杨逢春 张 军 叶 超

（中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川绵阳621900）

0 引言

立式磨床主要用于磨削长轴类、筒类等零件内、外圆，我单位近期成功研制了一台超精密立式磨床。该机床采用基于PMAC控制器的开发式数控系统，X轴、Z轴、C轴均采用直驱电机，其导轨采用静压支承，直线电机带动大型重载负载运动，并由平衡杠协调动态平衡。

该结构特点机床在国内为首次研发，在装调、优化等方面尚无相关经验可以借鉴，在研制优化过程中遇到了很多技术难题。本文以工作中实际遇到的典型问题为对象，详细介绍了超精密立式磨床Z轴导轨振动故障的解决思路，以期为类似专用机床的研制调试提供参考。

1 故障现象及系统控制原理

机床进给轴振动，对加工的精度、工件的表面质量有着不容忽视的影响。Z轴在移动过程中出现振动，严重影响机床精度。

Z轴采用科尔摩根驱动器，并由西门子直线电机带动大型重载部件运动，海德汉光栅尺作全闭环反馈，并由平衡杠协调动态平衡。

该系统采用PC机+PMAC+科尔摩根驱动器+西门子直线电机的控制方案，海德汉光栅作为反馈，如图1所示。此方案在驱动器侧实现速度环、电流环控制，PMAC控制卡侧实现位置环控制，运动精度高。

图1 方案原理图

工控机作为上位机向PMAC控制器发出指令，PMAC经过分析处理，向科尔摩根发出模拟量信号，驱动器接收到信号后经过一系列的算法，输出控制信号驱动西门子直线电机移动。……