加工中心伺服参数对圆形工件形状公差的影响.pdf

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1、加工中心伺服参数对圆形工件形状公差的影响江汉大学机电与建筑学院(湖北武汉430056)付芩1．铣内孔时出现凸痕经过调整以后的情况是：A点有接痕，c点没有接某客户加工中心数控系统为三菱E60，伺服驱动器痕。A点是轴从正向变为负向，c点是轴从负向变为MDS～R，伺服电动机为HF3．5kW。该加工中心在铣为正向。点有接痕，D点没有接痕。B点是l，轴从负内孔时出现凸痕现象。如附图所示，在A、B、c、D四向变为正向，C点是，，轴从正向变为负向。这表明接痕点出现明显接痕，仔细观的出现与方向有关，而且这接痕不是通

2、常的丢步延迟察其台阶接痕向内凸起，型，而是一种过冲型，即铣内圆时，A、B点的接痕向另外，内表面也不光滑。内凸起。这种现象可能与下列因素有关：分析：内圆表面粗糙(1)与联轴器的弹簧方向弹性有关，即正向扭转时度值过大，从伺服系统参刚性大一些，反向旋转时刚性小一些，这样当伺服轴从数来看如果速度环增益正向旋转变为负向旋转时，就会出现过冲现象。VGN过低，会导致加工铣内圆时出现台阶接痕的特殊点(2)与机床安装精度有关。在三菱伺服系统的相关表面变差，而在A、B、C、D四点出现明显接痕则是出参数中，设置参数#22

3、27：4200用于启动丢步补偿(功现“丢步”或“过冲”所致。能)。参数#2216是丢步补偿的数值，实际调试时，调整处理：检查速度环增益VGN，其参数#2205(=#2216=200后，台阶接痕明显加大，可见该参数有效40，Y=40，z=40)，显然VGN值过低，其参考值应果，只是方向不对。将调整方式改为“过冲补偿”设置该在300左右。参数#2227：4C00，启动过冲补偿，将参数#2237(过冲将VGN参数#2205的数值逐渐凋高，但调高参数#补偿量)的数值从1～5逐渐调高。经过以上调整后，2205

4、的数值会使机床产生共振、呜叫，所以必须在遇到内圆台阶接痕仍然存在，可见过冲补偿的效果不明显。机床共振时通过设置参数#2238消除共振，再一步步提经过以上对系统参数的调整，解决了大部分问题，但不高#2205的数值。能彻底解决问题，这说明光调整伺服系统参数不能解决在实际调试中，将参数#2205的数值调整到=机床的所有问题。后来要求厂家对机械部分精度做进一200，Y=200，z=100，加工效果已经有了很大改善。步的凋整后，解决了铣圆时出现台阶的问题。将参数#2205的数值调到200，轴产生共振，经调整参

5、深入讨论：在A点，y轴插补量最大，l，轴运动速数#2238后消除共振，这时表面粗糙度已经符合要求。度也达到最大，轴插补量为0，X轴运动速度也达到而在A、B、C、D四点出现的台阶接痕也已经明显减0，X轴由于负载(至少是工作台)运动惯性，向正向小，肉眼看不见但用手触摸仍然可以感觉到。运动，造成向外凸起台阶，所以数控机床要求负载惯量继续将参数#2205的数值调高到300，表面粗糙度比不大于3，就是考虑了伺服电动机带动负载的能力。已经符合要求，在A、曰两点仍然有台阶，c、D两点处即当伺服电动机停止时，其静态

6、转矩能够使负载也立即的台阶已经消失。此后继续提高参数#2205的数值，仍停止，而不受负载惯性的影响。速度环增益VGN即增然无法消除台阶接痕，这说明光调整速度环增益VGN益越高，响应越快；增益越低，响应越慢。这就是为什无法彻底消除、曰、C、D四点出现的台阶。么要首先提高速度环增益的原因。墨!堡箜!塑参磊工冷加工WWW．metalworking7950．corn聪臻黧霾麓峨圈负载惯量比和速度环增益的关系曲线也表明：负载(1)圆度超差的原因：其一是机械部分的垂直度，惯量比越大，速度环增益也越大，这表明了对

7、于大的负其二是外部对伺服电动机运动的阻碍(例如摩擦、联轴载，该提高速度环增益。就铣圆时的台阶问题而言：如器的弹簧扭矩)，其三是伺服系统的参数。对于调试工果速度环增益很小，当到达A点时，轴插补量为零，程师来说，首先必须要求机械精度在标准范围内，各连速度也为零(F值是切点的速度，轴此时速度为零)。接部分牢固，刀具夹持牢固，无振动影响。在以上精度但由于速度环增益很小，实际速度有所靠后，所以还有假定完好的情况下，再开始伺服系统参数的调试。运动，就造成了向外凸起的台阶。所以只要机床不振#2205(VGN)当然

8、是最有效的参数。但必须注意，动，尽量提高速度环增益是首选的手段。在铣床上轴与y轴的负载是不一样的。轴直接带动只是在实际调试时多是估算负载惯量比，但即使估工作台，y轴带动本身的工作台和轴的工作台，所以算也必须设置负载惯量比参数#2237，对于中型机床必从理论上说：l，轴的#2205(VGN)要大于轴的#2205须设置为3，以便尽量提高速度环增益VGN。(VGN)，这在设定时必须注意。2．铣外圆时圆度超差(2)调整参数#2243和#2244。另一客户用加工中心铣外圆时，在