數控機床特殊振動的分析與排除分析

李紅剛 蔚騰 郝勇智

摘要：基于機械制造技術高速發(fā)展，數控機床廣泛應用在機械產品制造中，廣受行業(yè)青睞，并在現代化技術支持下，不斷推動數控機床向自動化控制方向發(fā)展，本文就數控機床特殊震動進行分析，以及對排除數控機床的震動故障措施進行探討，確保解決數控機床在運行過程中面臨的困境，進而提升數控機床運行性能。

關鍵詞：數控機床;特殊振動;排除

引言：數控機床震動情況，一定程度上與軸承結構設計有關，在軸承運行疲勞狀態(tài)下，影響到數控機床正常運行效果，相關研究人員對數控機床震動故障問題，不斷進行探究，確保探尋出行之有效的故障排除方法。因此，本文進一步就數控機床振動情況進行分析，以期提升數控機床運行性能。

一、關于數控機床特殊振動分析

（一）硬件故障

數控機床在現代化科學技術的推動下，結構設計上相對復雜，對相關操作人員的專業(yè)水平要求較高。數控機床在實際工作運行過程中，因不同故障問題，會導致機床停機現象，影響數控機床正常運行。數控機床發(fā)生硬件故障時，相關檢修人員要充分考慮是否是系統(tǒng)存儲器板出現問題，并采取具有針對性的維修措施，確保故障消除。

（二）軟件故障

數控機床軟件故障通常與系統(tǒng)對機床的參數設置有關，一旦出現設置不當的地方，相關人員需要及時調整好參數設置，第一時間消除故障，避免系統(tǒng)處于故障循環(huán)狀態(tài)。特殊狀況下，可能出現偶然因素影響數控機床的運行狀態(tài)，存在開機死機的問題，此類情況發(fā)生時，也與機床系統(tǒng)參數的設置有關，相關檢修人員可采取強制復位的方式，排除故障隱患[1]。對于數控機床控制系統(tǒng)，發(fā)出的報警信號，檢修人員要全面分析故障發(fā)生原因，確認是否與極限值的設定有關，仔細檢查程序參數數值變化;此類故障發(fā)生的主要原因與補償值的輸入有直接的關系，檢修人員需要對軟件限位進行控制，確保將補償值調整到正常狀態(tài)下，及時排除故障，確保數控機床處于正常的運行狀態(tài)下。

相關研究人員在實踐中發(fā)現，數控機床存在限制操作的問題，通過強制啟動才可以恢復啟動狀態(tài)，經過實踐分析，發(fā)現此類故障的出現，與人為操作失誤有直接的關系，相關操作人員，在具體操作過程中，需要嚴格按照操作程序進行操作，避免人為失誤因素造成數控機床運行不暢的問題。另外，相關研究人員在實踐研究中發(fā)現，數控機床存在特殊震動故障，嚴重影響到數控機床的正常運行，降低機床自身的運行性能，基于軸承震動疲勞的損壞，發(fā)生特殊的震動故障，部分研究人員針對此類問題，采用的是有限元分析法，對數控車床的軸承熱力耦合疲勞壽命進行研究，一定程度上為數控機床主軸振動疲勞性進行優(yōu)化分析提供了有力的參考?；诖?，就數控機床軸承振動情況進行分析，數控機床主軸在運行過程中，結構上的振動直接影響數控機床整體結構性能，相關研究人員分析表明，此種振動特性決定了結構在不同荷載情況下，對數控機床運行性能的影響。

有研究人員通過構建參數三位模型進行分析，同時結合有限元方法聯合進行分析。在邊界條件設定上，保證軸承外圈設定為固定的約束狀態(tài)，將軸承內圈設定轉速為10000rpm，在有限分析法作用下，在設定結構邊界約束條件后，在靜應力模塊中設定了平均應力模塊，通過精確計算后得出，通過對軸承響應分析和軸承疲勞壽命的分析，為軸承數據參數設置，提供了一定的參考價值，進一步優(yōu)化了后續(xù)振動排除方案的制定，提供依據支持。

二、數控機床特殊振動排除分析

（一）故障現象

相關檢修人員，在檢修實踐中發(fā)現數控機床在移動過程中，存在軸振動和切削振動的現象，直接影響到數控機床機械加工質量。數控加工作為機械制造業(yè)中一項先進加工技術，可保證機械零件加工質量，大大提高工作效率，然而只有保證數控車床處于正常運行狀態(tài)下，才可以保證數控機床加工的穩(wěn)定性，進而提升機械加工質量，延長數控機床使用壽命。通常情況下，機械零件的加工，受加工精度和質量因素影響，確保最終的零件成品符合幾何參數設計，因此，數控機床軸振動問題，關乎到數控機床加工誤差，相關人員要提高對數控機床特殊振動故障排除的重視程度，以便于進一步提升機械零件加工精度，將誤差控制在合理范圍內。

（二）故障檢查

相關研究人員在振動故障排除上，要加強對輸出電流和電壓的控制，將位置偏差和速度波動控制在合理范圍內，確保伺服驅動有電壓和電流輸出，及時觀察信號變化情況，加強對溫度、時間、結構老化等因素的考慮，避免機械擾動產生反饋信號，同時，檢修人員確保軸轉矩能力，將參數比值控制在合理范圍內，避免造成伺服故障問題，確認故障原因的發(fā)生后，采取具有針對性的故障排除方法。

（三）故障排除分析

現階段數控機床主要采用的是FANUC系統(tǒng)，在計算機編程支持下，完成機械零件的加工，在數控機床運行過程中，對零件切削速度和精度均有直接的關系，對機械結構的運行狀態(tài)要求較高，基于此，檢修人員可采取計算機編程進行定位的方式，加強對軸振動的控制，從而提升數控機床的切削能力，更好提升機械零件加工的精確度，保證機械零件符合行業(yè)應用標準。在現代化科學技術支持下，數控機床種類繁多，提升數控機床切削能力，排除結構軸振動故障，成為行業(yè)重點探究的問題[2]。基于此，在實際檢修數控機床故障過程中，相關檢修人員，必須提升對軸承振動等特殊振動的考量，進而解決機床主軸轉速緩慢的問題，提升機械加工處理工藝水平，減少機械加工產生的誤差，機械行業(yè)可以考慮在機床系統(tǒng)中安裝振動控制，從而加強對數控機床零部件振動的控制，避免引發(fā)機床與地面之間的振動。另外，在數控機床安裝過程中，相關人員要做好振動幅度的計算，將機床振動概率控制在最小范圍內。

結論：綜上所述，數控機床在機械制造行業(yè)中應用廣泛，加強對數控機床特殊振動的控制，可全面提升機床機械加工的能力，相關檢修人員要定期開展檢修工作，加強對故障隱患的排查，確保數控機床始終處于良好的運行狀態(tài)下。

參考文獻：

[1]沈明明，李榮，劉祖國.數控機床軸承結構振動諧響應及疲勞壽命研究[J].組合機床與自動化加工技術，2019（11）：143-147.

[2]楊麗娟，湯耿，彭敏.基于機電耦合特性的數控機床切削顫振控制系統(tǒng)[J].佳木斯大學學報（自然科學版），2019，37（06）：975-978+983.