Fanuc精度参数调整

多單節預讀能力
沒有預讀功能時 讀到該單節才減速,造成震動 (減速已經來不及)
速度
震動
The machining center company
傳統方式靠降低速度減少震動 ( 速度低時減速距離就不用那 麼長)
速度
時間
時間
有預讀功能可以在軸向移動前事 先知道程式路徑可是事先減速
速度
跨多單節減速
時間
多單節預讀功能在 G05.1 Q1/G05 P10000模式時有效 一般機台有慣性且伺服馬達的扭 力有限不可能“瞬間間減速”
N5 N6 N7 N8 N9
N5N6 N7N8 N9
P1785大, 加速度較小 P1785小,加速度較大
依圓弧半徑作速度箝制
The machining center company
圓弧切削時路誤差公式
１
１
Δｒ≒（ ２ *Ｔ1 2＋ ２*Ｔ2 2）*
Ｒ : 圓弧半徑(mm)
：30 mm
Ｔ1 : 加減速時間常數(sec) :0.1 sec
CNC常用裝置的傳輸速度
The machining center company
RS232-C (9600 bps/19200bps)
Remote Buffer (38,400bps/76800bps)
Data Server/ Memory Card (400,000bps)
BAUD RATE(bps)越高, 單位時間內 能傳送的資料量越多
500 1000 2000 3000 5000 10000
理論上可處理 Pitch ( 點距 ) *1
AI APC
AICC
AI nanoCC AI nano HPCC
0.07
0.03
0.02
0.00
0.13
0.07
0.03
0.01
0.27
0.13
0.07
0.01
0.40
0.20
0.10
0.02
0.67
鐘型：ΔR=
1 48
T１2
V2 R
指數型：E= 0.52VT１ 直線型：E= 0.18VT１ 鐘型：E= 0.12VT１
補間後時間常數設得越大 伺服延遲誤差越大(T1=P1768)
補間前加減速調整
The machining center company
適用點距較大的單節, 緩和起動與停止時的加減速震動
0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 >1 點距集中在1mm以上
使用 AI APC即可 ( F3500 )
0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 >1
程式點距與單節處理能力關係-實例 The machining center company
點距集中在0.1mm
建議使用 AI nano HPCC ( F3500 )
適用點距較大的單節, 軸向換向(轉彎)時應減速, 避免過衝
對加工的影響:
測試工件形狀
AICC/HPCC
加工時間 轉角精度
P1783/P8410 設大 短
差
P1783/P8410 設小
長
佳
速度波型
轉角精度
轉角減速
無減速 有減速
依加速度做進給率箝制
The machining center company
軸向換向(轉彎)時應減速, 避免過衝 但是為相鄰的微小單節間 “速度差”變化不大,無法用P1783控制 但經微分後的加速度可用P1785控制
對加工的影響:
AICC/HPCC
P1785/P8470設小 P1785/P8470設大
加工時間 轉角精度
短
差
長
佳
N8 N9 N10 N7 N6
N5
N1
N4
N2 N3
前瞻進給控制 摩擦扭力補償
加工時震動 減少
路徑誤差減 少
高速單節處 理能力
高速 高精度 加工
補間後加減速調整
The machining center company
對加工的影響:
(對圓弧/轉角都有影響)
(範圍:16~64)
TCMD 波形比較 (方形)
P1768設小 P1768設大
轉角震動 加工精度
遲誤差
對加工的影響:
伺服震動 循圓誤差
(所有軸要匹配)
P2092設大
大
小
P2092設小
小
大
P2092=0
P2092=9000
P2092=9800
20μm/div
20μm/div
20μm/div
摩擦扭力補償(背隙加速補償)
前
P2048 P2071
The machining center company
對加工的影響:
AICC/HPCC
(範圍:200~1000) P1771,P19510設小
P1771,P19510設大
SPEED
加工時間 轉角精度
短
差
長
佳
P1770 P8400
P1771
TIME
P19510
過衝
加工時間短
斜率大時易過衝(P1771設小)且精度不佳 ,但加工時間短
依速度差作轉角減速
பைடு நூலகம்
The machining center company
0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 >1
點距集中在0.1mm
建議使用 AI nano HPCC ( F3500 )
0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 >1
加工程式換向對工件表面影響
The machining center company
如果CNC單節處理能力/傳輸裝置搭配正確 加上客戶轉出來的程式沒有問題, 基本上 加工並不會有多大問題
(指數型加減速)
Ｔ2 :伺服時間常數(sec) :0.033 sec
＝１／Ｋp
Ｋp : 伺服位置增益 :30 sec-1
Δr
指令路徑
Ｆ2
Ｒ
實際路徑
Ｒ
Ｆ(m/min) Δr(mm) 0.5 0.0128 1.0 0.0514 5.0 1.28
合理的加工條件相當重較要, 由表格看出速度條件 差5倍時實際上精度相差25倍(平方關係)
CNC 單節處理能力
The machining center company
單節處理能力: CNC每分鐘能夠運算的單節數
N0001 X110.343… N0002 X110.551… N0003 X110.705… N0004 X110.911… N0005 X111.059… N0006 X111.162… N0007 X111.298… N0008 X-111.469... N0009 X111.564… N0010 X111.614… . . . N7497 X-111.6 … N7497 X-
0.33
0.17
0.03
1.33
0.67
0.33
0.07
*1: 點距很細時, 例如0.07mm, 使用AI APC時只能達到F500 如果希望達到F2000至少需要AI nano CC
程式點距與單節處理能力關係-實例 The machining center company
點距集中在0.4mm
建議使用 AI CC 或AI nano CC ( F3500 )
最常發生的加工問題為伺服換向時因機台摩 擦力及慣性的的緣故, 造成加減速不順, 進 而使工件表面產生刀痕
因為背隙加速需實際調整, 如果知道是哪一
個軸向引起, 可以減少抓問題時間
加工程式換向對工件表面影響-實例 The machining center company
此案例經分析後 屬Z軸換向的影響
The machining center company
對加工的影響:
(尚未背隙加速補正)
P2021=256
P2021設大 P2021設小
伺服震動 循圓尖角
大
小
小
大
P2021=512
10μm/div P2021要想辦法盡量設大, 且不能震動
10μm/div
用來提升速度迴路的參數
The machining center company
FANUC控制器單節處理能力 150000
15000 30000 7500
AI APC AICC
AI nano AI nano
CC
HPCC
程式點距與單節處理能力關係
The machining center company
同一個工件,程式點距越小表示單節數量越多, CNC單節處理能力也越重要
進給率 mm/min
+Z
CW 145um
141um
CCW
1.沒有同時所有軸都安裝光學尺 沒有裝尺的軸向位置增益要設低 (P1825/P2092/P2144)
2.補間後加減速或FAD不一致 (P1769/P2109)
+X
高速高精度加工相關參數
The machining center company
補間後直線／ 鐘型加減速 補間前加減速 依速度差作轉角減速 依加速度箝制轉角減速 依圓弧半徑作速度箝制 多單節預讀 多單節重疊功能
傳輸速率對加工時間的影響
The machining center company
加工需求範例: 28分鐘內要加工完 4MB 程式 要採用何種傳輸裝置 ?
[]
分 100 鐘 80
不同BAUD RATE傳送4MB 資料所需時間
77.4
60 40 20
不足38.7 19.3足9.夠68 1.85
0
9600
0.020
N100
X76.296Y213.658Z-12.392
0.015
N101
X76.288Y213.676Z-12.397
N2036
X75.596Y211.658Z-12.392
N2037
X75.588Y211.646Z-12.397
計算公式: (X2-X1)2+(Y2-Y1) 2+(Z2-Z1) 2
後
背隙加速補償-速度的影響
The machining center company
圓弧的加速度與F 平方成正比, R 成反比
進給速度
V 加速度= V2
半徑 R
R
F3000 尖角OK
F500 尖角補過頭 (內凹)
一般要依客戶使用的程式進給率及對應的半徑值來調整 以此範例加速度是相差“36”倍
速度迴路增益調整-循圓尖角比較
大
佳
小
差
P1768小,震動大
P1768大,震動小
循圓 波形比較 (圓形)
P1768小,精度高
圓內縮
P1768大,精度差
補間後加減速調整-路徑誤差公式
The machining center company
循圓內縮誤差 ΔＲ
轉角過切誤差 Ｅ
指數型：ΔR=
1 2
T１2RV2
直線型：ΔR=214 T１2VR2
因此直接調整Z軸 背隙加速就有改善
加工程式換向對工件表面影響
The machining center company
此案例經分析後屬X軸換向背隙引起 所以許多工件單從工件形狀並不容易判斷
循圓匹配
The machining center company
不同軸向速度反應不一樣時會造成循圓不匹配 不匹配的原因:
19200
38400
76800
400000 [bps]
RS232
REMOTE BUFFER DATA SERVER
由上面比較表得知最少要REMOTE BUFFER才夠
加工程式點距(Pitch)
The machining center company
在此定義的PITCH 指點對點的距離, 不是路徑與路徑的間隔
多單節重疊能力
The machining center company
CAD/CAM轉換的單節因計算公差誤差關係可能同一個方向的路徑 會被計算成不連續的微小單節, 造成速度忽快忽慢. 使機台亦震 動且速度下降
沒有單節重疊功能(減速) 切 線 速 度
有單節重疊功能(沒有減速)
速度 切 線 速 度
速度
由於每個使用者對加工精度需求的定義不一樣, 指定G100 Q1~G100 Q3可以選擇不的參數配套
如果追加加工條件選擇功能時可下達 G05.1 Q1 Rx(x:1~10, R1速度最快,R10精度最高) 或G05 P10000 Rx(x:1~10)
最多5個單節重疊
N6
N1N2 N3 N4 N5N6 N7 N8
時間
N7 N8
N1N2 N3 N4 N5N6
時間
單節重疊功能在G05.1 Q1/G05 P10000模式時有效
前瞻進給係數速調整-循圓誤差比較 The machining center company
前瞻進給係數在P2005.1=1時有效, 可降低延
當P2021 調高時有可能引起共振, 可測試下列配套參數
測試以下功能 a參數:2017#7:1 b參數:2066:-5~-20 c參數:2113:250~700
2177:15~40 d參數2067:300~2500 e 2006.4=0/1
參數配套
The machining center company