铣床、加工中心高速、高精加工的参数调整

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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…

2、………………………………………………P2使用α电机……………………………………………………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

3、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32

4、0C5410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.

5、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。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）

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（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,#7No1875

7、1(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(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)9700-990

8、0(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