基于振動(dòng)信號(hào)處理技術(shù)的傳動(dòng)鏈誤差分析

摘要：以某數(shù)控機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，分析了該數(shù)控機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。為進(jìn)一步提高數(shù)控系統(tǒng)的可靠性，文章對(duì)機(jī)床軸系振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理分析，研究了該數(shù)控機(jī)床的多軸同步性、動(dòng)態(tài)傳動(dòng)鏈誤差的測(cè)量、分析與溯源。
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；傳動(dòng)系統(tǒng)；傳動(dòng)鏈誤差；振動(dòng)信號(hào)處理技術(shù)

1 磨齒機(jī)工作原理
加工原理為成形法磨削、即將砂輪軸截面截形修整為齒輪齒槽相適應(yīng)的截面、進(jìn)行成形磨削加工。

2 被測(cè)軸信息
磨齒機(jī)床C軸是一個(gè)圓形工作臺(tái)，主要用于承載被加工齒輪并完成齒輪磨削過程中的分度運(yùn)動(dòng)。因此，C軸的運(yùn)動(dòng)精度需要嚴(yán)格控制，其回轉(zhuǎn)誤差將直接導(dǎo)致被加工齒輪的周向誤差。C軸的傳動(dòng)鏈如圖1所示：驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出連接傳動(dòng)比為5：1的高精度行星齒輪減速器，然后通過聯(lián)軸器連接蝸輪蝸桿，帶動(dòng)工作臺(tái)同轉(zhuǎn)。其中，蝸輪齒數(shù)為215齒，蝸樸為單線。因此，從驅(qū)動(dòng)電機(jī)到C軸工作臺(tái)的總傳動(dòng)比為：215*5= 1075。以該傳動(dòng)鏈作為被測(cè)對(duì)象，將C軸設(shè)為一號(hào)軸，其光柵條紋數(shù)為45000。驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)為二號(hào)軸，其光柵條紋數(shù)為1024。

3 瞬時(shí)傳動(dòng)誤差分析
瞬時(shí)傳動(dòng)誤差是利用相鄰兩個(gè)采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳動(dòng)誤差計(jì)算，由于測(cè)量步長(zhǎng)較小，因此對(duì)傳動(dòng)誤差的瞬態(tài)波動(dòng)較為敏感。可以用于榆測(cè)嚙合齒之間夾雜沙粒，齒面缺陷或者信號(hào)干擾等故障。圖2是73200 3#機(jī)床的瞬時(shí)傳動(dòng)誤差曲線，可以看出該機(jī)床瞬時(shí)傳動(dòng)誤差曲線較為平穩(wěn)，最大瞬時(shí)傳動(dòng)誤差為1．67角秒。