0iC_0IMATEC高速高精度加工调试.pdf

第第 6 节节 高速高精度控制高速高精度控制(模具加工模具加工) 胡年胡年 1 简介：简介： fanuc 的高速高精度加工也是相对而言，没有绝对的高速高精度，在前面部分介绍的 内容中我们知道，如果要精度高（跟随误差小） ，在拐角或圆弧转角处必须减速，这样就 不能达到高速的要求，而提高了速度，必然精度就会降低（跟随误差大） ，所以，如果要 两方面都要提高，必须使用特殊功能，fanuc 提供的高速高精度的特殊功能有: 1. 先行控制(apc) 2. ai 先行(ai apc) 3. ai 轮廓控制控制( ai cc) 4. ai nano 轮廓控制( ai nano cc) 5. 高精度轮廓控制( hpcc) 6. ai 高精度轮廓控制(ai hpcc) 7. ai nano 高精度轮廓控制(ai nano hpcc) 根据使用的系统不同和伺服软件版本数不同，能使用的这些特殊功能也不同，如果要有 高速高精度方面的要求（比如进行模具加工） ，必须尽量选择高档次的系统，如 0i 系列 的 0ic，18ib,16ib 等，对于以上不同的功能,在程序中都有相应的 g 代码配合使用,如果 没有使用这些相应的代码,高速高精度功能不能使用,有些功能不但要求有相应的系统软 件,还要有相应的硬件支持, 所以在选择使用这些功能时必须注意。 2 各种功能比较：各种功能比较： 见下表: 高 速 高 精 度功能 apc ai-apc aicc ai nano cc hpcc ai-hpcc ai nano hpcc 0im-mate 有有 0im b/c 有有 有有 21imb 有 有 有 有 18imb 有 有 有 有 有 有 16imb 有 有 有 有 有 有 补 间 前 加 减速 线性 线性 线性线性/铃 形 铃 形 线 性 / 铃 形 线 性 / 铃 形 线 性 / 铃 形(各轴) 线 性 / 铃 形(各轴) 自 动 拐 角 减速 有 有 有 有 有 有 有 基 于 圆 弧 半 径 速 度 控制 有 有 有 有 有 有 有 基 于 加 速 度 速 度 控 制 无 有有 有有 有 有 有 有 基 于 切 削 负 载 度 控 制 无 无 无 无 有 有 有 加 加 速 度 控制 无 无 16/18i mb 有 16/18im b 有 无 有 有 nano 补间 无 无 无 有 无 无 有 5轴加工功 能 无 无 无 无 无 有 有 平滑补间 无 无 无 无 有 有 有 nurbs 无 无 无 无 有 有 有 附加硬件 不要 不要 不要 不要 risc risc risc 预 读 程 序 段 数 1 15 40 180 200(选择 功能) 200 200 程序 g 代 码 g08p1 g05.1q1 g05.1q 1 g05.1q1g05p100 00 g05p100 00 g05p100 00 几点说明： 1由上述表中，可看到，使用什么系统可选择什么功能，比如 0ic/b 只能使用 ai apc （基本功能） 和 ai cc(选择功能)， 他们之间的区别是补间前加减速类型 （线性/铃型） 和预读程序段数（15/40） 。这个功能可以使机床在走小线段（模具加工）时，既有精 度高的特点，也有非常平稳的特点，所以如果是模具加工，一定要选择 aicc 功能。 2关于预读程序段，如果是通常方式（没有以上功能） ，为 0 段。aicc 40 段为无铃型 加减速时。 3nurbs: 微小线段圆弧处理。 只有 g05p10000,才有此功能，aicc 没有。 b c a d 4基于圆弧半径速度控制和加速度控制：如下图。 r v = v2 / r （加速度） g02: (n1731=r,n1732=v(max) 由伺服向导测出 g01: (n1785=v(max)/r) 由(1731/1732)计算 出 5关于程序中的 g 代码，一定要在程序的开头和结尾指定。否则参数调整后也不会有 好的效果。对于 g05.1q1 要在长度补偿（g43）前指定，如果在程序的中间停止，又 重新启动，可能会出报警（5111） ，这时候要执行一下 g49,然后再启动。 3 各种功能对应参数设定：各种功能对应参数设定： 1. ai 先行控制（先行控制（g05.1q1 配合）配合） 参数号 标准值 速度优 先 1 速度优 先 2 参数含义 1432 - - - 各轴最大切削进给速度（mm/min） 1620 - - - 各轴快速直线型加减速时间常数(ms) 1621 - - - 各轴快速铃型加减速时间常数 t2(ms) 1730 3250 5150 7275 在圆弧半径 r 下的进给速度上限(mm/min) 1731 5000 5000 5000 相对于基于圆弧半径进给速度上限值的圆弧半径 r(1um) 1732 100 100 100 基 于 圆 弧 半 径 的 进 给 速 度 钳 制 下 的 下 限 速 度 (mm/min) 1768 24 24 24 切削进给插补后加/减速的时间常数(ms) 1770 10000 10000 10000 插补前加减速中最大加工速度(mm/min) 1771 240 80 40 到插补前加减速中最大加工速度之前的时间(ms) 1783 400 500 1000 基于拐角速度差在减速时的允许的速度差(mm/min) 1784 - - - 发生超程报警时的速度(mm/min) 根据超程时的超程距离设定 1785 320 112 56 基于加速度的速度确定中用来确定允许加速度的参 数（ms） 设定达到最大切削进给速度（1432）之前的时间 标准设定值假定最大切削进给速度为 10000mm/min 固定设定值的参数： 参数号 标准设定 参数含义 1602#6,#3 1,0 插补后加减速为直线型（使用 fad 时设定） 1825 5000 位置增益 2003#3 1 pi 控制有效 2003#5 1 背隙加速有效 2005#1 1 前馈有效 2006#4 1 在速度反馈中使用使用最新的反馈数据 2007#6 1 fad(精密加减速)有效 2009#7 1 背隙加速停止有效 2016#3 1 停止时比例增益倍率可变有效 2017#7 1 速度环比例项高速处理功能有效 2021 128 负载惯量比（速度环增益倍乘比） 2067 1166 tcmd(转矩指令)过滤器 2069 50 速度前馈系数 2071 20 背隙加速有效的时间 2082 5（1um） 背隙加速停止量 2092 10000 先行（位置）前馈系数 2107 150 切削用负载惯量比倍率（%） 2109 16 fad 时间常数 2119 2(1um) 停止时比例增益可变用，判断停止电平 2202#1 1 切削，快速速度环增益可变 2202#2 1 1/2pi 电流控制只在切削方式有效 2203#2 1 1/2pi 电流控制有效 2209#2 1 fad 直线型有效 如果使用 hrv3(高速 hrv)时设定的参数。 2013#0 1 高速 hrv 电流控制有效 2334 150 高速 hrv 电流控制时电流环增益倍率（切削） 2335 200 高速 hrv 电流控制时速度环增益倍率（切削） 2 ai 轮廓控制（轮廓控制（g05.1q1 配合）配合） 参数号 标准值 速度优 先 1 速度优 先 2 参数含义 1432 - - - 各轴最大切削进给速度（mm/min） 1620 - - - 各轴快速直线型加减速时间常数(ms) 1621 - - - 各轴快速铃型加减速时间常数 t2(ms) 1730 3250 5150 7275 在圆弧半径 r 下的进给速度上限(mm/min) 1731 5000 5000 5000 相对于基于圆弧半径进给速度上限值的圆弧半径 r(1um) 1732 100 100 100 基 于 圆 弧 半 径 的 进 给 速 度 钳 制 下 的 下 限 速 度 (mm/min) 1768 24 24 24 切削进给插补后加/减速的时间常数(ms) 1770 10000 10000 10000 插补前加减速中最大加工速度(mm/min) 1771 240 80 40 到插补前加减速中最大加工速度之前的时间(ms) 1772 64 48 32 插补前铃型加减速时间常数（时间恒定）插补前铃型加减速时间常数（时间恒定）(ms) 1783 400 500 1000 基于拐角速度差在减速时的允许的速度差(mm/min) 1784 - - - 发生超程报警时的速度(mm/min) 根据超程时的超程距离设定 1785 320 112 56 基于加速度的速度确定中用来确定允许加速度的参 数（ms） 设定达到最大切削进给速度（1432）之前的时间 标准设定值假定最大切削进给速度为 10000mm/min 固定设定值的参数： 参数号 标准设定 参数含义 1602#6,#3 1,0 1,1 插补后加减速为直线型（使用插补前铃型加减速） 插补后加减速为铃型（使用插补前直线型加减速） 1603#7 1 插补前加减速为铃型（插补前加减速为铃型（0：插补前直线型）：插补前直线型） 7050#5 1 标准设定（未公开）标准设定（未公开） 7050#6 0 标准设定（未公开）标准设定（未公开） 7052#0 0/1 在在 pmc 轴轴,cs 轴的情况下，设定轴的情况下，设定 1 1825 5000 位置增益 2003#3 1 pi 控制有效 2003#5 1 背隙加速有效 2005#1 1 前馈有效 2006#4 1 在速度反馈中使用使用最新的反馈数据 2007#6 1 fad(精密加减速)有效 2009#7 1 背隙加速停止有效 2016#3 1 停止时比例增益倍率可变有效 2017#7 1 速度环比例项高速处理功能有效 2021 128 负载惯量比（速度环增益倍乘比） 2067 1166 tcmd(转矩指令)过滤器 2069 50 速度前馈系数 2071 20 背隙加速有效的时间 2082 5（1um） 背隙加速停止量 2092 10000 先行（位置）前馈系数 2107 150 切削用负载惯量比倍率（%） 2109 16 fad 时间常数 2119 2(1um) 停止时比例增益可变用，判断停止电平 2202#1 1 切削，快速速度环增益可变 2202#2 1 1/2pi 电流控制只在切削方式有效 2203#2 1 1/2pi 电流控制有效 2209#2 1 fad 直线型有效 如果使用 hrv3(高速 hrv)时设定的参数。 2013#0 1 高速 hrv 电流控制有效 2334 150 高速 hrv 电流控制时电流环增益倍率（切削） 2335 200 高速 hrv 电流控制时速度环增益倍率（切削） 4根据机床特性需要进行调整的参数： 参数号 调整开始设定值含义 调整方法 2021 128 负载惯量比 （速度增益） 在轴移动过程中， 如果出 现振动，减小此值 1825 5000 位置增益 如果即使n2021为0时也 不能消除振动， 在所有轴 上适当减小设定值 2048 10