FANUC高速、高精加工的参数调整(PDF

No 1702
16(精细加/减速时间常数)
○
No 2005#1 No 1883#1 1(使前馈功能生效)
⑸ 预读前馈
No 2092
No 1985
9700-9900(前馈系数)
○
No 2069
No 1962
近似 100(速度环前馈系数)
○
⑹ 位置增益
No 1825
No 1825
8000-10000( 初 始 设 定 约 5000)
6
位置增益确定后，应重新调整上面 ⑤ 中设定的位置前馈系 数。
[位置增益参数的设定] No 1825（16i，15i）：5000--10000
⑦ 伺服 HRV3 的调整 需要设定以下参数：
[HRV3 参数的设定] No 2013#0（16i），No 1707#0（15i）： 1（使 HRV3 功能生效） No 2202#1（16i），No 1742#1（15i）： 1（使速度环增益的切削进给/快速移动切换功能生效） No 2334（16i），No 2747（15i）： 150（高速 HRV 电流控制的电流环增益倍率）
⑴ 伺服 HRV2 No 2020
No 1874
设定电流周期为 125μs 的
控制（*1）
电机型号
⑵ 速度环比例 No 2017
No 1959,#7 1(使该功能生效)
项 高 速 处 理 No 2021
No 1875
近似 1500—2000(伺服调整
○
功能
画面速度增益:700%-900%)
⑶ 消振滤波器
① 电流环周期和电流环增益的设定 根据上述表 3.4.1 中“⑴ 伺服 HRV2 控制”的设定内容，设定电 流控制环的的参数。对于使用同一个 DSP 的两个轴要设相同的 周期时间。 该设定使得电流回路的处理周期为 125μs，位置回路的周期为 1ms。其结果使电流回路的响应性能提高了 1.6 倍。
注 1 用一个 DSP 控制的两个轴设定相同的周期时间。 2 若电机停止时的声响比比工作时的大，按下述方法修改电流
No 2113 No 2177
No 1706 No 2620
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 No 2007#6 No 1951#6
1(使精细加/减速生效)
增益功能
No 2209#2 No 1749#2 1(线性精细加/减速)
No 2109
*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 3.4.3(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） 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。
[前馈参数的设定] No 2005#1（16i），No 1883#1（15i）： 1（使前馈功能生效） No 2092（16i），No 1985（15i）： 9700—9900（预读前馈系数） No 2069（16i），No 1962（15i）： 近似 100（速度前馈系数）
⑥ 位置增益调整 指令的进给速度按下式计算： 指令速度 ＝ （位置增益）×（位置偏差）＋（前馈量） 因此，若指令值和实际移动位置有偏差，增益大时会使误差的 修正作用大，从而使得加工的形状误差小。当使用伺服 HRV2 时，由于速度环的响应得到改善，可以设定比以前高的位置增 益。对于中型加工中心机床，增益值可设 80—100 [1/s]。（大型 机床或闭环控制的机床，如果反向间隙较大时，其增益值应该 设得小一些。） 快速移动机床，以最大切削速度进行加工，在加/减速时观察 TCMD 波形，以确定位置增益的极限。当 TCMD 的波形上在 10—30Hz 期间出现急剧上升时，即为位置增益极限。然后，在 极限值参数中设为其值的 80%。
① 使用伺服调整软件（SD）的准备。 在调整 2 中设定测量数据的型式。（用模拟/数字一体的伺服检 查板时设 6 作为数据位数。用数字检查板时，将 DIP 开关设到 12（奇数轴）或 13（偶数轴））。
② 设定 No 2206#7（16i），No 1746#7（15i）为 1。两个伺服轴用 同一个 DSP 控制时设定这一位。
2
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）
标准参数
功能
16i
15i
设定值
切削/快移 可切换
No 2013#0 No 1707#0 1
No 2202#1
⑺ 伺 服 HRV3 No 2334
控制
No 2335
No 1742#1 No 2747 No 2748
1 150 100%-400%(只在高速 HRV
电流控制方式的切削进给
时有效)
表 3.4.1 中最后一拦中有标记○的设定项，其值在切削进给和快速移
③ 在这种状态，在每一电流环控制周期输出 TCMD 波形。 ④ 在 SD 的 F9 画面上各通道的设定，选择 TCMD 测量。对于电流
的设定，设为放大器的最大电流值。
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⑤ 在这一状态下，使电机加/减速，在伺服的波形图上检查加/减速 的正确输出。
⑥ 用 SD，设定数据点数，实现 0.1 秒的数据采集. 对于 HRV1: 400 个数据项 对于 HRV2: 800 个数据项 对于 HRV3: 1600 个数据项
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⑷ 详细调整
动时可设定不同值。（见 3.4.2 节“切削进给/快速移动的切换功能”）
（*1）当只使用电流周期 250μs 的电机时，设定应按以下修改： No 2004（16i），No 1809（15i）设 00000011（250μs 电流周 期） No 2040（16i），No 1852（15i）设（标准值）×0.8 No 2041（16i），No 1853（15i）设（标准值）×1.6
⑦ 转动电机，记下产生异常声响时的数据。 ⑧ 调整 SD 的画面，使每次只显示第一轴或第二轴，（第一轴和第
二轴的波形显示或隐藏可用键 SHIFT+1 和 SHIFT+2 控制）。 此外，在 F3 菜单上的放大项上设定适当值，以便清楚地观察 TCMD 波形上的振荡。 ⑨ 此时，按 CTRL+F 键，置于频率分析方式。在尖波下的刻度值 乘以 10 即为谐振频率。 ⑩ 完成调整后，将 No 2206#7（16i），No 1746#7（15i）复位为 0。
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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
环的增益： -- 将 No 2040（16i）或 No 1852（15i）修改后的值乘以
0.6。 -- 将 No 2041（16i）或 No 1853（15i）修改后的值乘以
0.6。 -- No 2041（16i）或 No 1853（15i）= 0。
② 速度回路增益的设定 根据 3.3.1 节“增益调整步骤”的叙述调整速度环的增益。
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谐振频率的测量使用伺服调整软件，具体请见“⑸ 用伺服调整 软件测量谐振频率的方法”。
图 3.4.1(d) 消振滤波器 （调整步骤）
● 以低速（F1000—F10000）开动机床。 ● 逐渐增加速度环的增益，直至进给时出现轻微振荡。此时若
设定大的速度环增益，机床有频率为 200Hz 以下的低频振 荡，消除了先前出现的高频振荡。如果高频振荡不出现，则 不要使用消振滤波器。 ● 设定了产生轻微振荡的速度环增益后，观察 TCMD，测量 频率。 ● 在下述的参数中设定测量频率： [设定消振滤波器的参数] No 2113（16i），No 1706（15i）
No 2007#6（16i），No 1951#6（15i）：
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1（使精细加/减速功能生效） No 2209#2（16i），No 1749#2（15i）：
1（线性精细加/减速） No 2109（16i），No 1702（15i）：
16（精细加/减速的时间常数）
（*1）对于切削进给和快速移动的精细加/减速可切换的参数， 请见 3.4.2 节“切削进给/快速移动的切换功能”。
下列参数用于调整使用高速 HRV 电流控制，在切削进给时的速 度环增益。其值设定为出现振荡时的 0.7。 [伺服 HRV3 控制参数的设定] No 2335（16i），No 2748（15i）：
100—400（高速 HRV 电流控制的速度环增益比率）