铣床、加工中心高速、高精加工的参数调整.doc

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1、铣床、加工中心高速、高精加工的参数调整(北京发那科机电有限公司 王玉琪)  使用铣床或加工中心机床加工高精度零件(如模具)时,应根据实际机床的机械性能对CNC系统(包括伺服)进行调整。在FANUC的AC电机的参数说明书中叙述了一般调整方法。本文是参数说明书中相关部分的翻译稿,最后的“补充说明”叙述了一些实际调试经验和注意事项,仅供大家参考。  对于数控车床,可以参考此调整方法。但是车床CNC系统无G08和G05功能,故车床加工精度(如车螺纹等)不佳时,只能调整HRV参数和伺服参数。Cs控制时还可调整主轴的控制参数。目录使用αi电机…………………………………………………P2使用α电机……………

2、………………………………………P22补充说明………………………………………………………P24     1 使用αi电机3.4.1伺服HRV控制的调整步骤⑴概述  i系列CNC(15i/16i/18i)的伺服因为使用了HRV2和HRV3控制(21i为选择功能),改善了电流回路的响应,因此可使速度回路和位置回路设定较高而稳定的增益值。图3.4.1(a)使用伺服HRV控制后的效果  速度回路和位置回路的高增益,可以改善伺服系统的响应和刚性。因此可以减小机床的加工形状误差,提高定位速度。  由于这一效果,使得伺服调整简化。HRV2控制可以改善整个系统的伺服性能。伺服用HRV2调整后,可以用HRV3改

3、善高速电流控制,因此可进行高精度的机械加工。  若伺服HRV控制与CNC的预读(Look-ahead)控制,AI轮廓控制,AI纳米轮廓控制和高精度轮廓控制相结合,会大大改善加工性能。关于这方面的详细叙述,请见3.4.3节“高速、高精加工的伺服参数调整”。2图3.4.1(b)伺服HRV控制的效果实例⑵适用的伺服软件系列号及版本号  90B0/A(01)及其以后的版本(用于15i,16i,18i和21i,但必须使用320C5410伺服卡)。⑶调整步骤概况  HRV2和HRV3控制的调整与设定大致用以下步骤:  ①设定电流回路的周期和电流回路的增益(图3.4.3(c)中的*1)  电流回路的周期从

4、以前的250μs降为125μs。电流响应的改善是伺服性能改善的基础。  ②速度回路增益的设定(图3.4.3(c)中的*2)  进行速度回路增益的调整时,对于速度回路的高速部分,应该使用速度环比例项的高速处理功能。电流环控制周期时间的降低使电流响应得以改善,使用振荡抑制滤波器使可消除机械的谐振,这样可提高速度回路的振荡极限。  ③消振滤波器的调整(图3.4.3(c)中的*3)  机床可在某个频率下产生谐振。此时,用消振滤波器消除某一频率下的振荡是非常有效的。  ④精细加/减速的设定(图3.4.3(c)中的*4)  当伺服系统的响应较高时,可能会出现加工的形状误差取决于CNC指令的扰动周期的现象

5、。这种现象可用精细加/减速功能消除。  速度环使用尽可能高的回路增益可以改善整个伺服系统的性能。  ⑤前馈系数的调整(图3.4.3(c)中的*5)  使用预读功能的前馈,可以消除伺服的时滞,从而可减小加工的形状误差。一般,前馈系数为97%—99%。  ⑥位置增益的调整(图3.4.3(c)中的*6)  当提高了速度回路的响应时,可以设定较高的位置增益。较高的位置增益可减小加工误差。3  ⑦设定和调整HRV3控制(图3.4.3(c)中的*7)  若要求进一步改善伺服性能,可使用HRV3,以此设定更高的速度回路增益。图3.4.1(c)伺服HRV控制的调整表3.4.1使用HRV2,3时的标准伺服参数

6、(刚性高的加工中心机床)功能标准参数 16i15i设定值切削/快移可切换⑴伺服HRV2控制(*1)No2020No1874设定电流周期为125μs的电机型号 ⑵速度环比例项高速处理功能No2017No2021No1959,#7No18751(使该功能生效)近似1500-2000(伺服调整画面速度增益:700%-900%)○⑶消振滤波器No2113No2177No1706No2620振荡的中心频率30(用于祛除200Hz或更高频率的谐振,设定较高的速度环增益)⑷精细加/减速增益功能No2007#6No2209#2No2109No1951#6No1749#2No17021(使精细加/减速生效)1

7、(线性精细加/减速)16(精细加/减速时间常数) ○⑸预读前馈No2005#1No2092No2069No1883#1No1985No19621(使前馈功能生效)9700-9900(前馈系数)近似100(速度环前馈系数) ○○⑹位置增益No1825No18258000-10000(初始设定约5000) ⑺伺服HRV3控制No2013#0No2202#1No2334No2335No1707#0No1742#1N

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