、方便。主軸為伺服電機驅(qū)動。能夠?qū)崿F(xiàn)對各種盤類、板類、殼體、模具等復(fù)雜零件在一次裝夾中完成鉆、銑、鏜、擴、鉸、攻絲等多種工序加工，適合于小型零件的高效加工制造，對復(fù)雜、高精度零件的加工更顯其優(yōu)越性。本機床采用臺灣主軸、臺灣滾珠絲杠,日本NSK的軸承。運行速度快、精度高、操作方便。

1.XH714產(chǎn)品為X、Y、Z三軸伺服控制半閉環(huán)式立式加工中心，結(jié)構(gòu)及外形尺寸緊湊合理，底座、滑座、工作臺、立柱、主軸箱等主要基礎(chǔ)件采用高剛性的鑄鐵結(jié)構(gòu)，在底座的內(nèi)部分布著加強筋，滑座為箱體式結(jié)構(gòu)，保證了基礎(chǔ)件的高剛性和抗彎減震性能；基礎(chǔ)件采用樹脂砂造型并經(jīng)過時效處理，確保機床長期使用精度的穩(wěn)定性，為機床性能的穩(wěn)定性提供了保障。

2.主軸為伺服電機驅(qū)動，主軸軸承設(shè)計采用組合斜角滾珠軸承配置，能在高速下長時間維持主軸剛性，精度，壽命等，主軸頭部設(shè)計，使用箱型機構(gòu)，內(nèi)部予以強化，剛性高，穩(wěn)固，適合重切削。能夠?qū)崿F(xiàn)對各種盤類、板類、殼體、模具等復(fù)雜零件在一次裝夾中完成鉆、銑、鏜、擴、鉸、攻絲等多種工序加工，適合于小型零件的高效加工制造，對復(fù)雜、高精度零件的加工更顯其優(yōu)越性。

3.立柱與底座的接觸面積大，立柱采用蜂窩式結(jié)構(gòu)，除了提升結(jié)構(gòu)體之抗扭剛性外，且能有效提升低頻結(jié)構(gòu)共振，確保最佳穩(wěn)定性。立柱底部為A字形跨式結(jié)構(gòu)，結(jié)合大箱體底座，大幅減輕重切削時機身的振動；

4.采用全自動潤滑系統(tǒng)，電腦程序控注油時間，方便看油表及油的添加，確保機臺精度及壽命。

5.符合人體工學(xué)原理設(shè)計的操作箱，可作0-90°之回轉(zhuǎn)，提供工作調(diào)整的方便。操作箱附分離式手輪，提升校對之方便性。

1.我廠已有二十多年的生產(chǎn)經(jīng)驗和歷史，本廠的規(guī)模、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)技術(shù)在同行業(yè)中享有盛譽，產(chǎn)品出廠前都經(jīng)過嚴格的檢驗和反復(fù)的測試，合格后方予出廠。

2.本廠是自產(chǎn)自銷的生產(chǎn)加工型企業(yè)，產(chǎn)品豐富，品質(zhì)優(yōu)良，價位低，誠邀全國各區(qū)域商家合作，保證廠商雙贏！

3.商品種類繁多、鎖粹，未能逐一上架，有其他配置需要的、或有特殊要求、需要訂造的朋友，可以直接聯(lián)系我們，具體事項可以協(xié)商溝通。

4.機床采用高強度球墨鑄鐵為鑄造材料，保證機床機身的強度及穩(wěn)定。

5.所有零部件均采用名牌廠家生產(chǎn)，并嚴格要求設(shè)備的精密程度。

6.所有導(dǎo)軌面全部高頻淬火處理，設(shè)備的耐磨性及強度加強。

7.銑床，鉆銑床均采用控制面板方式控制，操作簡單，明了。

8.機床電器，電機保證全部名牌電器廠家，電機為純銅電機。

9.齒輪部分保證不斷齒不打齒，我們均采用滲碳齒輪廠家質(zhì)保

10.我廠所有設(shè)備保修1年，設(shè)備重大質(zhì)量問題一律執(zhí)行國家三包政策。

項目	單位	XK714
X軸行程	mm	700
Y軸行程	mm	400
Z軸行程	mm	450
主軸鼻端至工作臺面距離	mm	120-570
主軸中心至立柱導(dǎo)軌距離	mm	475
快速移動（X/Y）	mm/min	12000
快速移動（Z）	mm/min	10000
三軸切削進給速度	mm/min	1-4000
工作臺尺寸	mm	830*400
工作臺最大承重	kg	350
工作臺T型槽數(shù)/寬度/間距		3/18/100
主軸轉(zhuǎn)速范圍	r/min	8000
主軸伺服電機功率	kw	5.5
主軸孔錐度		BT40
主軸直徑	mm	120
定位精度	mm	±0.0075mm
重復(fù)定位精度	mm	±0.006mm
機床重量（約）	kg	4500
外形尺寸(長寬高）	mm	2700/2200/2400

標準配置

★ 系統(tǒng)：臺灣新代系統(tǒng)10B-SEP 絕對值編碼器，開機不需要回零，支持四軸聯(lián)動。

★ 三軸電機：日本安川伺服電機 Z軸含抱閘。

★ 主軸：臺灣健椿隆高剛性、高精密、高速主軸單元

★ 絲桿：臺灣律廷高精度直徑40精密3級滾珠絲杠。

★ 軸承：日本NSK高精密滾柱絲杠專用軸承

★ 打刀缸：臺灣尚品

★ 絲杠螺母：臺灣高精密鎖緊螺母

選配部件：

動力頭：可選裝機械頭、高速炮塔頭

系統(tǒng)：北京凱恩帝、日本三菱、日本FANUC（發(fā)那科）、德國西門子等。

刀庫：圓盤（機械手）刀庫

第四軸、第五軸等。

1、加工零件時，必須關(guān)上防護門，不準把頭、手抻入防護門內(nèi)，加工過程中不允許打開防護門;
2、加工過程中，操作者不得擅自離開機床，應(yīng)保持思想高度集中，觀察機床的運行狀態(tài)。若發(fā)生不正常現(xiàn)象或事故時，應(yīng)立即終止程序運行，切斷電源并及時報告指導(dǎo)老師，不得進行其它操作;
3、嚴禁用力拍打控制面板、觸摸顯示屏。嚴禁敲擊工作臺、分度頭、夾具和導(dǎo)軌;
4、嚴禁私自打開數(shù)控系統(tǒng)控制柜進行觀看和觸摸;
5、操作人員不得隨意更改機床內(nèi)部參數(shù)。實習(xí)學(xué)生不得調(diào)用、修改其它非自己所編的程序;
6、機床控制微機上，除進行程序操作和傳輸及程序拷貝外，不允許作其它操作;
7、數(shù)控銑床屬于大精設(shè)備，除工作臺上安放工裝和工件外，機床上嚴禁堆放任何工、夾、刃、量具、工件和其它雜物;
8、禁止用手接觸刀尖和鐵屑，鐵屑必須要用鐵鉤子或毛刷來清理;
9、禁止用手或其它任何方式接觸正在旋轉(zhuǎn)的主軸、工件或其它運動部位;
10、禁止加工過程中測量工件、手動變速，更不能用棉絲擦拭工件、也不能清掃機床;
11、禁止進行嘗試性操作;
12、使用手輪或快速移動方式移動各軸位置時，一定要看清機床X、Y、Z軸各方向“ 、-”號標牌后再移動。移動時先慢轉(zhuǎn)手輪觀察機床移動方向無誤后方可加快移動速度;
13、在程序運行中須暫停測量工件尺寸時，要待機床完全停止、主軸停轉(zhuǎn)后方可進行測量，以免發(fā)生人身事故;
14、機床若數(shù)天不使用，則每隔一天應(yīng)對NC及CRT部分通電2-3小時。
15、關(guān)機時，要等主軸停轉(zhuǎn)3分鐘后方可關(guān)機。

1.班前保養(yǎng)

(1)開車前檢查各油池是否缺油，并按照潤滑圖所示，使用清凈的機油進行一次加油。

(2)檢查電源開關(guān)外觀和作用是否良好，接地裝置是否完整。

(3)檢查各部件螺釘、像目、手柄、手球及油杯等有無松動和丟失，如發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時擰緊和補齊。

(4)檢查傳動皮帶狀況。

(5)檢查電器安全裝置是否良好。

2.班中保養(yǎng)

(1)觀察電機、電器的靈敏性、可靠性、溫升、聲響及震動等情況。

(2)檢查電器安全裝里的靈敏和可靠程度。

(3)觀察各傳動部件的溫升、聲向及震動等情況。

(4)時刻檢查床身和升降臺內(nèi)的柱塞油泵的工作情況，當機床在運轉(zhuǎn)中而指示器內(nèi)沒有油流出時，應(yīng)及時進行修理。

(5)發(fā)現(xiàn)工作臺縱向絲杠軸向間隙及傳動有間隙，應(yīng)按說明要求進行調(diào)整。

(6)主軸軸承的調(diào)整。

(7)工作臺快速移動離合器的調(diào)整。

(8)傳動皮帶松緊程度的調(diào)整。

3.班后保養(yǎng)：

工作后必須檢查、清掃設(shè)備，做好日常保養(yǎng)工作，將各操作手柄(開關(guān))置于空檔(零位)拉開電源開關(guān)，達到整齊、清潔、潤滑、安全。

定期保養(yǎng)

1.每3個月清洗床身內(nèi)部、升降臺內(nèi)部和工作臺底座的潤滑油池、用汽油清洗潤滑油泵的游油網(wǎng)，每年不少于兩次。

2.升降絲杠用二硫化鋁油劑每兩月潤滑一次。

3.機床各部間隙的調(diào)整：

(1)主軸潤滑的調(diào)整，必須保證每分鐘有一滴油通過。

(2)工作臺縱向絲杠傳動間隙的調(diào)整，每3個月調(diào)整或根據(jù)實際使用情況進行調(diào)整，要求是傳動間隙充分減小，絲杠的間隙不超過1/40轉(zhuǎn)，同時在全長上都不得有卡住現(xiàn)象。

(3)工作合縱向絲杠軸向間隙的調(diào)整，目的是消除絲杠和螺母之間的傳動間隙，同時還要使絲杠在軸線方向與工作臺之間的配合間隙達到最小。

(4)主軸軸承徑向間隙的調(diào)整，根據(jù)實際使用情況進行調(diào)整。

4.工作臺快速移動離合器的調(diào)整要求

(1)摩擦離合器脫開時，摩擦片之間的總和間隙不應(yīng)該少于2～3mm。

(2)摩擦離合器閉合時，摩擦片應(yīng)緊密地壓緊，并且電磁鐵的鐵芯要完全拉緊，如果電磁鐵的鐵芯配合得正確，在拉緊狀態(tài)中電磁鐵不會有響聲。

合同簽訂時注明運費負責(zé)方，發(fā)貨時原則上以發(fā)本地物流車優(yōu)先（速度快，一般實行供方到需方點對點服務(wù)），對于質(zhì)量小及物流不好配貨的的機床發(fā)華宇、德邦或物流，具體事宜電話聯(lián)系。

本公司本著“質(zhì)優(yōu)為先、管理為本、客戶至上、持續(xù)發(fā)展”的方針,堅持以人為本,開拓創(chuàng)新,精益求精的管理理念,用一流的人才,一流的技術(shù),一流的管理為廣大客戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，讓客戶買得稱心、用得舒服、用后放心，特向國內(nèi)外新老用戶承諾如下：

一、嚴格按國際質(zhì)量體系認證標準來規(guī)范我們的產(chǎn)品設(shè)計、制造、安裝、售后服務(wù)行為，公司始終堅持“一流的的管理、生產(chǎn)一流的產(chǎn)品、提供一流的服務(wù)”現(xiàn)已形成鑄造、加工、安裝、調(diào)試于一體的一條龍生產(chǎn)格局，公司擁有完善的售后體制并能承接國內(nèi)外機床設(shè)備的維修以及改造升級，承攬各種專用機械的設(shè)計制造，并可充分滿足客戶的個性化要求定制，用我們的真誠、熱情、執(zhí)著和追求，全心全意為客戶奉獻最佳的設(shè)備配置方案一流的產(chǎn)品質(zhì)量，周到的安裝、維修服務(wù)。

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四、我公司對售出產(chǎn)品的“三電四十八”服務(wù)規(guī)定是一年保修、終身維護。出現(xiàn)影響使用故障的設(shè)備。保證3小時內(nèi)電話回復(fù)，電話中解決不了的48小時內(nèi)到達用戶現(xiàn)場維修。

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