基于振動信號處理技術的傳動鏈誤差分析

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

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格控制，其回轉誤差將直接導致被加工齒輪的周向誤差。C軸的傳動鏈如圖1所示：驅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，然后通過聯軸器連接蝸輪蝸桿，帶動工作臺同轉。其中，蝸輪齒數為215齒，蝸樸為單線。因此，從驅動電機到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軸設為一號軸，其光柵條紋數為45000。驅動電機設為二號軸，其光柵條紋數為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據進行傳動誤差計算，由于測量步長較小，因此對傳動誤差的瞬態波動較為敏感。可以用于榆測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，最大瞬時傳動誤差為1．67角秒。