FANUC伺服调整教材.ppt

1 伺服调整教材 www bj BEIJING FANUC 2 www bj 单元 一 伺服规格及初始化 二 伺服功能介绍及手动调整 四 SERVOGUIDE软件使用及调试方法 三 高速高精度调整 五 伺服调整实例分析 BEIJING FANUC 3 www bj 目录 第一章 伺服规格及初始化一 FANUC伺服系统的组成及配置二 放大器及电机种类和特性三 FSSB连接及设定四 伺服参数初始化第二章 伺服功能介绍及手动调整一 伺服概要二 伺服调整画面及手动调整第三章 高速高精度设定一 高速高精度功能介绍二 AIAPC AICCI功能及参数设定三 使用一键设定改善伺服精度 BEIJING FANUC 4 www bj 目录 四 自动增益调整五 加工条件选择功能第四章 SERVOGUIDE软件的使用及调试方法一 ServoGuide软件介绍二 ServoGuide连接三 ServoGuide调整步骤第五章 伺服调整实例分析一 工件表面光洁度调整案例二 加工工艺对工件的影响案例三 机械问题对工件的影响案例 BEIJING FANUC 5 www bj 第一章伺服电机规格及初始化 高速高精度 电机规格 手动调整 Servoguide 案例分析 BEIJING FANUC 6 www bj 一 FANUC伺服机构的组成及配置 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 7 www bj 第一章伺服电机规格及初始化 二 各类伺服放大器规格和电机的特性 最高驱动性能 高可靠性的伺服 主轴系统适用于所有的工作机械输出功率范围宽 转速范围大 FANUC系列0i D30i 31i 32i AC主轴电机 iI系列 ai系列SV 伺服模块SP 主轴模块PS 电源模块 AC伺服电机aiS系列 1 ai系列 BEIJING FANUC 8 www bj aiS500 2000HV aiS200 2500 aiS2000 2000HV aiS3000 2000HV aiS1000 2000HV aiS100 2500HV aiS200 2500HV aiS300 2000HV aiS50 3000HV aiS40 4000HV aiS100 2500 aiS300 2000 aiS50 3000 aiS500 2000 aiS22 4000 aiS30 4000 aiS40 4000 aiS22 4000HV aiS30 4000HV aiF12 3000 aiF22 3000 aiF30 3000 aiF40 3000 aiF12 3000HV aiF22 3000HV aiF1 5000 aiF2 5000 aiF8 3000 aiF4 4000 转矩Nm 法兰尺寸 1 2 4 8 12 aiS2 5000 6000 4 aiS4 5000 aiS8 4000 6000 aiS12 4000 130mm 90mm aiS8 4000HV 6000HV aiS12 4000HV aiS2 5000HV 6000HV aiS4 5000HV aiF4 4000HV aiF8 3000HV 380mm 12 22 30 40 50 100 200 300 265mm 174mm 500 1000 2000 3000 500mm 200V 400V 200V 400V 高速 高输出 高可靠性最适合工作机械注塑成型机 电动冲压机 部分型号列表 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 9 www bj 总连接示意图 iSERVOAMP 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 10 www bj 2 i系列 iSVSP放大器主轴伺服一体型 结构紧凑高性价比节省能源电源再生制动 iSV放大器双轴 单轴 iSV放大器单轴 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 11 www bj 外形紧凑适用于小型机械电机平滑旋转实现高精度切削高可靠性 高性价比小型 高分辨率的 i脉冲编码器 131 072 rev ID信息 温度信息输出到CNC 部分型号列表 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 12 www bj FSSB is伺服电机 I OLink i伺服放大器 机床操作盘 分散I O模块 iSVSP放大器 总连接示意图 iI主轴电机 is伺服电机 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 13 www bj 追加分离型检测单元后可以使用全闭环 iS伺服电机 iI主轴电机 FSSB 光栅尺 FSSB SDU iSVSP放大器 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 14 www bj 三 FSSB连接及设定 FSSB是指发那科串行伺服总线 从硬件角度看是主板上的轴卡向伺服放大器发出的指令线 硬件连接之后需要设定相应的参数才能够完成通讯 FSSB连接步骤 设定1902 0 1 0 1 ASEFSSB的设定方式为自动设定方式时0 自动设定未完成 1 自动设定已经完成 0 FMD0 FSSB的设定方式为自动方式 1 FSSB的设定方式为手动方式 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 15 www bj 按伺服电机连接顺序设定参数1023的值 设定控制轴为放大器连接的第几个伺服轴 通常控制轴号与伺服轴号设定相同 NC光缆 X Y C Z B SVM SVM SVM 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 16 www bj 断电 再接通 FSSB设定结束 参数1902 1会自动变为1 FSSB的放大器设定画面 按下功能键 按扩展 按下FSSB 如FSSB连接有问题 可结合此画面进行确认 手动设定方法参照伺服参数说明书 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 17 www bj 四 伺服初始化 伺服初始化是在完成了FSSB连接与设定的基础上进行电机的一转移动量以及电机种类的设定 伺服电机必须经过初始化相关参数正确设定后才能够正常运行 设定参数3111后 伺服设定画面能够显示 0 SVS0 不显示伺服设定 调整画面 1 显示伺服设定 调整画面 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 18 www bj 按下功能键 按扩展 按下 伺服设定画面显示如下 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 19 www bj 1 初始化设定位 设定初始化设定位 1 DGP0 进行伺服参数的初始设定 1 结束伺服参数的初始设定 初始化设定完成后 第一位自动变为1 其他位请勿修改 此参数修改后 会发生000号报警 此时不用切断电源 等所有初始化参数设定完成后 一次断电即可 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 20 www bj 2 设定电机代码 伺服电机名牌上有规格号 根据规格在伺服电机参数说明书中查电机代码进行参数设定 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 21 www bj HRV控制 为了提高伺服装置的性能和实现数控系统的功能 FANUC对控制不断改进 其中最重要的控制功能为HRV控制 HRV是 高响应矢量 HIGHRESPONSVECTOR 的意义 所谓HRV控制是对交流电机矢量控制从硬件和软件方面进行优化 以实现伺服装置的高性能化 从而使数控机床的加工达到高速和高精度 是提高系统伺服性能的重要指标 设定电机代码时要考虑到HRV控制类型 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 22 www bj 部分伺服电机代码表 HRV2控制 ais系列 is系列 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 23 www bj 3 按照下标设定AMR CMR 误差计数器 伺服环增益 设定单位CNC插补指令 n m PC 分离型位置检测器 4 按照下标设定CMR 放大器电机 检测单位 最小移动单位 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 24 www bj 1 CMR计算公式CMR 最小移动单位 CNC侧 检测单位 伺服侧 2 指令被乘比设定值 CMR为1 48时设定值 CMR 2CMR为1 2 1 27时设定值 1 CMR 100 当指令和电机输出为1倍关系时 参数值设为2 通常情况下 此参数设定值为2 参数1820设定为2 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 25 www bj 5 由电动机每转的移动量和 进给变比 的设定 确定机床的检测单位 进给变比N 电机每转的反馈脉冲数 电机每转移动量 检测单位进给变比M100万100万 不论使用何种脉冲编码器 计算公式相同 M N均为32767以下的值 分式约为真分数 例 电机每转的移动量 12mm rev 当减速比1 1时为丝杠螺距 检测单位 1 1000mmN 12 0 001 12000 12 3M100000010000001000250 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 26 www bj 6 移动方向 的设定 机床正向移动时伺服电机的旋转方向的设定 设定的旋转方向应该是从电机轴这一侧看的选装方向 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 27 www bj 7 设定 速度脉冲数 和 位置脉冲数 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 28 www bj 8 参考计数器容量 的设定 返回参考点的 零点 的计数器容量 用栅格 电机的一转信号 设定 通常 设定为电机每转的位置脉冲数 或其整数分之一 例如 电机每转移动12mm 检测单位为1 1000mm时 设定为12000 6000 4000 参考计数器容量不为整数时的处理方法 例 丝杠螺距 20mm减速比 1 17检测单位 1 电机每转需要脉冲数为20000 17个 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 29 www bj 参考计数器容量为分数时的设定方法 上例中 参数1821设定20000 参数2179设定为17 参考计数器容量设定为约数时 栅格点的位置会有电机一转以内的偏差 使用改变检测单位的方法对栅格点误差进行补偿 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 30 www bj 设定值汇总 电机每转移动12mm 设定单位为1 1000mm时的设定例 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 31 www bj 9 切断电源 再接通 10 在伺服设定画面 确认初始设定位为1 即设定完成 按下 按扩展键数次 按下软键 初始化设定位 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 32 www bj 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 33 www bj 11 全闭环的连接及参数 11 1 光栅尺 针对TTL信号 的反馈信号电缆连接到分离型检测单元的JF10 x接口上 FANUC系统可以用TTL 1VPP FANUC串口信号光栅尺 此处介绍TTL信号情况 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 34 www bj 11 2 设定参数 1 OPT0 使用电动机内置的脉冲编码器检测位置 1 使用直线尺检测位置 FSSB轴设定画面 系统 FSSB 使用分离式检测器接口单元时 在M1和M2上设定对应各轴的连接器号 不使用分离型检测器接口单元的轴 设定0 使用分离式检测器的轴 设定参数1815 1 1 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 35 www bj 11 3 伺服设定画面 系统 伺服设定 全闭环和半闭环伺服设定画面相同 柔性齿轮比等几项参数设定不同 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 36 www bj 11 4 柔性齿轮比N M的计算 进给变比N 电机每转的反馈脉冲数进给变比M电机每转由直线尺输入的反馈脉冲数 电机每转移动量 检测单位电机每转由直线尺输入的反馈脉冲数 例 直线尺的A B相每1个脉冲 5 10000mm 检测单位0 5 电机每1转移动量 12mm rev检测单位 1 1000mmN 12 0 001 1M12 0 00052 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 37 www bj 11 5 位置反馈脉冲数的设定 例 电机每转 分离型检测器输入的反馈脉冲数设定 电机1转移动量 12mm每1个脉冲分辨率 0 5 m位置反馈脉冲数 12 0 0005 24000 位置反馈脉冲数超过32767时 可以使用位置反馈脉冲变换系数 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 38 www bj 实际 位置反馈脉冲数 是位置反馈脉冲数 参数2024 和位置反馈脉冲系数的乘积 例 电机1转移动量 16mm每1个脉冲分辨率 0 1 m位置反馈脉冲数 16 0 0001 160000 32767 10000 16参数2024 10000参数2185 16 当使用ai脉冲编码器时 此参数尽量设定为2的乘方值 2 4 8 16等 软件内部处理的位置增益将更加准确 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 39 www bj 如果使用FANUC标准的串行旋转编码器 每转100万个脉冲分辨率 用下式计算 位置反馈脉冲数 12500 电机和工作台之间的减速比 例 电机和工作台之间的减速比为1 10位置反馈脉冲数 12500 1 10 1250 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 40 www bj 11 6 参考计数器容量的设定 直线尺的参考标记只有1个时 可以设定任意值 设定值 30000 或任意 直线尺的参考标记有两个以上时 设定值为参考标记间隔的整数分之一 设定值 10000 20000等 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 41 www bj 检测单位改变时 移动指令中的位置偏差极限值 1828 等和检测单位相关的参数也要重新设定 11 7 切断电源 再接通 11 8 用手动进给方式移动机床 确认机械动作 第一章伺服电机规格及初始化 BEIJING FANUC 42 www bj 第二章伺服功能介绍及手动调整 高速高精度 电机规格 手动调整 Servoguide 案例分析 BEIJING FANUC 43 www bj 第二章伺服功能介绍及手动调整 一 伺服概要 1 伺服调整目的 提高定位精度 提高工件光洁度 缩短加工时间 2 伺服的控制 BEIJING FANUC 44 www bj 第二章伺服功能介绍及手动调整 3 位置控制 位置指令 积分器 位置增益 VCMD 柔性进给变比 PC 串行PC 分离型位置检测器 位置增益 伺服环增益 PG 设定单位 0 01s根据机械系统的响应性能 跟踪性 进行设定 1 BEIJING FANUC 45 www bj 第二章伺服功能介绍及手动调整 伺服时间常数 s 1 位置增益标准设定值 5000伺服时间常数 1 50 0 02 s 等价于约20ms的时间常数 时间 速度 伺服时间常数 移动指令 输入电动机的指令 BEIJING FANUC 46 www bj 第二章伺服功能介绍及手动调整 4 速度控制 速度控制就是用指令的速度驱动伺服电动机回转 由于伺服电动机的轴端拖有机械负载 所以电动机轴本身的动作特性还取决于机械系统的响应特性 即是受伺服电动机与机械系统的负载之比左右的 用位置控制输出的电动机速度指令 VCMD 控制伺服电动机的速度 当然 对伺服电动机来说 当机械系统的负载小时 就可少考虑机械系统的负载 BEIJING FANUC 47 www bj 第二章伺服功能介绍及手动调整 用位置控制输出的电动机速度指令 VCMD 控制伺服电动机的速度半闭环 全闭环都是由电动机内置的脉冲编码器提取速度反馈信息 速度环积分增益 PK1V 参数2043 用速度环的低频增益 决定伺服的响应性能 单脉冲进给的响应速度等 保持稳定的范围越大 则伺服特性就越好 值达到2倍时增益也达到2倍 过大时就发生振动 速度环比例增益 PK2V 参数2044 是速度环的比例增益是高频增益 BEIJING FANUC 48 www bj 负载惯量比 LDINT 电机的惯量和负载的惯量比 直接和机床的机械特性相关 补偿增益在补偿回路中 有下列4种功能 设定值 负载惯量 转子惯量 x256改变负载惯量比时 内部使用的积分增益 K1 和比例增益 K2 可用下面的比率进行调整 积分增益 K1 PK1Vx 1 LDINT 256 比例增益 K2 PK2Vx 1 LDINT 256 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 49 www bj 5 速度环的调整 设定整个速度环的增益与负载惯量比 PARAM2021 的关系如下所示增益值 PRM2021 256 256 x100 可通过PRM2021改变速度环增益无负载时 单独电机 PRM2021 0 速度增益为 100 负载与电机惯量有相同的负载时PRM2021 256 速度增益为定 200 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 50 www bj 6 电流环控制 电流环是伺服控制的内环 用于稳定电机的电流 它的输入是速度环的输出 反馈是来自电机动力线的反馈 除此以外 电流控制是完成交流电机的三相电流的转换控制 通过驱动器调控三相电压 或者电流 在额定电流之间按需分配 伺服系统通过坐标变换 将每相电流转换成施加给转子的扭矩 就可以控制电机的速度 通过检测器检测出相电流 反馈给伺服给定 就构成了速度的闭环控制 转子位置检测信号控制逆变器的触发换相 从而实现闭环的频率控制 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 51 www bj 时间 速度 时间 加速度 由于加速度急剧变化 容易出现冲击 7 加减速功能 加减速功能具有下面2个功能加减速 插补后加减速 插补前加减速 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 52 www bj 插补后快速进给钟形加减速与快速进给时的加减速控制为直线形的情况相比 由于加减速动作开始与结束时的速度变化是平滑的 所以对机械系统的冲击要比直线型加减速小 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 53 www bj 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 54 www bj 切削进给时 为了在程序段与程序段连接处对切削面没有影响 需要进行平滑加减速 所以通常采用指数函数形加减速 注意 FL速度设定得太高 则电动机停止时会急速停止 产生较大冲击 另外 使用FL速度进行圆切削时会发生圆轮廓变形 故这种情况请不要使用 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 55 www bj 取代指数函数形而与快速进给时一样 对切削进给进行直线形加减速 为此 与指数函数形相比 可以缩短加减速时间和减小形状误差 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 56 www bj 在插补的数据上附加2次曲线加减速 由于开始加速与接近到达指令速度之间的速度变化是平缓的 所以可以进行像指数函数形那样的平滑的加减速 与指数函数形相比 可缩短加减速时间 与直线形相比 可进一步减小加减速引起的形状误差 1 CTB 1 插补后切削进给的加减速为钟形加减速 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 57 www bj 考虑到各种各样机械系统的需要 在速度控制方面设计了I P控制和P I控制两种控制方式 I 是Integral 积分 的简略 P 是Proportion 比例 的简略 8 PI与IP控制 I P控制结构 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 58 www bj TCMD指令是由VCMD发出的指令经积分并乘上PK1V的积分增益后而形成的 用TCMD指令驱动电动机和机床运转 并通过装在电动机内的脉冲编码器将速度反馈 Vf 对PK2V的比例积分增益分量作差运算求出TCMD 因此 在I P控制中 是先从积分项开始处理 之后再进行比例项的处理 即由于是按照积分项比例项的顺序处理的 故称为I P 积分 比例 控制 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 59 www bj 当然 实际中 机床开始起动有一定的延迟时间 这段时间通常是在TCMD中考虑的 另外 在机床运行中 对VCMD还要与速度反馈 Vf 分量进行减法运算 在I P控制中 TCMD如下图所示 所以 可以认为I P控制通常是为响应性能比较好 机械刚性高 的小型机械设计的 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 60 www bj P I控制结构 PI控制具有如图所示的控制结构除了在积分器的上部配置了PK2V 比例增益 外 其余结构与前面的I P控制完全相同 因此 与PI控制的区别特征就是有无上部的PK2V的处理 在PI控制中 由VCMD经此PK2V 先形成TCMD指令 由此驱动电动机和机床运转 此后 在通常的传递中 经由积分器 PK1V形成TCMD指令 所以 PI控制是首先处理比例项 此后进行积分项的处理 是按比例项 积分项的顺序处理的 所以称为PI 比例 积分 控制 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 61 www bj PI控制中 TCMD如下图所示 所以 可以认为 PI控制通常是为响应性能不太好 机械刚性低 的大型机械设计的 为此 利用该特性 收到速度指令后 可在比较短的时间里获得大转矩 所以在刚性高的机械 通常的小型机械等 上使用时也用来改善起动时的转矩上升特性 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 62 www bj 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 设定值 负载惯量 转子惯量 x256 相关参数 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 63 www bj 二 伺服调整画面及手动调整方法 1 按下功能键 按扩展 按下 伺服调整画面显示如下 我们可以借助伺服调整画面对位置环 速度环增益进行调整 观察监视画面可帮助我们了解电机的工作状态 手动调整前一般先进行一键设定 详细方法详见第三章 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 64 www bj 2 计算速度增益 对应参数2021 设定值是假定电机与机床处于刚性联结 完全连接 的状态 实际机床因刚性 摩擦 间隙等因素影响 往往与计算值有出入 电机不带负载时设定100 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 65 www bj 先设定速度增益为100 参数2021 0 每次增加100 或50 具体要根据电机大小和负载决定 直到电机出现振动 此时停止增大增益 一般情况下 设定值为此时设定值的70 手动调整速度增益 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 66 www bj 3 调整位置环增益 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 67 www bj 确认画面显示的位置环增益 一般情况下应该和参数1825设定值一致 位置增益 伺服环增益 PG 设定单位 0 01s根据机械系统的响应性能 跟踪性 进行设定 进行插补的各个伺服轴位置环增益必须设定一致 只做定位控制的伺服轴位置环增益可以不同 位置环增益手动调整对于位置环增益 直接影响工件的精度 半闭环建议设定为5000 全闭环推荐值3000 如果机床不振动可参照次数值设定 如有振动可适当减小 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 68 www bj 4 测定电机的负载电流 显示值是额定电流的百分比 伺服电机的实际电流显示在伺服调整画面的右下方 可用来测定电机在轴移动和停止时的电流值 以一定速度驱动轴移动 测定实际电流 在以一定速度移动或停止时 负载电流一般不超过100 当负载电流超过100 时 必须按照伺服电机规格说明书中规定的过载断续运行时间运行 停止时电流显示是实际电流的1 0 86倍 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 69 www bj 5 手动调整快速时间常数的方法 快速运行 主要考虑冲击 时间常数设定的过小 则冲击太大 时间常数设定的过大 加速太慢 效率又过低 G00运行时 优先考虑冲击 尤其是大型机床 观察伺服调整画面 在快速移动加减速时电流的百分比不能过大由于快速移动开始的瞬间冲击最大 必须合理设定加减速时间参数 例如 某电机的额定电流为20A 最大电流为40A 则在加减速时 观察电流值 不得超过40A为宜 或者百分比不超过40 20 100 200 可以通过观察伺服调整界面 手动调整快速移动时间常数 主要有以下三种方法 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 70 www bj 观察伺服调整画面 建议空载情况下 在快速移动平稳运行的过程中 电流的百分比不超过30 水平轴最大不超过50 和快速移动开始瞬间的情况不同 平稳运行时属于长时间工作 必须保证电流不能过大 观察伺服误差 快速移动开始的时候DGN300的值不能太大 设定完成后可用手动触摸机床 感觉一下冲击是否在合适的范围内 另外 在快速移动停止时 DGN300的值不能反向 如果反向 则证明时间常数设定过小 应该增大 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 71 www bj 切削和快速的区别 切削的速度较快速移动低 所以不容易造成冲击 故调整的侧重点主要考虑平稳性 和快速移动稍有不同 同样有三种方法 通过观察伺服调整画面手动调整切削的时间常数 切削时 必须先观察实际的位置增益值和设定值是否一致 以确认位置脉冲数和N M参数设定是否正确 DGN300在切削运行的过程中显示值是否正确 DGN300 F 60 PG 另外要观察该值是否稳定 要求波动在2以内 观察伺服调整画面的电流值 6 手动调整切削时间常数的方法 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 72 www bj 手轮观察时 主要是看DGN300的变化的情况 在 1档摇动手轮 观察DGN300的变化 最好在正负1um内变化 另外 对于大型机床而言 由于普遍切削速度较低 一般在200mm min以内 所以实际的切削时间常数通过测定甚至可以设定为0 检测的标准主要是看以实际加工速度 比如说F 100mm min 测圆和测方的结果来判定 对于实际的切削加减速时间常数 最好是通过servoguide测量实际的加工速度来进行准确测量 建议 小型机床1620设定值为100ms 大型机床为200ms参数1621一般情况下设定为0 使用AICC时设定为32 7 手轮观察的重点 判断机械爬行 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 73 www bj 8 用TCMD滤波器抑制振动 设定值 1166 200Hz 2327 90Hz 一般情况下设定1166 设定2400以上的值时 振动会增大 所以请不要设定 转矩指令滤波器 转矩指令滤波器是对转矩指令进行1次低通滤波的功能 机械系统在100Hz以上的频率共振时 用此功能可以避免高频共振 转矩指令滤波器是对前向信号进行滤波 对整个速度控制系统的不良影响要小 机械系统在高频振动 共振 时 一般先使用转矩指令滤波器试一试 如果无法解决 再考虑其他滤波器 第二章伺服功能介绍及手动调整 BEIJING FANUC 74 www bj 第三章高速高精度调整 高速高精度 电机规格 手动调整 Servoguide 案例分析 BEIJING FANUC 75 www bj 第三章高速高精度调整 一 0i D和31i系统的高速高精度功能介绍 高速高精度功能是在对工件质量要求较高时 普遍采用的控制方式 FANUC系统提供了多种高速高精度控制功能 可以使系统在加工过程中增加程序预读段数 预知加工轨迹 从而提前作出判断 提高加工效率 可以通过对相应参数的调整使工件的加工达到优化 达到提高效率 提高工件表面光洁度 减少形状误差等目的 BEIJING FANUC 76 www bj 1 0i D高速高精度功能 当要求高速高精度加工时 使用此功能 可以抑制由于进给速度变大造成的加减速及伺服系统的延迟 由此可以减少加工形状的误差 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 77 www bj 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 78 www bj 表示标配功能 表示选择功能 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 79 www bj 2 31i高速高精度功能 31i高速高精功能包含 AICC AICC 高速处理 预读程序块数扩展 AICC 主要是面向零件加工 而AICC 主要是面向连续小线段模具加工及基于NURBS曲线插补的加工 高速处理只能与AICC 一起使用 该功能可缩短插补周期 另外在此基础上 使用预读程序块扩展功能 预读程序块可达1000 故可实现更快速更精密的加工 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 80 www bj 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 81 www bj 注 1 30i系统中多于4通道或控制轴数超过20轴时 此功能不可使用 2 在30i和31i系统超过双通道或12轴 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 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 82 www bj 本节以较为常用的AIAPC AICCI功能为例进行介绍 如果系统有AI轮廓控制功能 AICC 可通过系统设定画面检查是否具备 则按照AICC的菜单调整 如果没有AICC功能 则可以通过 AI先行控制 AIAPC 菜单项来调整 二者的参数号及画面基本相同 在这里合在一起介绍 在实际调试过程中需要注意区别 二 AIAPC AICCI功能及参数设定 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 83 www bj 1 AI先行控制 G05 1Q1配合 各种功能对应参数设定 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 84 www bj 固定设定值的参数 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 85 www bj 如果使用HRV3 高速HRV 时设定的参数 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 86 www bj 2 AICCI G05 1Q1配合 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 87 www bj 固定设定值的参数 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 88 www bj 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 89 www bj 如果使用HRV3 高速HRV 时设定的参数 根据机床特性需要进行调整的参数 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 90 www bj 三 使用一键设定改善伺服精度 一键设定无需伺服向导软件 无需相关知识 只需按下软键即可实现基于FANUC的丰富经验 推荐适用于大多数机床的参数 只需简单操作即可设定与标准出厂状态相比 特别提高加工精度所需时间5秒 由FANUC经验丰富的技术人员总结的高速 高精度参数集成到系统 只要按两次软件键就可以完成所有相关参数的设定 大部分的数控机床按此设定都可以大幅度提高加工精度 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 91 www bj 一键设定的方法 1 进入参数设定支援画面 按下软键 操作 将光标移动至 伺服参数 处 按下软键 选择 出现参数设定画面 此后的参数设定 就在该画面进行 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 92 www bj 2 标准值的设定 可以设定参数的标准值 标准值的设定有两种方法 只设定由光标所选的参数的方法和设定组的所有参数的方法 步骤如下所示 个别的参数标准值设定移动光标到设定了标准值的项目 按下软键 初始化 显示 是否设定初始值 的信息 按下软键 执行 光标所选项目没有标准值时 按下软键 初始化 时 显示告警信息 无初始值 各组总体的标准值设定按下软键 GR初期 组参数的初始值 帮助信息框内显示 设定 光标所处的组名 群的参数标准值 的信息 显示 是否设定初始值 的信息 按下软键 执行 通过以上操作 设定所选组的标准值 这种情况下 自动设定所选组的所有参数 所以在设定标准值时要充分注意 没有标准值的参数不予设定 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 93 www bj 一键设定画面中伺服参数自动设定的参数 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 94 www bj 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 95 www bj 注 FF ForwardFeedback 前馈 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 96 www bj 注 BL Backlash反向间隙 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 97 www bj 高精度设定参数表 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 98 www bj 1No 1432的建议值如下所示No 1432为0时 10000No 1432为0外的情形 No 1432的设定值 2No 1737的建议值如下所示建议值 No 1432的建议值 157 10000 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 99 www bj 注释1在改变最大切削进给速度 No 1432 值的情况下 请初始化容许加速度 No 1737 的项目 2进行容许加速度 No 1737 的初始化时 在尚未设定最大切削进给速度 No 1432 值的情况下 发出警告 无初始值 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 100 www bj 在参数设定画面选择伺服增益调整 操作 进入自动调整状态 可自动调整各轴速度增益 一键设定完成后可进行自动增益调整 四 自动增益调整 自动增益调整可以通过使用CNC内置的功能 尽可能高的设定增益 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 101 www bj 六 加工条件选择 通过加工程序中的AI轮廓控制方式选择 设定重视速度 重视精度的参数集 通过在加工时指定适合加工条件的精度级 即可自动计算符合条件的参数 以满足加工的需要 在先行控制 Advancedpreviewcontrol 高精度轮廓控制 HighPrecisioncontourcontrol 和AI高精度轮廓控制 AIHighPrecisioncontourcontrol 中也可以使用 用于机床加工中 分别设定粗加工 精加工等加工条件的精度等级 从而提高加工效率 尤其适用于铣床系列机床进行模具加工 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 102 www bj G05 1Q1Rx x 等级1 10G08P1Rx x 等级1 10 可通过参数13634观察运行程序的精度等级 使用方法 设定好1级和10级的参数之后 可以在程序中指定1 10级中任意一级加工精度 参数由系统自动计算 0i MateTD系统中无此功能 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 103 www bj 调试步骤 SYSTEM 扩展 参数设定 AICC调整 操作 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 104 www bj 可使用自动初始设定 选择初始化 然后执行 则当前精度等级的相应参数由系统自动设定 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 105 www bj 括号中为精度等级10级的参数 第三章高速高精度调整 BEIJING FANUC 106 www bj 第四章servoguide软件的使用 高速高精度 电机规格 手动调整 Servoguide 案例分析 BEIJING FANUC 107 www bj 第四章SERVOGUIDE软件使用 一 SERVOGUIDE软件简介 SERVOGUIDE软件是FANUC开发的可以简便地实现对伺服 主轴进行调整的综合软件 可协助调试人员观察波形 生成图形 并可以在线调整的软件 SERVOGUIDE只是用于伺服系统的调整的专用软件 不要将此软件用于通常的工作 此软件只用于测量 通过软件检测生成的波形 调试人员可以更准确的判断问题原因 更好的提高系统伺服性能 通过内置以太网板的网线或PCMCIA接口可以和系统相连 连接时根据具体硬件设置 BEIJING FANUC 108 www bj 1 设定PC侧IP地址 二 SERVOGUIDE连接 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 109 www bj 右键点击本地连接 选择属性 选择TCP IP协议 设定电脑侧IP地址 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 110 www bj 2 设定NC侧IP地址 按下功能键 按扩展数次 系统会显示以太网界面 内藏口指系统主板上带的标准网口 选择板指扩展的快速以太网板 PCMCIA指系统显示器侧面的可以使用存储卡的接口 所选择的设备要和实际使用的设备一致 口编号 TCP 8193口编号 UDP 8192时间间隔 10以上三项为固定设定 请按照以上值设定 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 111 www bj 此处用于设定NC系统的IP地址 用于和其他计算机或机床联网组成局域网 NC的IP地址 192 168 1 1电脑的IP地址 192 168 1 必须为2 255任何一个 子网掩码相应设成255 255 255 0 选择PCMCIA有效 如果要切换 点操作进入设备切换界面 例如使用PCMCIA接口 选择后按 公共 软键 进入系统IP地址设定画面 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 112 www bj 3 设定软件地址 打开伺服调整软件后 出现以下菜单画面 点击 通信设定 出现以下画面 点击 测试 按钮 如果连接正常 则在 结果 框里出现 OK 如果出现 NG 表示有错误 请检查网络连接或IP地址的设定 软件侧IP地址要和系统侧IP地址相同 否则无法连接 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 113 www bj 三 SERVOGUIDE调整步骤 1 参数画面将NC切换到MDI方式 POS画面 点击主菜单 图1 上的 参数 菜单 则弹出如下的画面 在未连接系统状态下 选择 来自文件 可打开电脑中保存的参数 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 114 www bj 选择在线 系统显示出参数设定画面 此窗口显示参数 参数按功能分类 通过图形元素的改变可以更容易地理解参数的含义 连接NC后通过这个窗口可以直接修改参数 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 115 www bj 参数画面打开后进入 系统设定 画面 该画面的内容不能进行改动 但是可以检查该系统在抑制形状误差 加减速以及轴控制等方面都有哪些功能 后面的参数调整可以针对这些功能来进行 1 1系统设定画面 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 116 www bj 1 2轴设定画面 轴设定画面主要用于分离式检测器的有无 旋转电机 直线电机 CMR 柔性进给齿轮比等的设定 这些内容在第二节已经基本设定完毕 此处可协助进行检查 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 117 www bj 1 3加减速 一般控制 T1 T2 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 118 www bj 用于设定各伺服轴在一般控制时候的加减速时间常数和快速移动时间常数 一般情况下 时间常数选择直线型加减速 快速进给选择铃型加减速 即T1 T2都进行设定 如果不设定T2 只设定T1 则快速进给为直线型加减速 冲击可能比较大 注意各个轴要分别进行设定 各个轴的时间常数一般设定为相同的数值 相关参数 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 119 www bj 这里的时间常数和一般控制中的不同 当系统在执行AICC或AIAPC时才起作用 指令G05 1Q1时 这里的最大加速度是作为检查加减速时间常数设定是否对出现加速度过大现象 一般计算值不要超过500 1 4加减速 AI先行控制 AI轮廓控制 时间常数 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 120 www bj 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 121 www bj 通过设定拐角减速可以进行基于方型轨迹加工的过冲调整 允许速度差设定过小 会导致加工时间变长 如果对拐角要求不高或者加工工件曲面较多 应该适当加大设定值 相关参数 拐角减速 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 122 www bj 相关参数 圆弧加速度减速 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 123 www bj 加速度减速 相关参数 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 124 www bj 此界面一般采用默认值 其他设定 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 125 www bj 1 5电流环控制 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 126 www bj 相关参数 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 127 www bj 1 6速度环控制 如果如果伺服参数是按照HRV3初始化设定的 则下图中蓝色标记的部分已经设定好了 不需要再设定 只要检查一下就可以了 速度增益和滤波器在后面的频率响应和走直线程序时需要重新调整 注 这些参数都是需要各个轴分别设定 对于比例积分增益参数不需要修改 请按标准设定 初始化后的标准值 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 128 www bj 相关参数 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 129 www bj 振动抑制功能 第四章SERVOGUIDE软件使用 BEIJING FANUC 130 www bj 相关加速度反馈 此功能把加速度反馈增益乘以电机速度反馈信号的微分值 通过补偿转矩指令TCMD 来达到抑制速度环的振荡 电机与机床弹性连接 负载惯量比电机的惯量要大 在调整负载惯量比时候 大于512 会产生50 150HZ的振动 此时 不要减小负载惯量比的值 可设定此参数进行改善 参数2066设定在 10到 20之间 一般设为 10 比例增益下降 通常为了提高系统响应特性或者负载惯量比较大时 应提高速度增益或者负载惯量比 但是设定过大的速度增益会在停止时发生高频振动 此功能可以将停止时的速度环比例增益 PK2V 下降 抑制停止时的振动 进而提高速度增益 N脉冲抑制 此功能能够抑制停止时由于电机的微小跳动引起的机床振动 当在调整时 由于提高了速度增益 而引起了机床在停止时也出现了小范围的震荡 低频 从伺服调整画面的位置误差可看到 在没有给指令 停止时 误差在0左右变化 使用单脉冲抑制功能可以将此震荡消除 按以下步骤调整 1 参数2003 4 1 如果震荡在0 1范