FANUC高速高精加工的参数调整

铣床、加工中心高速、高精加工的参数调整)王玉琪(北京发那科机电有限公司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电机的参数说明书中叙述了一般调AC 系统（包括伺服）进行调整。

在FANUC的对CNC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。

功能，故车G05系统无G08和对于数控车床，可以参考此调整方法。

但是车床CNC控制时还可调整CsHRV参数和伺服参数。

床加工精度（如车螺纹等）不佳时，只能调整主轴的控制参数。

目录电机…………………………………………………P 2 α使用i 电机……………………………………………………P22 使用αP24补充说明………………………………………………………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。

．控制后的效果使用伺服HRV3.4.1(a) 图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。

伺服用控制可以改善整个系统的伺服性能。

使得伺服调整简化。

HRV2由于这一效果，改善高速电流控制，因此可进行高精度的机械加工。

HRV2调整后，可以用HRV3纳米轮廓控制AI）控制，Look-aheadAI轮廓控制，若伺服HRV控制与CNC 的预读（“高节关于这方面的详细叙述，请见3.4.3和高精度轮廓控制相结合，会大大改善加工性能。

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HRV3控制的调整与设定大致用以下步骤：HRV2和*1 ）①设定电流回路的周期和电流回路的增益（图3.4.3(c)中的电流响应的改善是伺服性能改善的基础。

125μs。

电流回路的周期从以前的250μs降为）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。

中的*3）③消振滤波器的调整（图3.4.3(c)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）④精细加/减速的设定（图3.4.3(c)中的指令的扰动周期的CNC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减速功能消除。

现象。

这种现象可用精细加/ 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。

）3.4.3(c)中的*5⑤前馈系数的调整（图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99%。

—馈系数为97% ）3.4.3(c)⑥位置增益的调整（图中的*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。

3⑦设定和调整HRV3控制（图3.4.3(c)中的*7），以此设定更高的速度回路增益。

HRV3若要求进一步改善伺服性能，可使用图 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）功能标准参数切移可1615设定伺HRV控设定电流周期12No 202No 187的电机型*1使该功能生)No速度环比例No 2017 近1500-2000伺1959,#7调整画面速度高速处理功No 202No 187:700%-900%振荡的中心频用于祛200HNo 2113 No 1706 30消振滤波设更高频率的谐No 2177No 262较高的速度环增1使精细减速生)No 2007#6 No1951#6精细减速1线性精细减)No 2209#2 No1749#2益功16精细减速时间No 210No 1701使前馈功能生)No 2005#1 No1883#19700-9900前馈系)No 2092 No 1985预读前速度环前100近No 196No 2069系初始设8000-10000No 182No 182位置增50001No 2013#0 No1707#01No 2202#1 No1742#1150伺HRV控只在高100%-400%No 2747No 2334电流控制方式的No 274No 233HR削进给时有（见中最后一拦中有标记○的设定项，其值在切削进给和快速移动时可设定不同值。

表3.4.1 快速移动的切换功能”） 3.4.2节“切削进给/4（*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）×0.8No 2041（16i），No 1853（15i）设（标准值）×1.6⑷详细调整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。

[速度环的增益调整参数]No 2017（16i）的第7位或No 1959（15i）的第7位：（使速度环的比例项高速处理功能生效）1设速度增益值（在伺服调整画面上的增益）调整：1000% 150%逐渐增加增益值，目标值约为以初始值③消振滤波器的调整所示，消振滤波器是消除转矩指令中的特定频率分量的衰减滤波器。

如果3.4.1(d)如图的强烈谐振，为了消除谐振，使用高的速度增益，消振滤波器是机械系统中有超过200Hz速度回路增益的设定”前调整消振控制时，要在“②非常有用的。

因此，使用伺服HRV2 ，不要使用消振滤波器。

滤波器。

若谐振频率为200Hz或低于200Hz5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）衰减中心频率{Hz}：设为机床的谐振频率。

No 2117（16i），No 2620（15i））。

40或以上时设600Hz（当中心频率为30衰减频带：)转矩指令波形消振滤波器的效果(图 3.4.1(e)/减速功能的设定④精细加控制时，可以设定高的位置环增益和高的速度环增益。

因此，当指定HRV2使用伺服/减速度时，会产生与扰动周期相关的振荡。

为了避免这种振荡，可以使用精细加较大的加/ 8的倍数。

减速功能。

但要确保精细加/减速的时间常数为减速的参数设定] [精细加/）：），No 1951#6（15i No 2007#6（16i 减速功能生效）1（使精细加/6No 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”。

⑤前馈系数调整前馈用于补偿伺服位置回路的时滞，而速度前馈用于补偿速度回路的时滞。

当用加工R10/F4000或R100/F10000的圆弧检查加工半径误差时，在加工中调整前馈系数使实际加工轨迹与指令的轨迹尽量一致。

调整时，设定速度前馈系数为100。

详细调整请见3.4.3节“高高精加工的伺服参数调整步骤”。

/速] 前馈参数的设定[ （15i）：No 2005#1（16i），No 1883#11（使前馈功能生效）15i）：（No 209216i），No 1985（9900（预读前馈系数）9700—）：15i 16i），No 1962（No 2069（（速度前馈系数）近似100⑥位置增益调整指令的进给速度按下式计算：（位置增益）×（位置偏差）＋（前馈量）＝指令速度因此，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，从而使得时，由于速度环的响应得到改善，可以设定比以前HRV2加工的形状误差小。

当使用伺服（大型机床或闭环控制。

80—100 [1/s]高的位置增益。

对于中型加工中心机床，增益值可设的机床，如果反向间隙较大时，其增益值应该设得小一些。

）波形，以确定位置TCMD/减速时观察快速移动机床，以最大切削速度进行加工，在加期间出现急剧上升时，即为位置增益极限。

30Hz10—增益的极限。

当TCMD的波形上在。

80% 然后，在极限值参数中设为其值的中设定的位置前馈系数。

位置增益确定后，应重新调整上面⑤7[位置增益参数的设定]No 1825（16i，15i）：5000--10000⑦伺服HRV3的调整需要设定以下参数：[HRV3参数的设定]）：15i（No 1707#0），16i（No 2013#0功能生效）1（使HRV3）：No 1742#1（15i No 2202#1（16i），（使速度环增益的切削进给/快速移动切换功能生效）1（15i）：No 2334（16i），No 2747HRV电流控制的电流环增益倍率）150（高速电流控制，在切削进给时的速度环增益。

其值设定为HRV下列参数用于调整使用高速0.7。

出现振荡时的] HRV3控制参数的设定[伺服）：No 274816i），（15i No 2335（电流控制的速度环增益比率）—400（高速HRV100 ⑸使用伺服调整软件测量机床谐振频率的方法月的或其后的版本。