伺服参数的应用调整加工精度的方法

1、使用伺服参数调整加工精度的方法使用伺服参数调整加工精度的方法i系列CNC（15i，16i/18i/0i-B，0i-C/0i Mate-C）的伺服因为使用了HRV2和HRV3控制（21i-B为选择功能，0i Mate-B只有HRV1控制），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。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。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。实际调整时，首先要消除机床各轴的

2、反向间隙。方法是：先用千分表实测，将实测值设于CNC的系统参数中，并使用“反向间隙（补偿的）加速功能”消除机床的反向间隙。反向间隙意味着系统控制的非线性，补偿不好，会引起系统的振荡，甚至无法调整。当然，反向间隙补偿不好，机床的定位精度、加工精度或回零都会有问题。有时，调整过程中设了不可思议的非常大的位置增益值时，多一半是因为未补偿好反向间隙。适用的伺服软件系列号及版本号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/21i/0i，但必须使用320C5410伺服轴卡）。调整机床加工精度应该从两方面着手：控制系统方面和驱动方面。系统方面使用AIAPC或A

3、ICC（AIAPC或AICC包含预读程序段，插补前加减速，自动拐角减速等功能），驱动方面使用 HRV2（HRV2可以使前面讲的频率响应更好），前馈控制，FAD（精细加减速），反向间隙加速功能等。 首先设定控制系统控制系统和驱动驱动方面的参数。这些参数对于提高机床性能非常重要，建议按照以下的说明进行设定 一一.控制系统方面控制系统方面 系统是系统是0i MATE-B/C、0i-B/C的的B包时，设定以下参数：包时，设定以下参数：设定AIAPC相关参数 参数号码参数号码单位单位设定值设定值意义意义1432mm/min10000各轴在各轴在AIAPC模式下最大切削进给速度模式下最大切削进给速度162

4、0ms100在快移模式中直线型加减速时间常数在快移模式中直线型加减速时间常数在快移模式中钟型加减速时间常数在快移模式中钟型加减速时间常数T11621ms64在快移模式中钟型加减速时间常数在快移模式中钟型加减速时间常数1730mm/min5150圆弧半径最大进给速度圆弧半径最大进给速度1731um5000圆弧半径圆弧半径R 1732mm/min100依圆弧半径作进给速度钳制时最小进给速依圆弧半径作进给速度钳制时最小进给速度度1768ms16AIAPC模式下插补后加减速时间常数模式下插补后加减速时间常数1770mm/min10000AIAPC模式下插补前加减速最大进给速模式下插补前加减速最大进给速

5、度度 1771ms68AIAPC模式下插补前加减速到达最大进模式下插补前加减速到达最大进给速度的时间给速度的时间1783mm/min500依速度差作拐角减速允许的速度差依速度差作拐角减速允许的速度差1785ms112依速度差作进给钳制时的加速时间依速度差作进给钳制时的加速时间(到达到达最大速度（参数最大速度（参数1432）的时间）的时间)系统是系统是0i-B/C 的的A包时，设定以下参数包时，设定以下参数设定AICC 相关参数参数号码参数号码单位单位设定值设定值意义意义1432mm/min10000各轴在各轴在AIAPC模式下最大切削进给速度模式下最大切削进给速度1620ms100在快移模式中

6、直线型加减速时间常数在快移模式中直线型加减速时间常数在快移模式中钟型加减速时间常数在快移模式中钟型加减速时间常数T11621ms64在快移模式中钟型加减速时间常数在快移模式中钟型加减速时间常数1730mm/min5150圆弧半径最大进给速度圆弧半径最大进给速度1731um5000圆弧半径圆弧半径R1732mm/min100依圆弧半径作进给速度钳制时最小进给速度依圆弧半径作进给速度钳制时最小进给速度1768ms16AIAPC模式下插补后加减速时间常数模式下插补后加减速时间常数1770mm/min10000AIAPC模式下插补前加减速最大进给速度模式下插补前加减速最大进给速度1771ms68AIA

7、PC模式下插补前直线型加减速到达最大进给模式下插补前直线型加减速到达最大进给速度的时间速度的时间 1772ms48AIAPC模式下插补前钟型加减速时间常数模式下插补前钟型加减速时间常数1783mm/min500依速度差作拐角减速允许的速度差依速度差作拐角减速允许的速度差1785ms112依速度差作进给钳制时的加速时间依速度差作进给钳制时的加速时间(到达最大速度到达最大速度（参数（参数1432）的时间）的时间)1788750各轴速度控制下加加速度控制允许的变化量各轴速度控制下加加速度控制允许的变化量设好后不需要调整的参数：参数号码参数号码单位单位设定值设定值意义意义1602#3#61,0先行控制

8、下插补后加减速为直线型（当使用插先行控制下插补后加减速为直线型（当使用插补前钟型加减速时设定）补前钟型加减速时设定）1,1先行控制下插补后加减速为钟型（当使用插补先行控制下插补后加减速为钟型（当使用插补前直线型加减速时设定）前直线型加减速时设定）1603#71插补前加减速是钟型（插补前加减速是钟型（0：插补前加减速是直：插补前加减速是直线型）线型）1802#70/1当当CMR为为2或更大时该参数设为或更大时该参数设为1（即（即1820设为设为4或更大）或更大）7050#51设为标准值设为标准值7050#60设为标准值设为标准值7052#00/1对于对于PMC轴和轴和CS轴设为轴设为17055#

9、31/0使用插补前钟型加减速变化时间常数功能时设使用插补前钟型加减速变化时间常数功能时设为为170580预读的程序段（预读的程序段（0：40段）段）706610000使用插补前钟型加减速变化时间常数功能的参使用插补前钟型加减速变化时间常数功能的参考速度考速度以加工一个圆为例，进行形状误差分析。插补后加减速引起的误差伺服延迟引起的误差编程轨迹指令轨迹编程轨迹起点由以上图可看出,主要从两方面减小形状误差:R1和R2。R1是由于伺服系统的延迟引起, 与进给速度成正比, 与位置增益成反比, 与半径成反比, 所以如果要减少形状误差，首先要尽量降低进给速度，其次是尽可能增加位置增益（太高可能会引起振动）。

10、R2是插补后加减速引起, 这主要从参数上增加一些功能来减小误差。从以下几个方面调整。1.切削进给加减速改为直线型（系统默认为指数型）。参数 1610#0 设定为1，1622 是加减速时间常数，设100左右。2.增加前馈功能。 参数设定：PI 控制有效：2003#3 设定为1。前馈功能有效：2005#1 设定为1 。前馈因子： 2068 设定为70或7000左右。速度环前馈因子： 2069设定为50左右。2驱动方面驱动方面设置HRV，前馈控制，FAD（精细加减速），反向间隙加速功能等参数，总结成下表：基本参数，HRV控制参数号码参数号码设定值设定值意义意义设置说明设置说明20040X000011

11、HRV2 控制有效控制有效这三个参数通过电机参数初始这三个参数通过电机参数初始化自化自动设定，进行电机参数初始化动设定，进行电机参数初始化时选时选择的电机代码号为电机代码表择的电机代码号为电机代码表中中括号内的电机代码即可实现括号内的电机代码即可实现HRV2控制。控制。2040标准设定值标准设定值电流环路积分增益电流环路积分增益2041标准设定值标准设定值电流环路比例增益电流环路比例增益2003#31PI控制有效控制有效2017#71速度环比例项高速处理功能速度环比例项高速处理功能如机床有震动可将该参数设为如机床有震动可将该参数设为02006#41速度反馈读入速度反馈读入1ms有效有效2016

12、#31停止时比例增益可变功能有停止时比例增益可变功能有效效21192（1um检测）检测）20（0.1um检检测）测）停止时比例增益可变停止时比例增益可变功能：停止判断水平功能：停止判断水平（检测单位）（检测单位）18255000伺服环路增益伺服环路增益通过通过SEVRO GUIDE 观观察调整察调整2021128负载惯量比（速度环负载惯量比（速度环路增益）路增益）通过通过SEVRO GUIDE 观观察调整察调整2202#11切换切削切换切削/快速移动快速移动速度环路增益有效速度环路增益有效2107150切换时速度环路增益切换时速度环路增益倍率倍率前馈功能，精细加减速功能参数号码参数号码设定设定

13、值值意义意义设置说明设置说明2007#61FAD（精细加减速）（精细加减速）有效有效2209#21FAD直线型直线型210916FAD时间常数时间常数机床震动可适当加大机床震动可适当加大该值该值2005#11前馈有效前馈有效1800#30快速移动前馈快速移动前馈209210000AIAPC/AICC模式下模式下前馈系数前馈系数机床震动可适当减少机床震动可适当减少该值该值206950速度前馈系数速度前馈系数背隙加速功能。由于机械摩擦和反向间隙的存在，机床电机在换向时会产生延时，形成过象限突起或过切，如下图所示：(以铣圆为例, 左图出现突起,右图出现过切。调整步骤：按前述1）2）步骤调整。背隙补偿

14、量：1851最好用千分表实测。背隙加速有效：2003#5=1。背隙加速量：2048，一般设为600。背隙加速有效的时间：2071。设定50-100。如果还有过切，可设定背隙加速停止有效：2009#7；加速停止的时间：2082，设定为5左右。反向间隙加速功能参数号码参数号码设定值设定值意义意义设置说明设置说明1851机械决定机械决定反向间隙补偿量反向间隙补偿量 2003#51反向间隙加速功能有效反向间隙加速功能有效2009#71反向加速停止反向加速停止2009#61仅切削进给时反向加速仅切削进给时反向加速（FF）2223#71仅切削进给时反向加速仅切削进给时反向加速（G01）2015#602段反向间隙加速有效段反向间隙加速有效2146502段反向加速：结束记时段反向加速：结束记时器器207120反向间隙加速时间反向间隙加速时间2048100反向间隙加速量反向间隙加速量通过通过SEVRO GUIDE 调整，观调整，观察圆的突起进行设察圆的突起进行设置，使之最小。置，使之最小。20825（1um检测）检测）50（0.1um检检测）测）第二段开始结束参数第二段开始结束参数（检测单位）（检测单位）说明：使用尽可能高的速度环增益，可以获得以下效果：l改善伺服的刚性l改善伺服的响应在正常进给加工时，只要不出现振荡，高的速度环增益会改善表面精度和加工形状精度。高的速度环增益可改善高速