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伺服調(diào)整教材1單元一.伺服規(guī)格及初始化二.伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整四.SERVOGUIDE軟件使用及調(diào)試方法三.高速高精度調(diào)整五.伺服調(diào)整實(shí)例分析2BEIJING-FANUC目錄第一章:伺服規(guī)格及初始化 一、FANUC伺服系統(tǒng)的組成及配置 二、放大器及電機(jī)種類和特性
三、FSSB連接及設(shè)定 四、伺服參數(shù)初始化第二章:伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整
一、伺服概要 二、伺服調(diào)整畫面及手動(dòng)調(diào)整第三章:高速高精度設(shè)定 一、高速高精度功能介紹
二、AIAPC/AICCI功能及參數(shù)設(shè)定 三、使用一鍵設(shè)定改善伺服精度3BEIJING-FANUC目錄
四、自動(dòng)增益調(diào)整 五、加工條件選擇功能第四章:SERVOGUIDE軟件的使用及調(diào)試方法 一、ServoGuide軟件介紹 二、ServoGuide連接 三、ServoGuide調(diào)整步驟第五章:伺服調(diào)整實(shí)例分析
一、工件表面光潔度調(diào)整案例 二、加工工藝對(duì)工件的影響案例 三、機(jī)械問題對(duì)工件的影響案例4BEIJING-FANUC第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化高速高精度電機(jī)規(guī)格手動(dòng)調(diào)整Servoguide案例分析5BEIJING-FANUC系統(tǒng)型號(hào)機(jī)床放大器電機(jī)0i-D0iMD加工中心,銑床aiβiai系列βi系列0iTD車床aiβiai系列βi系列0iMate-D0iMate-MD加工中心,銑床βiβi,系列0iMate-TD車床βiβi,系列31i-A由參數(shù)983設(shè)定機(jī)床類型復(fù)合型機(jī)床aiαi系列30i-A由參數(shù)983設(shè)定機(jī)床類型復(fù)合型機(jī)床aiαi系列一、FANUC伺服機(jī)構(gòu)的組成及配置第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化6BEIJING-FANUC第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化二、各類伺服放大器規(guī)格和電機(jī)的特性最高驅(qū)動(dòng)性能、高可靠性的伺服、主軸系統(tǒng)適用于所有的工作機(jī)械輸出功率范圍寬、轉(zhuǎn)速范圍大FANUC
系列0i-D
30i/31i/32iAC主軸電機(jī)
αiI系列ai
系列
SV:伺服模塊
SP:主軸模塊
PS:電源模塊AC伺服電機(jī)aiS系列1、ai系列7BEIJING-FANUCaiS500
/2000
HVaiS200/2500aiS2000
/2000
HVaiS3000
/2000
HVaiS1000
/2000
HVaiS100
/2500
HVaiS200
/2500
HVaiS300
/2000
HVaiS50
/3000
HVaiS40
/4000
HVaiS100/2500aiS300/2000aiS50/3000aiS500/2000aiS22/4000aiS30/4000aiS40/4000aiS22
/4000
HVaiS30
/4000
HVaiF12
/3000aiF22
/3000aiF30
/3000aiF40
/3000aiF12
/3000
HVaiF22
/3000
HVaiF1
/5000aiF2
/5000aiF8
/3000aiF4
/4000轉(zhuǎn)矩Nm法蘭尺寸124812aiS2/5000,
/60004aiS4/5000aiS8/4000,
/6000aiS12/4000130mm90mmaiS8
/4000HV,
/6000HVaiS12
/4000
HVaiS2
/5000HV,
/6000HVaiS4
/5000
HVaiF4
/4000
HVaiF8
/3000
HV380mm1222304050100200300265mm174mm500100020003000500mm200V400V200V400VSiFi高速、高輸出、高可靠性最適合工作機(jī)械注塑成型機(jī)、電動(dòng)沖壓機(jī)部分型號(hào)列表第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化8BEIJING-FANUC總連接示意圖αiSERVOAMP.αi伺服放大器FSSB分離型檢測(cè)器接口單元其它公司的直線編碼器第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化9BEIJING-FANUC2、βi系列iSVSP放大器主軸伺服一體型結(jié)構(gòu)緊湊
高性價(jià)比節(jié)省能源
電源再生制動(dòng)iSV放大器雙軸/單軸iSV放大器單軸第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化10BEIJING-FANUC外形緊湊適用于小型機(jī)械電機(jī)平滑旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)高精度切削高可靠性、高性價(jià)比小型·高分辨率的βi脈沖編碼器(131,072
/rev)ID信息、溫度信息輸出到CNCβis2/
4000βis4/
4000βis8/
3000βis12/
2000βis12/
3000βis22/
2000βis22/
3000βis30/
2000βis40/
2000額定輸出(kW)0.50.751.21.41.82.53.03.03.0堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩(Nm)23.57111120202736最高轉(zhuǎn)速(1/min)400040003000200030002000300020002000驅(qū)動(dòng)放大器(Ap)202020204040808080脈沖編碼器ABS131,072/rev部分型號(hào)列表第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化11BEIJING-FANUCFSSBis
伺服電機(jī)I/OLinki
伺服放大器機(jī)床操作盤分散I/O模塊iSVSP放大器總連接示意圖iI
主軸電機(jī)is
伺服電機(jī)第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化12BEIJING-FANUC追加分離型檢測(cè)單元后可以使用全閉環(huán)iS伺服電機(jī)iI
主軸電機(jī)FSSB光柵尺FSSBSDUiSVSP放大器第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化13BEIJING-FANUC三、FSSB連接及設(shè)定FSSB是指發(fā)那科串行伺服總線。從硬件角度看是主板上的軸卡向伺服放大器發(fā)出的指令線。硬件連接之后需要設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)才能夠完成通訊。FSSB連接步驟:①設(shè)定1902#0#1=0#7#6#5#4#3#2#1#01902ASEFMD#1:ASE FSSB的設(shè)定方式為自動(dòng)設(shè)定方式時(shí)
0:自動(dòng)設(shè)定未完成。
1:自動(dòng)設(shè)定已經(jīng)完成。#0:FMD 0:FSSB的設(shè)定方式為自動(dòng)方式。
1:FSSB的設(shè)定方式為手動(dòng)方式。第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化14BEIJING-FANUC②按伺服電機(jī)連接順序設(shè)定參數(shù)1023的值。1023伺服軸號(hào)設(shè)定控制軸為放大器連接的第幾個(gè)伺服軸,通??刂戚S號(hào)與伺服軸號(hào)設(shè)定相同。①③②④⑤NC光纜XYCZB軸102010221023X881Y892Z903B660C670SVMSVMSVM第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化15BEIJING-FANUC③斷電,再接通。④FSSB設(shè)定結(jié)束,參數(shù)1902#1會(huì)自動(dòng)變?yōu)?。FSSB的放大器設(shè)定畫面。按下功能鍵,按擴(kuò)展,按下FSSB如FSSB連接有問題,可結(jié)合此畫面進(jìn)行確認(rèn)。手動(dòng)設(shè)定方法參照伺服參數(shù)說明書。第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化16BEIJING-FANUC四、伺服初始化伺服初始化是在完成了FSSB連接與設(shè)定的基礎(chǔ)上進(jìn)行電機(jī)的一轉(zhuǎn)移動(dòng)量以及電機(jī)種類的設(shè)定。伺服電機(jī)必須經(jīng)過初始化相關(guān)參數(shù)正確設(shè)定后才能夠正常運(yùn)行。設(shè)定參數(shù)3111后,伺服設(shè)定畫面能夠顯示。#7#6#5#4#3#2#1#03111SVS#0:SVS 0:不顯示伺服設(shè)定/調(diào)整畫面。
1:顯示伺服設(shè)定/調(diào)整畫面。第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化17BEIJING-FANUC按下功能鍵,按擴(kuò)展,按下,伺服設(shè)定畫面顯示如下對(duì)應(yīng)參數(shù)號(hào)20002020200118202084/20852022202320241821第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化18BEIJING-FANUC1、初始化設(shè)定位設(shè)定初始化設(shè)定位#7#6#5#4#3#2#1#0初始化設(shè)定位DGP#1:DGP 0:進(jìn)行伺服參數(shù)的初始設(shè)定。
1:結(jié)束伺服參數(shù)的初始設(shè)定。
初始化設(shè)定完成后,第一位自動(dòng)變?yōu)?,其他位請(qǐng)勿修改。此參數(shù)修改后,會(huì)發(fā)生000號(hào)報(bào)警,此時(shí)不用切斷電源,等所有初始化參數(shù)設(shè)定完成后,一次斷電即可。第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化19BEIJING-FANUC2、設(shè)定電機(jī)代碼伺服電機(jī)名牌上有規(guī)格號(hào),根據(jù)規(guī)格在伺服電機(jī)參數(shù)說明書中查電機(jī)代碼進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。電機(jī)標(biāo)牌第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化20BEIJING-FANUCHRV控制控制方式電流周期適用系統(tǒng)HRV1250μs0i-C,16i/18iHRV2125μs0i-C,0i-D,16i/18i,30i/31i/32iHRV362.5μs0i-C,0i-D,16i/18i,30i/31i/32iHRV431.25μs30i,31i為了提高伺服裝置的性能和實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的功能,F(xiàn)ANUC對(duì)控制不斷改進(jìn)。其中最重要的控制功能為HRV控制。HRV是“高響應(yīng)矢量”(HIGHRESPONSVECTOR)的意義。所謂HRV控制是對(duì)交流電機(jī)矢量控制從硬件和軟件方面進(jìn)行優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)伺服裝置的高性能化,從而使數(shù)控機(jī)床的加工達(dá)到高速和高精度,是提高系統(tǒng)伺服性能的重要指標(biāo)。設(shè)定電機(jī)代碼時(shí)要考慮到HRV控制類型。第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化21BEIJING-FANUC部分伺服電機(jī)代碼表(HRV2控制)ais系列電機(jī)型號(hào)電機(jī)代碼ais2/5000262ais2/6000284ais4/5000265ais8/6000240ai12/4000288ais22/4000315ais30/4000318ais40/4000322ais50/5000324電機(jī)型號(hào)電機(jī)代碼βis0.2/5000260βis0.4/5000280βis0.5/6000281βis1/6000282βis2/4000253βis4/4000256βis8/3000258βis12/3000272βis22/2000274βis系列第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化22BEIJING-FANUC3、按照下標(biāo)設(shè)定AMR#7#6#5#4#3#2#1#0ais電機(jī)00000000βis電機(jī)00000000*CMR誤差計(jì)數(shù)器伺服環(huán)增益設(shè)定單位CNC插補(bǔ)指令n/mPC分離型位置檢測(cè)器4、按照下標(biāo)設(shè)定CMR放大器電機(jī)檢測(cè)單位最小移動(dòng)單位第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化23BEIJING-FANUC(1)CMR計(jì)算公式CMR=最小移動(dòng)單位(CNC側(cè))檢測(cè)單位(伺服側(cè))(2)指令被乘比設(shè)定值:CMR為1~48時(shí) 設(shè)定值=CMR*2CMR為1/2~1/27時(shí) 設(shè)定值=1/CMR+100當(dāng)指令和電機(jī)輸出為1倍關(guān)系時(shí),參數(shù)值設(shè)為2。通常情況下,此參數(shù)設(shè)定值為2。(參數(shù)1820設(shè)定為2)第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化24BEIJING-FANUC5、由電動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)的移動(dòng)量和“進(jìn)給變比”的設(shè)定,確定機(jī)床的檢測(cè)單位。進(jìn)給變比N=電機(jī)每轉(zhuǎn)的反饋脈沖數(shù)=電機(jī)每轉(zhuǎn)移動(dòng)量/檢測(cè)單位進(jìn)給變比M100萬100萬不論使用何種脈沖編碼器,計(jì)算公式相同。M、N均為32767以下的值,分式約為真分?jǐn)?shù)。例:電機(jī)每轉(zhuǎn)的移動(dòng)量:12mm/rev(當(dāng)減速比1:1時(shí)為絲杠螺距)檢測(cè)單位:1/1000mmN=12/0.001
=12000=12=3M1000000
1000000
1000250第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化25BEIJING-FANUC逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)設(shè)定值=111設(shè)定值=-1116、“移動(dòng)方向”的設(shè)定(機(jī)床正向移動(dòng)時(shí)伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向的設(shè)定)設(shè)定的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)該是從電機(jī)軸這一側(cè)看的選裝方向。第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化26BEIJING-FANUC7、設(shè)定“速度脈沖數(shù)”和“位置脈沖數(shù)”。設(shè)定項(xiàng)目半閉環(huán)全閉環(huán)檢測(cè)單位1μ,0.1μ初始設(shè)定位0速度反饋脈沖數(shù)8192位置反饋脈沖數(shù)12500參見全閉環(huán)設(shè)置第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化27BEIJING-FANUC8、“參考計(jì)數(shù)器容量”的設(shè)定。返回參考點(diǎn)的(零點(diǎn))的計(jì)數(shù)器容量,用柵格(電機(jī)的一轉(zhuǎn)信號(hào))設(shè)定。通常,設(shè)定為電機(jī)每轉(zhuǎn)的位置脈沖數(shù)(或其整數(shù)分之一)。例如:電機(jī)每轉(zhuǎn)移動(dòng)12mm,檢測(cè)單位為1/1000mm時(shí),設(shè)定為12000(6000,4000)參考計(jì)數(shù)器容量不為整數(shù)時(shí)的處理方法(例) 絲杠螺距 :20mm
減速比 :1/17
檢測(cè)單位 :1μ
電機(jī)每轉(zhuǎn)需要脈沖數(shù)為20000/17個(gè)。第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化28BEIJING-FANUC參考計(jì)數(shù)器容量為分?jǐn)?shù)時(shí)的設(shè)定方法1821參考計(jì)數(shù)器容量的分子(0~99999999)2179參考計(jì)數(shù)器容量的分母(0~32767)上例中,參數(shù)1821設(shè)定20000,參數(shù)2179設(shè)定為17。參考計(jì)數(shù)器容量設(shè)定為約數(shù)時(shí),柵格點(diǎn)的位置會(huì)有電機(jī)一轉(zhuǎn)以內(nèi)的偏差,使用改變檢測(cè)單位的方法對(duì)柵格點(diǎn)誤差進(jìn)行補(bǔ)償。第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化29BEIJING-FANUC設(shè)定值匯總:電機(jī)每轉(zhuǎn)移動(dòng)12mm,設(shè)定單位為1/1000mm時(shí)的設(shè)定例。設(shè)定項(xiàng)目
加工中心車床用參數(shù)號(hào)X軸Z、Y軸直徑/半徑指定-直徑指定半徑指定1006#3初始設(shè)定位******00******00******002000電機(jī)代碼()()()根據(jù)電機(jī)類型AMR000000000000000000000000CMR222柔性齒輪比N121212柔性齒輪比M100010001000旋轉(zhuǎn)方向111/-111111/-111111/-111速度脈沖數(shù)819281928192半閉環(huán)0.001mm位置脈沖數(shù)125001250012500參考計(jì)數(shù)器120001200012000電機(jī)1轉(zhuǎn)脈沖數(shù)第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化30BEIJING-FANUC9、切斷電源,再接通。10、在伺服設(shè)定畫面,確認(rèn)初始設(shè)定位為1,即設(shè)定完成。①按下②按擴(kuò)展鍵數(shù)次③按下軟鍵#7#6#5#4#3#2#1#0000X1010初始化設(shè)定位第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化31BEIJING-FANUCSV0417報(bào)警時(shí)系統(tǒng)發(fā)生SV0417報(bào)警時(shí),是由于伺服參數(shù)沒有正確的初始化。此時(shí),參考系統(tǒng)診斷畫面的DGN352及DGN280,排除故障。第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化32BEIJING-FANUC11、全閉環(huán)的連接及參數(shù)11.1、光柵尺(針對(duì)TTL信號(hào))的反饋信號(hào)電纜連接到分離型檢測(cè)單元的JF10x接口上。FANUC系統(tǒng)可以用TTL、1VPP、FANUC串口信號(hào)光柵尺,此處介紹TTL信號(hào)情況。第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化33BEIJING-FANUC11.2、設(shè)定參數(shù)#7#6#5#4#3#2#1#01815OPT#1:OPT 0:使用電動(dòng)機(jī)內(nèi)置的脈沖編碼器檢測(cè)位置。
1:使用直線尺檢測(cè)位置。FSSB軸設(shè)定畫面[系統(tǒng)]-[?]-[FSSB]使用分離式檢測(cè)器接口單元時(shí),在M1和M2上設(shè)定對(duì)應(yīng)各軸的連接器號(hào)。不使用分離型檢測(cè)器接口單元的軸,設(shè)定0。使用分離式檢測(cè)器的軸,設(shè)定參數(shù)1815#1=1。第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化34BEIJING-FANUC11.3、伺服設(shè)定畫面[系統(tǒng)]-[?]-[伺服設(shè)定]全閉環(huán)和半閉環(huán)伺服設(shè)定畫面相同,柔性齒輪比等幾項(xiàng)參數(shù)設(shè)定不同。第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化35BEIJING-FANUC11.4、柔性齒輪比N/M的計(jì)算進(jìn)給變比N=電機(jī)每轉(zhuǎn)的反饋脈沖數(shù)進(jìn)給變比M電機(jī)每轉(zhuǎn)由直線尺輸入的反饋脈沖數(shù) =電機(jī)每轉(zhuǎn)移動(dòng)量/檢測(cè)單位
電機(jī)每轉(zhuǎn)由直線尺輸入的反饋脈沖數(shù)例:直線尺的A/B相每1個(gè)脈沖:5/10000mm(檢測(cè)單位0.5μ)電機(jī)每1轉(zhuǎn)移動(dòng)量:12mm/rev檢測(cè)單位:1/1000mmN=12/0.001
=1M12/0.0005
2第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化36BEIJING-FANUC11.5、位置反饋脈沖數(shù)的設(shè)定設(shè)定項(xiàng)目半閉環(huán)全閉環(huán)檢測(cè)單位1μ,0.1μ速度反饋脈沖數(shù)8192位置反饋脈沖數(shù)12500根據(jù)光柵尺精度計(jì)算例:電機(jī)每轉(zhuǎn),分離型檢測(cè)器輸入的反饋脈沖數(shù)設(shè)定。電機(jī)1轉(zhuǎn)移動(dòng)量:12mm每1個(gè)脈沖分辨率:0.5μm
位置反饋脈沖數(shù)=12/0.0005=24000位置反饋脈沖數(shù)超過32767時(shí),可以使用位置反饋脈沖變換系數(shù)。第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化37BEIJING-FANUC2185位置反饋脈沖變換系數(shù)實(shí)際“位置反饋脈沖數(shù)”是位置反饋脈沖數(shù)(參數(shù)2024)和位置反饋脈沖系數(shù)的乘積。例:電機(jī)1轉(zhuǎn)移動(dòng)量:16mm每1個(gè)脈沖分辨率:0.1μm
位置反饋脈沖數(shù)=16/0.0001=160000(》32767)
=10000*16
參數(shù)2024=10000
參數(shù)2185=16當(dāng)使用ai脈沖編碼器時(shí),此參數(shù)盡量設(shè)定為2的乘方值(2、4、8、16等),軟件內(nèi)部處理的位置增益將更加準(zhǔn)確。第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化38BEIJING-FANUC如果使用FANUC標(biāo)準(zhǔn)的串行旋轉(zhuǎn)編碼器,每轉(zhuǎn)100萬個(gè)脈沖分辨率, 用下式計(jì)算:
位置反饋脈沖數(shù)=12500*電機(jī)和工作臺(tái)之間的減速比
(例)電機(jī)和工作臺(tái)之間的減速比為1:10
位置反饋脈沖數(shù)=12500*(1/10)=1250
第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化39BEIJING-FANUC11.6、參考計(jì)數(shù)器容量的設(shè)定直線尺的參考標(biāo)記只有1個(gè)時(shí),可以設(shè)定任意值。設(shè)定值=30000(或任意)直線尺的參考標(biāo)記有兩個(gè)以上時(shí),設(shè)定值為參考標(biāo)記間隔的整數(shù)分之一。設(shè)定值=10000、20000等第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化40BEIJING-FANUC檢測(cè)單位改變時(shí),移動(dòng)指令中的位置偏差極限值(1828)等和檢測(cè)單位相關(guān)的參數(shù)也要重新設(shè)定。11.7、切斷電源,再接通。11.8、用手動(dòng)進(jìn)給方式移動(dòng)機(jī)床,確認(rèn)機(jī)械動(dòng)作。第一章伺服電機(jī)規(guī)格及初始化41BEIJING-FANUC第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整高速高精度電機(jī)規(guī)格手動(dòng)調(diào)整Servoguide案例分析42BEIJING-FANUC第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整一、伺服概要1、伺服調(diào)整目的:提高定位精度,提高工件光潔度,縮短加工時(shí)間。2、伺服的控制位置控制速度控制伺服放大器參數(shù)1820電機(jī)自動(dòng)手動(dòng)移動(dòng)指令+_+_++VCMDTCMD速度變換43BEIJING-FANUC第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整3、位置控制位置指令積分器位置增益VCMD柔性進(jìn)給變比PC串行PC分離型位置檢測(cè)器位置增益(伺服環(huán)增益)(PG)1825設(shè)定單位:0.01s根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的響應(yīng)性能(跟蹤性)進(jìn)行設(shè)定-144BEIJING-FANUC第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整伺服時(shí)間常數(shù)[s]=1/位置增益標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值=5000伺服時(shí)間常數(shù)=1/50=0.02[s]等價(jià)于約20ms的時(shí)間常數(shù)時(shí)間速度伺服時(shí)間常數(shù)移動(dòng)指令輸入電動(dòng)機(jī)的指令45BEIJING-FANUC第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整4、速度控制速度控制就是用指令的速度驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)回轉(zhuǎn)。由于伺服電動(dòng)機(jī)的軸端拖有機(jī)械負(fù)載,所以電動(dòng)機(jī)軸本身的動(dòng)作特性還取決于機(jī)械系統(tǒng)的響應(yīng)特性,即是受伺服電動(dòng)機(jī)與機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載之比左右的。用位置控制輸出的電動(dòng)機(jī)速度指令(VCMD)控制伺服電動(dòng)機(jī)的速度。當(dāng)然,對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)來說,當(dāng)機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載小時(shí),,就可少考慮機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載。46BEIJING-FANUC第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整
用位置控制輸出的電動(dòng)機(jī)速度指令(VCMD)控制伺服電動(dòng)機(jī)的速度半閉環(huán)/全閉環(huán)都是由電動(dòng)機(jī)內(nèi)置的脈沖編碼器提取速度反饋信息。積分器積分增益電流控制MPC+-TCMD速度環(huán)積分增益(PK1V)參數(shù)2043:用速度環(huán)的低頻增益,決定伺服的響應(yīng)性能(單脈沖進(jìn)給的響應(yīng)速度等).保持穩(wěn)定的范圍越大,則伺服特性就越好。值達(dá)到2倍時(shí)增益也達(dá)到2倍;過大時(shí)就發(fā)生振動(dòng)。速度環(huán)比例增益(PK2V)參數(shù)2044:是速度環(huán)的比例增益是高頻增益。47BEIJING-FANUC負(fù)載慣量比(LDINT):電機(jī)的慣量和負(fù)載的慣量比,直接和機(jī)床的機(jī)械特性相關(guān)。補(bǔ)償增益在補(bǔ)償回路中,有下列4種功能。設(shè)定值=[負(fù)載慣量/轉(zhuǎn)子慣量]x256改變負(fù)載慣量比時(shí),內(nèi)部使用的積分增益(K1)和比例增益(K2)可用下面的比率進(jìn)行調(diào)整。積分增益(K1)=PK1Vx(1+LDINT/256)比例增益(K2)=PK2Vx(1+LDINT/256)第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整48BEIJING-FANUC5、速度環(huán)的調(diào)整設(shè)定整個(gè)速度環(huán)的增益與負(fù)載慣量比(PARAM2021)的關(guān)系如下所示增益值={[(PRM2021)+256]/256}x100[%]可通過PRM2021改變速度環(huán)增益無負(fù)載時(shí)(單獨(dú)電機(jī))PRM2021=0,速度增益為“100”[%]負(fù)載與電機(jī)慣量有相同的負(fù)載時(shí)PRM2021=256,速度增益為定“200”[%]第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整49BEIJING-FANUC6、電流環(huán)控制電流環(huán)是伺服控制的內(nèi)環(huán),用于穩(wěn)定電機(jī)的電流,它的輸入是速度環(huán)的輸出,反饋是來自電機(jī)動(dòng)力線的反饋,除此以外,電流控制是完成交流電機(jī)的三相電流的轉(zhuǎn)換控制。通過驅(qū)動(dòng)器調(diào)控三相電壓(或者電流),在額定電流之間按需分配。伺服系統(tǒng)通過坐標(biāo)變換,將每相電流轉(zhuǎn)換成施加給轉(zhuǎn)子的扭矩,就可以控制電機(jī)的速度。通過檢測(cè)器檢測(cè)出相電流,反饋給伺服給定,就構(gòu)成了速度的閉環(huán)控制。轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)信號(hào)控制逆變器的觸發(fā)換相,從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的頻率控制。第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整50BEIJING-FANUC
時(shí)間速度時(shí)間加速度由于加速度急劇變化,容易出現(xiàn)沖擊0IC0ID內(nèi)容參考值14201420快速進(jìn)給速度(mm/min)600016201620快速進(jìn)給直線形加減速時(shí)間常數(shù)(ms)807、加減速功能加減速功能具有下面2個(gè)功能加減速插補(bǔ)后加減速插補(bǔ)前加減速第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整51BEIJING-FANUC加速度與直線形相比,由于加速度不是急劇變化的,所以沖擊小時(shí)間時(shí)間由于速度變化是平滑的,所以對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的沖擊小插補(bǔ)后快速進(jìn)給鐘形加減速與快速進(jìn)給時(shí)的加減速控制為直線形的情況相比,由于加減速動(dòng)作開始與結(jié)束時(shí)的速度變化是平滑的,所以對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的沖擊要比直線型加減速小第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整52BEIJING-FANUC1/2T2T1T1與T2的關(guān)系T1:直線形加減速T2:指數(shù)函數(shù)形加減速1/2T20IC0ID內(nèi)容14201420快速進(jìn)給速度(mm/min)16201620快速進(jìn)給鐘形加減速時(shí)間常數(shù)T1(ms)16211621快速進(jìn)給鐘形加減速時(shí)間常數(shù)T2(ms)第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整53BEIJING-FANUC切削進(jìn)給時(shí),為了在程序段與程序段連接處對(duì)切削面沒有影響,需要進(jìn)行平滑加減速,所以通常采用指數(shù)函數(shù)形加減速。0IC0ID內(nèi)容14221422切削進(jìn)給的最大切削進(jìn)給速度(所有軸共用)(mm/min)14301430各軸切削進(jìn)給的最大切削進(jìn)給速度(mm/min)16221622切削進(jìn)給的指數(shù)函數(shù)形加減速時(shí)間常數(shù)(ms)16231623切削進(jìn)給的指數(shù)函數(shù)形加減速的FL速度(mm/min)注意:
FL速度設(shè)定得太高,則電動(dòng)機(jī)停止時(shí)會(huì)急速停止,產(chǎn)生較大沖擊。另外,使用FL速度進(jìn)行圓切削時(shí)會(huì)發(fā)生圓輪廓變形,故這種情況請(qǐng)不要使用。第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整54BEIJING-FANUC第1軸第2軸時(shí)間第1軸時(shí)間速度第2軸時(shí)間速度因?yàn)椴贿M(jìn)行到位檢測(cè),所以在第1軸停止前,第2軸就開始起動(dòng)了.取代指數(shù)函數(shù)形而與快速進(jìn)給時(shí)一樣,對(duì)切削進(jìn)給進(jìn)行直線形加減速.為此,與指數(shù)函數(shù)形相比,可以縮短加減速時(shí)間和減小形狀誤差。第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整55BEIJING-FANUC在插補(bǔ)的數(shù)據(jù)上附加2次曲線加減速.由于開始加速與接近到達(dá)指令速度之間的速度變化是平緩的,所以可以進(jìn)行像指數(shù)函數(shù)形那樣的平滑的加減速.與指數(shù)函數(shù)形相比,可縮短加減速時(shí)間,與直線形相比,可進(jìn)一步減小加減速引起的形狀誤差.0IC0ID內(nèi)容參考值16221622插補(bǔ)后切削進(jìn)給的鐘形加減速時(shí)間常數(shù)(ms)CTBCTL0IC1610#1(CTB)1:插補(bǔ)后切削進(jìn)給的加減速為鐘形加減速CTBCTL0ID1610第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整56BEIJING-FANUC考慮到各種各樣機(jī)械系統(tǒng)的需要,在速度控制方面設(shè)計(jì)了I-P控制和P-I控制兩種控制方式。I:是Integral(積分)的簡(jiǎn)略,P:是Proportion(比例)的簡(jiǎn)略。8、PI與IP控制VCMD積分器PK1VPC+-PK2VTCMD+-PK1V積分增益PK2V比例增益I-P控制結(jié)構(gòu)第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整57BEIJING-FANUCTCMD指令是由VCMD發(fā)出的指令經(jīng)積分并乘上PK1V的積分增益后而形成的。用TCMD指令驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn),并通過裝在電動(dòng)機(jī)內(nèi)的脈沖編碼器將速度反饋(Vf),對(duì)PK2V的比例積分增益分量作差運(yùn)算求出TCMD。因此,在I-P控制中,是先從積分項(xiàng)開始處理,之后再進(jìn)行比例項(xiàng)的處理,即由于是按照積分項(xiàng)比例項(xiàng)的順序處理的,故稱為I-P(積分-比例)控制。第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整58BEIJING-FANUC當(dāng)然,實(shí)際中,機(jī)床開始起動(dòng)有一定的延遲時(shí)間,這段時(shí)間通常是在TCMD中考慮的。另外,在機(jī)床運(yùn)行中,對(duì)VCMD還要與速度反饋(Vf)分量進(jìn)行減法運(yùn)算。在I-P控制中,TCMD如下圖所示:所以,可以認(rèn)為I-P控制通常是為響應(yīng)性能比較好(機(jī)械剛性高)的小型機(jī)械設(shè)計(jì)的。時(shí)間轉(zhuǎn)矩第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整59BEIJING-FANUCP-I控制結(jié)構(gòu)積分器PK1VPC+-PK2V++-PK2VPK1V積分增益;PK2V比例增益VCMDPI控制具有如圖所示的控制結(jié)構(gòu)除了在積分器的上部配置了PK2V(比例增益)外,其余結(jié)構(gòu)與前面的I-P控制完全相同。因此,與PI控制的區(qū)別特征就是有無上部的PK2V的處理。在PI控制中,由VCMD經(jīng)此PK2V,先形成TCMD指令,由此驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)。此后,在通常的傳遞中,經(jīng)由積分器,PK1V形成TCMD指令。所以,PI控制是首先處理比例項(xiàng),此后進(jìn)行積分項(xiàng)的處理,是按比例項(xiàng)→積分項(xiàng)的順序處理的,所以稱為PI(比例→積分)控制。第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整60BEIJING-FANUCPI控制中,TCMD如下圖所示時(shí)間轉(zhuǎn)矩TCMD經(jīng)過上部的PK2V,轉(zhuǎn)矩指令形成直線所以,可以認(rèn)為,PI控制通常是為響應(yīng)性能不太好(機(jī)械剛性低)的大型機(jī)械設(shè)計(jì)的。為此,利用該特性,收到速度指令后,可在比較短的時(shí)間里獲得大轉(zhuǎn)矩,所以在剛性高的機(jī)械(通常的小型機(jī)械等)上使用時(shí)也用來改善起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩上升特性。第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整61BEIJING-FANUCPIEN2003#3(PIEN):0:速度控制方式,使用I-P控制
1:速度控制方式,使用PI控制負(fù)載慣量比(LDINT)2021設(shè)定值=(負(fù)載慣量/轉(zhuǎn)子慣量)x256速度環(huán)積分增益(PK1V)2043速度環(huán)比例增益(PK2V)2044相關(guān)參數(shù)第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整62BEIJING-FANUC二、伺服調(diào)整畫面及手動(dòng)調(diào)整方法1、按下功能鍵,按擴(kuò)展,按下,伺服調(diào)整畫面顯示如下我們可以借助伺服調(diào)整畫面對(duì)位置環(huán)、速度環(huán)增益進(jìn)行調(diào)整,觀察監(jiān)視畫面可幫助我們了解電機(jī)的工作狀態(tài)。手動(dòng)調(diào)整前一般先進(jìn)行一鍵設(shè)定,詳細(xì)方法詳見第三章。第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整63BEIJING-FANUC2、計(jì)算速度增益(對(duì)應(yīng)參數(shù)2021)設(shè)定值是假定電機(jī)與機(jī)床處于剛性聯(lián)結(jié)(完全連接)的狀態(tài)。實(shí)際機(jī)床因剛性、摩擦、間隙等因素影響,往往與計(jì)算值有出入。電機(jī)不帶負(fù)載時(shí)設(shè)定100。
速度增益=電機(jī)慣量+負(fù)載慣量*100
電機(jī)慣量
例: 伺服電機(jī)ais8/4000的慣量:0.0012Kgm2 負(fù)載慣量:0.0020Kgm2
速度增益=0.0012+0.0020*100=2670.0012
第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整64BEIJING-FANUC先設(shè)定速度增益為100(參數(shù)2021=0),每次增加100(或50),具體要根據(jù)電機(jī)大小和負(fù)載決定。直到電機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)。此時(shí)停止增大增益。一般情況下,設(shè)定值為此時(shí)設(shè)定值的70%。手動(dòng)調(diào)整速度增益第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整65BEIJING-FANUC3、調(diào)整位置環(huán)增益以一定的速度驅(qū)動(dòng)機(jī)床移動(dòng),觀察伺服調(diào)整畫面右側(cè)的“位置環(huán)增益”,確認(rèn)位置環(huán)增益顯示數(shù)值是否正確。第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整66BEIJING-FANUC確認(rèn)畫面顯示的位置環(huán)增益,一般情況下應(yīng)該和參數(shù)1825設(shè)定值一致。位置增益(伺服環(huán)增益)(PG)1825設(shè)定單位:0.01s根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的響應(yīng)性能(跟蹤性)進(jìn)行設(shè)定進(jìn)行插補(bǔ)的各個(gè)伺服軸位置環(huán)增益必須設(shè)定一致,只做定位控制的伺服軸位置環(huán)增益可以不同。位置環(huán)增益手動(dòng)調(diào)整對(duì)于位置環(huán)增益,直接影響工件的精度,半閉環(huán)建議設(shè)定為5000,全閉環(huán)推薦值3000。如果機(jī)床不振動(dòng)可參照次數(shù)值設(shè)定,如有振動(dòng)可適當(dāng)減小。第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整67BEIJING-FANUC4、測(cè)定電機(jī)的負(fù)載電流顯示值是額定電流的百分比。伺服電機(jī)的實(shí)際電流顯示在伺服調(diào)整畫面的右下方,可用來測(cè)定電機(jī)在軸移動(dòng)和停止時(shí)的電流值。以一定速度驅(qū)動(dòng)軸移動(dòng),測(cè)定實(shí)際電流。在以一定速度移動(dòng)或停止時(shí),負(fù)載電流一般不超過100%,當(dāng)負(fù)載電流超過100%時(shí),必須按照伺服電機(jī)規(guī)格說明書中規(guī)定的過載斷續(xù)運(yùn)行時(shí)間運(yùn)行。停止時(shí)電流顯示是實(shí)際電流的1~0.86倍。第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整68BEIJING-FANUC5、手動(dòng)調(diào)整快速時(shí)間常數(shù)的方法0ID內(nèi)容參考值1620快速進(jìn)給鐘形加減速時(shí)間常數(shù)T1(ms)1621快速進(jìn)給鐘形加減速時(shí)間常數(shù)T2(ms)快速運(yùn)行,主要考慮沖擊,時(shí)間常數(shù)設(shè)定的過小,則沖擊太大;時(shí)間常數(shù)設(shè)定的過大,加速太慢,效率又過低。G00運(yùn)行時(shí),優(yōu)先考慮沖擊,尤其是大型機(jī)床。
①觀察伺服調(diào)整畫面,在快速移動(dòng)加減速時(shí)電流的百分比不能過大由于快速移動(dòng)開始的瞬間沖擊最大,必須合理設(shè)定加減速時(shí)間參數(shù)。例如:某電機(jī)的額定電流為20A,最大電流為40A,則在加減速時(shí),觀察電流值,不得超過40A為宜,或者百分比不超過40/20*100%=200%可以通過觀察伺服調(diào)整界面,手動(dòng)調(diào)整快速移動(dòng)時(shí)間常數(shù),主要有以下三種方法:第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整69BEIJING-FANUC②觀察伺服調(diào)整畫面,建議空載情況下,在快速移動(dòng)平穩(wěn)運(yùn)行的過程中,電流的百分比不超過30%(水平軸最大不超過50%)和快速移動(dòng)開始瞬間的情況不同,平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)屬于長時(shí)間工作,必須保證電流不能過大。③觀察伺服誤差,快速移動(dòng)開始的時(shí)候DGN300的值不能太大。設(shè)定完成后可用手動(dòng)觸摸機(jī)床,感覺一下沖擊是否在合適的范圍內(nèi)。另外,在快速移動(dòng)停止時(shí),DGN300的值不能反向,如果反向,則證明時(shí)間常數(shù)設(shè)定過小,應(yīng)該增大。第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整70BEIJING-FANUC切削和快速的區(qū)別:切削的速度較快速移動(dòng)低,所以不容易造成沖擊,故調(diào)整的側(cè)重點(diǎn)主要考慮平穩(wěn)性,和快速移動(dòng)稍有不同。同樣有三種方法,通過觀察伺服調(diào)整畫面手動(dòng)調(diào)整切削的時(shí)間常數(shù):①切削時(shí),必須先觀察實(shí)際的位置增益值和設(shè)定值是否一致,以確認(rèn)位置脈沖數(shù)和N/M參數(shù)設(shè)定是否正確。②DGN300在切削運(yùn)行的過程中顯示值是否正確,DGN300=F/(60×PG),另外要觀察該值是否穩(wěn)定,要求波動(dòng)在2以內(nèi)。③觀察伺服調(diào)整畫面的電流值。6、手動(dòng)調(diào)整切削時(shí)間常數(shù)的方法:第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整71BEIJING-FANUC手輪觀察時(shí),主要是看DGN300的變化的情況,在×1檔搖動(dòng)手輪,觀察DGN300的變化,最好在正負(fù)1um內(nèi)變化。另外,對(duì)于大型機(jī)床而言,由于普遍切削速度較低,一般在200mm/min以內(nèi),所以實(shí)際的切削時(shí)間常數(shù)通過測(cè)定甚至可以設(shè)定為0,檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)主要是看以實(shí)際加工速度(比如說F=100mm/min)測(cè)圓和測(cè)方的結(jié)果來判定。對(duì)于實(shí)際的切削加減速時(shí)間常數(shù),最好是通過servoguide測(cè)量實(shí)際的加工速度來進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。建議:小型機(jī)床1620設(shè)定值為100ms,大型機(jī)床為200ms參數(shù)1621一般情況下設(shè)定為0,使用AICC時(shí)設(shè)定為32。7、手輪觀察的重點(diǎn)(判斷機(jī)械爬行)第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整72BEIJING-FANUC8、用TCMD濾波器抑制振動(dòng)[設(shè)定值]1166(200Hz)~2327(90Hz)一般情況下設(shè)定1166,設(shè)定2400以上的值時(shí),振動(dòng)會(huì)增大,所以請(qǐng)不要設(shè)定。轉(zhuǎn)矩指令濾波器2067轉(zhuǎn)矩指令濾波器是對(duì)轉(zhuǎn)矩指令進(jìn)行1次低通濾波的功能。機(jī)械系統(tǒng)在100Hz以上的頻率共振時(shí),用此功能可以避免高頻共振。轉(zhuǎn)矩指令濾波器是對(duì)前向信號(hào)進(jìn)行濾波,對(duì)整個(gè)速度控制系統(tǒng)的不良影響要小。機(jī)械系統(tǒng)在高頻振動(dòng)(共振)時(shí),一般先使用轉(zhuǎn)矩指令濾波器試一試,如果無法解決,再考慮其他濾波器。第二章伺服功能介紹及手動(dòng)調(diào)整73BEIJING-FANUC第三章高速高精度調(diào)整高速高精度電機(jī)規(guī)格手動(dòng)調(diào)整Servoguide案例分析74BEIJING-FANUC第三章高速高精度調(diào)整一、0i-D和31i系統(tǒng)的高速高精度功能介紹高速高精度功能是在對(duì)工件質(zhì)量要求較高時(shí),普遍采用的控制方式。FANUC系統(tǒng)提供了多種高速高精度控制功能。可以使系統(tǒng)在加工過程中增加程序預(yù)讀段數(shù),預(yù)知加工軌跡,從而提前作出判斷,提高加工效率??梢酝ㄟ^對(duì)相應(yīng)參數(shù)的調(diào)整使工件的加工達(dá)到優(yōu)化,達(dá)到提高效率、提高工件表面光潔度、減少形狀誤差等目的。75BEIJING-FANUC功能規(guī)格0i-MD
0i-TD0iMate-MD0iMate-TD先行控制J701---☆------AI先行控制○---○---AI輪廓控制J665☆A(yù)---------AI輪廓控制IIS808☆A(yù)---------1、0i-D高速高精度功能當(dāng)要求高速高精度加工時(shí),使用此功能,可以抑制由于進(jìn)給速度變大造成的加減速及伺服系統(tǒng)的延遲,由此可以減少加工形狀的誤差。第三章高速高精度調(diào)整76BEIJING-FANUC先行控制AI先行控制機(jī)型0i-TD0iMate-MD0i-MD標(biāo)準(zhǔn)/選項(xiàng)選項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)讀程序段數(shù)11220預(yù)讀插補(bǔ)前直線型加/減速OO預(yù)讀插補(bǔ)前鈴型加/減速——鈴型加/減速時(shí)間常數(shù)變更功能——先行前饋OO每個(gè)軸的加速度設(shè)定OO基于各軸速度差的速度控制OO基于圓弧插補(bǔ)中加速度的速度控制OO基于每個(gè)軸加速度的速度控制—O第三章高速高精度調(diào)整77BEIJING-FANUC功能AICCIAICCIIAICCII(+高速處理)預(yù)讀程序段數(shù)40200600*1插補(bǔ)前直線型加減速○○○插補(bǔ)前鈴型加減速☆○○基于各軸速度差的速度控制○○○基于圓弧插補(bǔ)中加速度的速度控制○○○基于加速度的速度控制○○○平滑速度控制--○○基于切削負(fù)載的速度控制--○○忽略速度指令--○○○表示標(biāo)配功能☆
表示選擇功能第三章高速高精度調(diào)整78BEIJING-FANUC功能規(guī)格31i-A
31i-A5AI輪廓控制I/AICCⅠS807☆☆A(yù)I輪廓控制Ⅱ/AICCⅡS808☆☆高速處理High-speedprocessingS809
☆(S808)
☆(S808)預(yù)讀程序塊數(shù)擴(kuò)展Look-aheadblocksexpansionS815
☆(S808.S809)
☆(S808.S809)2、31i高速高精度功能31i高速高精功能包含:AICCⅠ、AICCⅡ、高速處理、預(yù)讀程序塊數(shù)擴(kuò)展。AICCⅠ主要是面向零件加工,而AICCⅡ主要是面向連續(xù)小線段模具加工及基于NURBS曲線插補(bǔ)的加工。高速處理只能與AICCⅡ一起使用,該功能可縮短插補(bǔ)周期,另外在此基礎(chǔ)上,使用預(yù)讀程序塊擴(kuò)展功能,預(yù)讀程序塊可達(dá)1000,故可實(shí)現(xiàn)更快速更精密的加工。第三章高速高精度調(diào)整79BEIJING-FANUC高速高精度功能AICCIAICCII(1)AICCII高速處理(2)Series30i-AOOOSeries31i-A/A5OOOSeries32i-AOOX插補(bǔ)前加/減速類型直線/鐘型直線/鐘型/鐘型平滑直線/鐘型/鐘型平滑各軸加速設(shè)定OOO基于圓弧插補(bǔ)中加速度的速度控制OOO基于加速度的速度控制OOO基于切削負(fù)載的速度控制XOOJerk控制XOO最佳扭矩加/減速控制OOO第三章高速高精度調(diào)整80BEIJING-FANUC高速高精度功能AICCIAICCIIAICCII高速處理其他功能納米插補(bǔ)OOO5軸加工(3)OOO平滑插補(bǔ)(4)OOONURBS樣條插補(bǔ)(4)OOO納米平滑(4)OOO注:(1)30i系統(tǒng)中多于4通道或控制軸數(shù)超過20軸時(shí),此功能不可使用。(2)在30i和31i系統(tǒng)超過雙通道或12軸,此功能不可使用。(3)此功能只能用于30i-A和31i-A5。(4)此功能32i不可使用。第三章高速高精度調(diào)整81BEIJING-FANUC本節(jié)以較為常用的AIAPC/AICCI功能為例進(jìn)行介紹。如果系統(tǒng)有AI輪廓控制功能(AICC)(可通過系統(tǒng)設(shè)定畫面檢查是否具備),則按照AICC的菜單調(diào)整,如果沒有AICC功能,則可以通過“AI先行控制”(AIAPC)菜單項(xiàng)來調(diào)整。二者的參數(shù)號(hào)及畫面基本相同,在這里合在一起介紹,在實(shí)際調(diào)試過程中需要注意區(qū)別。
功能規(guī)格0i-D31i-A31i-A5快速進(jìn)給鈴型加/減速
○○○切削進(jìn)給插補(bǔ)后鈴型加/減速
J892☆☆☆二、AIAPC/AICCI功能及參數(shù)設(shè)定第三章高速高精度調(diào)整82BEIJING-FANUC1、AI先行控制(G05.1Q1配合)參數(shù)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)值速度優(yōu)先1速度優(yōu)先2意義1432---各軸最大切削進(jìn)給速度(mm/min)1620--各軸快速直線型加減速時(shí)間常數(shù)(ms)1621--各軸快速鈴型加減速時(shí)間常數(shù)T2(ms)1769321616各軸插補(bǔ)后時(shí)間常數(shù)(ms)1660700.02000.04000.0各軸插補(bǔ)前最大允許加速度(mm/sec^2)1783400.0500.01000.0基于拐角速度在減速時(shí)的允許的速度差(mm/min)1737525.01500.03000.0各軸AICC/AIAPC控制中最大允許加速度(mm/sec^203000.0各軸圓弧插補(bǔ)時(shí)最大允許加速度(mm/sec^2)各種功能對(duì)應(yīng)參數(shù)設(shè)定:第三章高速高精度調(diào)整83BEIJING-FANUC固定設(shè)定值的參數(shù):參數(shù)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定參數(shù)含義1602#6,#31,0插補(bǔ)后加減速為直線型(使用FAD時(shí)設(shè)定)1604#01,0AICC運(yùn)行時(shí)程序中是否需要指定G05.1Q118255000位置增益2003#31PI控制有效2003#51背隙加速有效2005#11前饋有效2006#41在速度反饋中使用最新的反饋數(shù)據(jù)2007#61FAD(精密加減速)有效2009#71背隙加速停止有效2016#31停止時(shí)比例增益倍率可變有效2017#71速度環(huán)比例項(xiàng)高速處理功能有效2021128負(fù)載慣量比(速度環(huán)增益倍乘比)20671166TCMD(轉(zhuǎn)矩指令)過濾器206950速度前饋系數(shù)207120背隙加速有效的時(shí)間第三章高速高精度調(diào)整84BEIJING-FANUC如果使用HRV3(高速HRV)時(shí)設(shè)定的參數(shù)。參數(shù)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定參數(shù)含義20825(1um)背隙加速停止量209210000先行(位置)前饋系數(shù)2107150切削用負(fù)載慣量比倍率(%)210916FAD時(shí)間常數(shù)21192(1um)停止時(shí)比例增益可變用,判斷停止電平2202#11切削,快速速度環(huán)增益可變2202#211/2PI電流控制只在切削方式有效2203#211/2PI電流控制有效2209#21FAD直線型有效2013#01HRV3有效(伺服初始化的電機(jī)代碼必須按照HRV2/3設(shè)定)2013#211/2PI電流控制只在切削方式有效2334150高速HRV電流控制時(shí)電流環(huán)增益倍率(切削)2335200高速HRV電流控制時(shí)速度環(huán)增益倍率(切削)第三章高速高精度調(diào)整85BEIJING-FANUC2、AICCI(G05.1Q1配合)參數(shù)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)值速度優(yōu)先1速度優(yōu)先2意義1432---各軸最大切削進(jìn)給速度(mm/min)1620--各軸快速直線型加減速時(shí)間常數(shù)(ms)1621--各軸快速鈴型加減速時(shí)間常數(shù)T2(ms)1769321616各軸插補(bǔ)后時(shí)間常數(shù)(ms)1660700.02000.04000.0各軸插補(bǔ)前最大允許加速度(mm/sec^2)1772644832鐘型加減速時(shí)間常數(shù)T2(ms)1783400.0500.01000.0基于拐角速度在減速時(shí)的允許的速度差(mm/min)1737525.01500.03000.0各軸AICC/AIAPC控制中最大允許加速度(mm/sec^203000.0各軸圓弧插補(bǔ)時(shí)最大允許加速度(mm/sec^2)第三章高速高精度調(diào)整86BEIJING-FANUC固定設(shè)定值的參數(shù):參數(shù)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定參數(shù)含義1602#6,#30,11,0插補(bǔ)后加減速為直線型(使用插補(bǔ)前鈴型加減速)插補(bǔ)后加減速為鈴型(使用插補(bǔ)前直線型加減速)1604#01,0AICC運(yùn)行時(shí)程序中是否需要指定G05.1Q17055#40鐘型時(shí)間常數(shù)改變功能1603#71插補(bǔ)前加減速為鈴型(0:插補(bǔ)前直線型)7050#51標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定706610000插補(bǔ)前鈴型加減速時(shí)間常數(shù)改變功能參考速度(mm/min)18255000位置增益2003#31PI控制有效2003#51背隙加速有效2005#11前饋有效2006#41在速度反饋中使用最新的反饋數(shù)據(jù)2009#71背隙加速停止有效2016#31停止時(shí)比例增益倍率可變有效2017#71速度環(huán)比例項(xiàng)高速處理功能有效第三章高速高精度調(diào)整87BEIJING-FANUC參數(shù)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定參數(shù)含義2021128負(fù)載慣量比(速度環(huán)增益倍乘比)20671166TCMD(轉(zhuǎn)矩指令)過濾器206950速度前饋系數(shù)207120背隙加速有效的時(shí)間20825(1um)背隙加速停止量209210000先行(位置)前饋系數(shù)2107150切削用負(fù)載慣量比倍率(%)21192(1um)停止時(shí)比例增益可變用,判斷停止電平2202#11切削,快速速度環(huán)增益可變2202#211/2PI電流控制只在切削方式有效2203#211/2PI電流控制有效第三章高速高精度調(diào)整88BEIJING-FANUC如果使用HRV3(高速HRV)時(shí)設(shè)定的參數(shù):2013#01HRV3有效(伺服初始化的電機(jī)代碼必須按照HRV2/3設(shè)定)2013#211/2PI電流控制只在切削方式有效2334150高速HRV電流控制時(shí)電流環(huán)增益倍率(切削)2335200高速HRV電流控制時(shí)速度環(huán)增益倍率(切削)根據(jù)機(jī)床特性需要進(jìn)行調(diào)整的參數(shù):參數(shù)號(hào)調(diào)整開始設(shè)定值含義調(diào)整方法2021128負(fù)載慣量比(速度增益)在軸移動(dòng)過程中,如果出現(xiàn)振動(dòng),減小此值18255000位置增益如果即使N2021為0時(shí)也不能消除振動(dòng),在所有軸上適當(dāng)減小設(shè)定值2048100背隙加速量在軸的移動(dòng)方向翻轉(zhuǎn)處出現(xiàn)突起時(shí),以50為刻度調(diào)大設(shè)定值,如果出現(xiàn)過切時(shí),以50為刻度減小此值。第三章高速高精度調(diào)整89BEIJING-FANUC三、使用一鍵設(shè)定改善伺服精度一鍵設(shè)定無需伺服向?qū)к浖?、無需相關(guān)知識(shí)、只需按下軟鍵即可實(shí)現(xiàn)基于FANUC的豐富經(jīng)驗(yàn)、推薦適用于大多數(shù)機(jī)床的參數(shù)、只需簡(jiǎn)單操作即可 設(shè)定與標(biāo)準(zhǔn)出廠狀態(tài)相比,特別提高加工精度所需時(shí)間
5秒由FANUC經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員總結(jié)的高速·高精度參數(shù)集成到系統(tǒng),只要按兩次軟件鍵就可以完成所有相關(guān)參數(shù)的設(shè)定。大部分的數(shù)控機(jī)床按此設(shè)定都可以大幅度提高加工精度。第三章高速高精度調(diào)整90BEIJING-FANUC一鍵設(shè)定的方法
1、進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定支援畫面,按下軟鍵[(操作)],將光標(biāo)移動(dòng)至“伺服參數(shù)”處,按下軟鍵[選擇],出現(xiàn)參數(shù)設(shè)定畫面。此后的參數(shù)設(shè)定,就在該畫面進(jìn)行。一個(gè)組第三章高速高精度調(diào)整91BEIJING-FANUC
2、標(biāo)準(zhǔn)值的設(shè)定可以設(shè)定參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值。標(biāo)準(zhǔn)值的設(shè)定有兩種方法,只設(shè)定由光標(biāo)所選的參數(shù)的方法和設(shè)定組的所有參數(shù)的方法。步驟如下所示。個(gè)別的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)定 移動(dòng)光標(biāo)到設(shè)定了標(biāo)準(zhǔn)值的項(xiàng)目。 按下軟鍵[初始化]。 顯示“是否設(shè)定初始值?”的信息。 按下軟鍵[執(zhí)行]。光標(biāo)所選項(xiàng)目沒有標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),按下軟鍵[初始化]時(shí),顯示告警信息“無初始值”。各組總體的標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)定 按下軟鍵[GR初期(組參數(shù)的初始值)]。 幫助信息框內(nèi)顯示“設(shè)定(光標(biāo)所處的組名)群的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值”的信息。顯示“是否設(shè)定初始值?”的信息。 按下軟鍵[執(zhí)行]。通過以上操作,設(shè)定所選組的標(biāo)準(zhǔn)值。這種情況下,自動(dòng)設(shè)定所選組的所有參數(shù),所以在設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)要充分注意。沒有標(biāo)準(zhǔn)值的參數(shù)不予設(shè)定。
第三章高速高精度調(diào)整92BEIJING-FANUC一鍵設(shè)定畫面中伺服參數(shù)自動(dòng)設(shè)定的參數(shù)組項(xiàng)目名參數(shù)號(hào)簡(jiǎn)要說明初始操作設(shè)定值電流控制電流PI控制No.2203#2改善電流控制的響應(yīng)性通常請(qǐng)?jiān)谠O(shè)定為“1”后使用1HRV3有效No.2013#00:HRV1或21:HRV3直線電機(jī)等建議使用HRV30HRV3電流倍率No.2334HRV3指令中的電流增益倍率(%)通常請(qǐng)?jiān)O(shè)定“150”左右150第三章高速高精度調(diào)整93BEIJING-FANUC組項(xiàng)目名參數(shù)號(hào)簡(jiǎn)要說明初始操作設(shè)定值速度控制PI控制No.20030:無效1:有效1高速比例項(xiàng)處理No.2017#70:無效1:有效1最新速度FBNo.2006#4設(shè)定為“1”時(shí),利用最新的FB數(shù)據(jù)1停止時(shí)增益降低No.2016#30:無效1:有效1停止判斷等級(jí)No.2119以檢測(cè)單位設(shè)定停止判斷等級(jí),通常設(shè)定2μm左右的值速度積分增益No.2043通常使用標(biāo)準(zhǔn)值速度比例增益No.2044通常使用標(biāo)準(zhǔn)值速度增益No.2021設(shè)定“100”左右100扭矩指令過濾器No.2067建議值為1166(200HZ)1166切削/快速進(jìn)給G切換No.2202#1切削快速進(jìn)給別速度增益切換功能通常設(shè)定為“1”下使用1切削用G倍率No.2107建議值為150左右150HRV3速度G倍率No.2335建議值為200左右200第三章高速高精度調(diào)整94BEIJING-FANUC組項(xiàng)目名參數(shù)號(hào)簡(jiǎn)要說明初始操作設(shè)定值位置控制位置增益No.1825建議值為50005000FF有效No.2005#10:無效1:有效M系列:1T系列:無標(biāo)準(zhǔn)值快速FF有效No.1800#30:無效1:有效同上位置FF系數(shù)No.2092通常設(shè)定為10000(單位為0.01%)10000速度FF系數(shù)No.2069通常設(shè)定為50左右(單位為1%)50注:FF(ForwardFeedback)前饋第三章高速高精度調(diào)整95BEIJING-FANUC組項(xiàng)目名參數(shù)號(hào)簡(jiǎn)要說明初始操作設(shè)定值背隙加速BL補(bǔ)償No.1851背隙補(bǔ)償量(檢測(cè)單位)請(qǐng)?jiān)O(shè)為0以外的值1全閉環(huán)BL補(bǔ)償No.2006#0全閉環(huán)時(shí)不進(jìn)行背隙補(bǔ)償。全閉環(huán)時(shí),請(qǐng)?jiān)O(shè)定為“1”1BL加速有效No.2003#50:無效1:有效1BL加速停No.2009#70:無效1:有效1切削的BL加速1No.2009#60:無效1:有效1切削的BL加速2No.2223#70:無效1:有效12段BL加速No.2015#60:無效1:有效為進(jìn)行簡(jiǎn)單調(diào)試,請(qǐng)?jiān)谠O(shè)定為“0”下使用0BL加速量No.2048從50左右起進(jìn)行調(diào)試50BL加速停止量No.2082請(qǐng)?jiān)O(shè)定5/檢測(cè)單位(μm)BL加速時(shí)間No.2071請(qǐng)?jiān)O(shè)定2020注:BL(Backlash反向間隙)第三章高速高精度調(diào)整96BEIJING-FANUC組項(xiàng)目名參數(shù)號(hào)簡(jiǎn)要說明初始設(shè)定值時(shí)間常數(shù)快進(jìn)直線型TCNo.1620快速直線型時(shí)間常數(shù)(ms)200快進(jìn)鐘型TCNo.1621快速鐘型時(shí)間常數(shù)(ms)200加速度類型No.1610#0插補(bǔ)后時(shí)間常數(shù)的類型0:指數(shù)1:直線通常請(qǐng)?jiān)谠O(shè)定為“1”下使用1插補(bǔ)后加減速TCNo.1622通常方式中的插補(bǔ)后時(shí)間常數(shù)建議值為“64”64插補(bǔ)前最大加速度No.1660插補(bǔ)前加減速的最大加速度(mm/sec/sec)建議值為“833”833.33插補(bǔ)前鐘型TCNo.1772插補(bǔ)前加減速的鐘型時(shí)間常數(shù)(ms)建議值為“57”57插補(bǔ)后鐘型有效No.1602#3插補(bǔ)前加減速方式中的插補(bǔ)后加減速類型0:指數(shù)或直線1:鐘型通常請(qǐng)?jiān)谠O(shè)定為“0”下使用0插補(bǔ)后直線型有效No.1602#6插補(bǔ)前加減速方式中的插補(bǔ)后加減速類型0:指數(shù)1:直線通常請(qǐng)?jiān)谠O(shè)定為“1”下使用1插補(bǔ)后時(shí)間常數(shù)No.1769插補(bǔ)前加減速方式中的插補(bǔ)后時(shí)間常數(shù)建議值為“32”32高精度設(shè)定參數(shù)表第三章高速高精度調(diào)整97BEIJING-FANUC組項(xiàng)目名參數(shù)號(hào)簡(jiǎn)要說明初始操作設(shè)定值自動(dòng)加減速圓弧容許加速度No.1735圓弧插補(bǔ)的容許加速度(mm/sec/sec)圓弧下限速度No.1732圓弧的最低速度(mm/min)建議值為“100”100拐角減速的速度No.1783拐角減速速度(mm/min)建議值為“533”533最大切削進(jìn)給速度No.1432AI輪廓控制或AI先行控制中的最大切削進(jìn)給速度(mm/min)建議值見*1容許加速度No.1737速度決定中的容許加速度變化量(mm/sec/sec)建議值見*2*1No.1432的建議值如下所示
No.1432為0時(shí):10000 No.1432為0外的情形:No.1432的設(shè)定值*2No.1737的建議值如下所示 建議值=(No.1432的建議值)×(157/10000)
第三章高速高精度調(diào)整98BEIJING-FANUC注釋1在改變最大切削進(jìn)給速度(No.1432)值的情況下,請(qǐng)初始化容許加速度(No.1737)的項(xiàng)目。2進(jìn)行容許加速度(No.1737)的初始化時(shí),在尚未設(shè)定最大切削進(jìn)給速度(No.1432)值的情況下,發(fā)出警告“無初始值”第三章高速高精度調(diào)整99BEIJING-FANUC在參數(shù)設(shè)定畫面選擇伺服增益調(diào)整—操作,進(jìn)入自動(dòng)調(diào)整狀態(tài)??勺詣?dòng)調(diào)整各軸速度增益。一鍵設(shè)定完成后可進(jìn)行自動(dòng)增益調(diào)整。四、自動(dòng)增益調(diào)整自動(dòng)增益調(diào)整可以通過使用CNC內(nèi)置的功能、盡可能高的設(shè)定增益。第三章高速高精度調(diào)整100BEIJING-FANUC六、加工條件選擇通過加工程序中的AI輪廓控制方式選擇,設(shè)定重視速度、重視精度的參數(shù)集,通過在加工時(shí)指定適合加工條件的精度級(jí),即可自動(dòng)計(jì)算符合條件的參數(shù),以滿足加工的需要。在先行控制(Advancedpreviewcontrol)、高精度輪廓控制(HighPrecisioncontourcontrol)和AI高精度輪廓控制(AIHighPrecisioncontourcontrol)中也可以使用;用于機(jī)床加工中,分別設(shè)定粗加工、精加工等加工條件的精度等級(jí),從而提高加工效率。尤其適用于銑床系列機(jī)床進(jìn)行模具加工。第三章高速高精度調(diào)整101BEIJING-FANUCG05.1Q1Rx;
x:等級(jí)1-10G08P1Rx;
x:等級(jí)1-10可通過參數(shù)13634觀察運(yùn)行程序的精度等級(jí)。使用方法:設(shè)定好1級(jí)和10級(jí)的參數(shù)之后,可以在程序中指定1-10級(jí)中任意一級(jí)加工精度,參數(shù)由系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算。
0i-MateTD系統(tǒng)中無此功能。第三章高速高精度調(diào)整102BEIJING-FANUC調(diào)試步驟:SYSTEM—擴(kuò)展—參數(shù)設(shè)定—AICC調(diào)整—操作。第三章高速高精度調(diào)整103BEIJING-FANUC可使用自動(dòng)初始設(shè)定:選擇初始化,然后執(zhí)行,則當(dāng)前精度等級(jí)的相應(yīng)參數(shù)由系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)定。第三章高速高精度調(diào)整104BEIJING-FANUCAI輪廓參數(shù)調(diào)整參數(shù)號(hào)簡(jiǎn)要說明1級(jí)10級(jí)BIPL加速度No.1660No.13610(13611)插補(bǔ)前加減速的加速度(鐘型加減速時(shí)為最大加速度)4902.01042.0ACC變化時(shí)間(鐘型)No.1772No.13662(13663)在預(yù)讀控制設(shè)定插補(bǔ)前鐘型加減速的時(shí)間常數(shù)3264JERK加速度差值No.13614(13615)根據(jù)加速度變化率的速度控制,設(shè)定各軸允許加速度變化量的值(加加速度控制)00JERKACC差值(線性)No.13616(13617)在連續(xù)使用直線插補(bǔ)時(shí),設(shè)定各軸允許加速度的變化量的值(加加速)00JERK加速度變化率No.13618(13619)插補(bǔ)前精鐘型加減速加加速度變化時(shí)間微分率00最大加速度No.1735/No.1737No.13620(13621)根據(jù)加速度確定速度的加速度的容許值2977.
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