FANUC伺服调整教材

1、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. SERVO GUIDE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/AICC I 功能及参数设定 三、使

2、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：SERVO GUIDE软件的使用及调试方法 一、Servo Guide软件介绍 二、Servo Guide连接 三、 Servo Guide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,Servo guide,案例分析,BEIJING-FANUC,6,www.bj-,一、FANUC伺服

3、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 -D 30i /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,aiS3000/2000H

4、V,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,aiF 1/5000,aiF 2/5000,aiF 8/3000

5、,aiF 4/4000,转矩 Nm,法兰尺寸,1,2,4,8,12,aiS 2 /5000,/6000,4,aiS 4 /5000,aiS 8 /4000,/6000,aiS12 /4000,130mm,90mm,aiS 8/4000HV,/6000HV,aiS12/4000HV,aiS 2 /5000HV,/6000HV,aiS 4 /5000HV,aiF 4/4000HV,aiF 8/3000HV,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、

6、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,i SERVO AMP.,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 / re

7、v） 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/O Link 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

8、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

9、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

10、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

11、-,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”(HIGH RESPONS VECTOR)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,B

12、EIJING-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148时 设定值=CMR*2 CMR为1/2

13、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M 100万 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 ：1/1000mm N = 12/0.00

14、1 = 12000 = 12 = 3 M 1000000 1000000 1000 250,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

15、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,BEI

16、JING-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。,

17、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

18、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 ：1/1000mm N = 12/0.001 = 1 M 12/0.0005 2,第一章 伺服电机规格及初始化,BEIJING-FANUC,37,www.bj-,11.5

19、、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 ：0.5m 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 ：0.1m 位置反馈脉冲数=16/0.0001=160000（32767） =10000*16 参数2024=10000 参数2185=16

20、,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

21、（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,Servo guide,案例分析,BEIJING-FANUC,43,www.bj-,第二章

22、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=0.02s 等价于约20m

23、s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

24、（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 x 256 改变负载惯量

25、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）= PK1V x (1+ LDINT/256) 比例增益（K2）= PK2V x (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)+256/256x100% 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

26、“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

27、,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

28、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

29、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PK

30、1V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

31、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

32、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 ) x 256,相关参数,第二章 伺服功能介绍及手动调整,BE

33、IJING-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-

34、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

35、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

36、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10.86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%=20

37、0%,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

38、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/（60PG），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.b

39、j-,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servo guide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

40、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,ww

41、w.bj-,第三章 高速高精度调整,高速高精度,电机规格,手动调整,Servo guide,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

42、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

43、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/AICC

44、 I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/AICC I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-FA

45、NUC,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、AICC I （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

46、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。,

47、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

48、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（Forward Feedback）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

49、.bj-,高精度设定参数表,第三章 高速高精度调整,BEIJING-FANUC,98,www.bj-,*1 No.1432的建议值如下所示 No.1432为0时：10000 No.1432为0外的情形：No.1432的设定值 *2 No.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

50、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（Advanced preview c

51、ontrol）、高精度轮廓控制（High Precision contour control）和AI高精度轮廓控制（AI High Precision contour control ）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-,G05.1 Q1 Rx； x: 等级1-10 G08 P1 Rx； 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

52、一级加工精度，参数由系统自动计算。,0i-Mate TD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 servo guide软件的使用,高速高精度,

53、电机规格,手动调整,Servo guide,案例分析,BEIJING-FANUC,107,www.bj-,第四章 SERVO GUIDE 软件使用,一、SERVO GUIDE软件简介,SERVO GUIDE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。 SERVO GUIDE 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。

54、,BEIJING-FANUC,108,www.bj-,1、设定PC侧IP地址：,二、SERVO GUIDE连接,第四章 SERVO GUIDE 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 SERVO GUIDE 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。,

55、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 SERVO GUIDE 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： 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,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 SERVO GUIDE 软

56、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 SERVO GUIDE 软件使用,BEIJING-FANUC,113,www.bj-,三、SERVO GUIDE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

57、文件”可打开电脑中保存的参数。,第四章 SERVO GUIDE 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 SERVO GUIDE 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 SERVO GUI

58、DE 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 SERVO GUIDE 软件使用,BEIJING-FANUC,117,www.bj-,1.3加减速+一般控制。,T1,T2,第四章 SERVO GUIDE 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 SERVO GUIDE 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