基于振動信號處理技術(shù)的傳動鏈誤差分析

摘要：以某數(shù)控機床傳動系統(tǒng)為研究對象，分析了該數(shù)控機床傳動系統(tǒng)的動態(tài)特性。為進一步提高數(shù)控系統(tǒng)的可靠性，文章對機床軸系振動信號進行處理分析，研究了該數(shù)控機床的多軸同步性、動態(tài)傳動鏈誤差的測量、分析與溯源。
關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；傳動系統(tǒng)；傳動鏈誤差；振動信號處理技術(shù)

1 磨齒機工作原理
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、進行成形磨削加工。

2 被測軸信息
磨齒機床C軸是一個圓形工作臺，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動。因此，C軸的運動精度需要嚴(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軸的傳動鏈如圖1所示：驅(qū)動電機的輸出連接傳動比為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，帶動工作臺同轉(zhuǎn)。其中，蝸輪齒數(shù)為215齒，蝸樸為單線。因此，從驅(qū)動電機到C軸工作臺的總傳動比為：215*5= 1075。以該傳動鏈作為被測對象，將C軸設(shè)為一號軸，其光柵條紋數(shù)為45000。驅(qū)動電機設(shè)為二號軸，其光柵條紋數(shù)為1024。

3 瞬時傳動誤差分析
瞬時傳動誤差是利用相鄰兩個采樣點的數(shù)據(jù)進行傳動誤差計算，由于測量步長較小，因此對傳動誤差的瞬態(tài)波動較為敏感?？梢杂糜谟軠y嚙合齒之間夾雜沙粒，齒面缺陷或者信號干擾等故障。圖2是73200 3#機床的瞬時傳動誤差曲線，可以看出該機床瞬時傳動誤差曲線較為平穩(wěn)，最大瞬時傳動誤差為1．67角秒。