伺服调试步骤(课程200910)

1、2022-2-19BJFANUC LZW1伺服调整课程概要伺服调整课程概要 BEIJING-FANUC目的: 提高定位精度, 提高加工面和加工形状精度,缩短加工时间.步骤: 使用伺服HRV控制的伺服调整步骤.效果和手段:基本设定达到什么效果手动调整达到什么效果一键设定使用工具: SERVO GUIDE 软件SERVO GUIDE 达到什么效果2022-2-19BJFANUC LZW2伺服调整步骤伺服调整步骤 BEIJING-FANUC 伺服调整步骤和方法1.初始化设定2.手动对各种功能的调整 或一键设定, 一键调整3.用SERVO GUIDE 进一步优化2022-2-19BJFANUC LZW

2、3伺服调整内容伺服调整内容 BEIJING-FANUC 伺服调整步骤和方法 使用HRV2控制的数字伺服参数初始设定 速度增益调整 IP控制,PI控制;速度增益, HRV滤波器. 位置控制参数调整 加减速类型;快速进给波形,位置增益 形状误差抑制功能 位置前馈功能, 反向间隙补偿功能 停止时振动抑制功能 N脉冲抑制功能, 停止时比例增益降低功能 移动中振动抑制功能2022-2-19BJFANUC LZW4手动调整步骤框图手动调整步骤框图 BEIJING-FANUC3加/减速来自CNC的指令5位置增益2高速速度控制2机床共振回避过滤器1伺服HRV电流控制4前馈+伺服的调整原则：调整位置增益可以提高

3、加工产品精度，提高速度增益可以改善电机对于速度的响应能力即加减速的能力，但前提是机床不能产生位置的过冲和机床的震动2022-2-19BJFANUC LZW5高速高精度加工伺服调整步骤高速高精度加工伺服调整步骤(手动调整时手动调整时) BEIJING-FANUC高速高精度相关的参数初始设定值高速速度控制的调整快速移动加/减速的调整位置增益的调整2022-2-19BJFANUC LZW6高速高精度加工伺服调整步骤高速高精度加工伺服调整步骤(手动一键设定调整时手动一键设定调整时) BEIJING-FANUC高速高精度相关的参数初始设定值伺服功能参数一键设定高速速度控制的调整, 速度增益自动设定高速高

4、精度参数一键设定2022-2-19BJFANUC LZW7高速高精度加工伺服调整步骤高速高精度加工伺服调整步骤(使用使用SERVO GUIDE时时) BEIJING-FANUC高速高精度相关的参数初始设定值高速速度控制的调整快速移动加/减速的调整位置增益的调整基于圆弧的调整基于四角的调整基于带有1/4圆弧的四角形状的调整2022-2-19BJFANUC LZW8伺服调整画面伺服调整画面 BEIJING-FANUC2022-2-19BJFANUC LZW9系统对应的伺服软件版本系统对应的伺服软件版本 BEIJING-FANUC2022-2-19BJFANUC LZW10步骤一步骤一 数字伺服参数

5、的初始设定数字伺服参数的初始设定 BEIJING-FANUC设定内容:使用的伺服电动机的种类和电动机每转移动量,进行初始设定数字伺服参数说明:在全闭环机床上第一次启动时,建议先在半闭环状态下启动,在确认所有动作正确无误后,再切换到全闭环状态进行最终检查2022-2-19BJFANUC LZW11数字伺服参数的初始设定数字伺服参数的初始设定 BEIJING-FANUCCMR误差寄存器误差寄存器伺服放大器伺服放大器n/m参考计数器容量参考计数器容量GRID参数参数1821参数参数1850参数参数2084/2085参数参数1820电机电机诊断诊断300自动手动自动手动移动指令移动指令+_从直线标从直

6、线标尺接出尺接出2022-2-19BJFANUC LZW12电机型号电机型号 BEIJING-FANUCA06B-XXXX-BXXX或、XXX/XXX 注: X代表数字或字母 电机标牌2022-2-19BJFANUC LZW13伺服电机规格伺服电机规格 BEIJING-FANUC电机规格:规定了电机的型号/轴类型/检测器 xxxx代表的内容02Model 1/5000i05Model 2/5000i23Model 4/4000i27Model 8/3000i43Model 12/3000i47Model 22/3000i53Model 30/3000i57Model 40/3000i例如例如:

7、A06B-02xx-By0zyy代表的内容0锥轴1直轴3锥轴带24VDC制动器4直轴带24VDC制动器zz代表的内容0脉冲编码器A1000i1脉冲编码器I1000i2脉冲编码器A16000i2022-2-19BJFANUC LZW14FANUC内置编码器类型脉冲编码器名称 分辨率类型A1000i1000000脉冲/rev绝对I1000i1000000脉冲/rev增量A16000i16000000脉冲/rev绝对A128i131072脉冲/rev绝对A64i65536脉冲/rev绝对i/ii/i脉冲编码器脉冲编码器任一脉冲编码器任一脉冲编码器,在设定上都将电机每转动在设定上都将电机每转动1圈作为

8、圈作为1000000脉冲而进行参数设定脉冲而进行参数设定.A16000iA16000i若与若与AIAI纳米轮廓控制组合使用纳米轮廓控制组合使用, , 则效果更佳则效果更佳. .2022-2-19BJFANUC LZW15显示伺服设定画面显示伺服设定画面 BEIJING-FANUC在急停状态下接通电源在急停状态下接通电源设定显示伺服设定画面用的参数设定显示伺服设定画面用的参数SVS参数参数 3111#0(SVS) 0:不显示伺服设定不显示伺服设定/伺服调整画面伺服调整画面 1: 显示伺服设定显示伺服设定/伺服调整画面伺服调整画面3.切断一下电源切断一下电源,再接上电源再接上电源2022-2-19

9、BJFANUC LZW16显示伺服设定画面显示伺服设定画面 BEIJING-FANUC4. 按以下步骤显示伺服参数的设定画面按以下步骤显示伺服参数的设定画面(伺服设定画面伺服设定画面)首先首先 按按 键键SYSTEMPARAM 参数DIGNOS 诊断PMCPMCSYSTEM 系统(OPRT) (操作)PITCH 螺补SV.PRM伺服参数SV.PRM伺服参数2022-2-19BJFANUC LZW17显示伺服设定画面显示伺服设定画面 BEIJING-FANUC2022-2-19BJFANUC LZW18显示伺服设定画面显示伺服设定画面 BEIJING-FANUC初始设定位参数2000电动机号参数

10、2020AMR参数2001CMR参数1820进给变比参数2084,2085移动方向参数2022速度脉冲数参数2023位置脉冲数参数2024参考计数器参数18212022-2-19BJFANUC LZW19确认信息确认信息 BEIJING-FANUCNC的机型名称Series 16i-B伺服电机的型号名称8/3000i电机内置的脉冲编码器的种类A/1000i分离式位置检测器的有无比如: 无电机每转动一圈的机床的移动量10mm/电机每转动1圈机床的检测单位0.001mmNC的指令单位0.001mm2022-2-19BJFANUC LZW20伺服参数初始设定伺服参数初始设定 BEIJING-FANU

11、C2022-2-19BJFANUC LZW21输入初始设定所需要的参数输入初始设定所需要的参数 BEIJING-FANUC1. 初始设定位全部设为”0” 0 0 0 0 0 0 0 0#7#6#5#4#3#2#1#0位#0 的设定如下所示对于FS0-C, FS15-A的NC, #0=0: 在最小单位1m上使用 #0=1: 在最小单位0.1m上使用对于FS16, 18以后的NC, #0=0: 在半闭环,全闭环的机床上,在下 述以外的情况时使用 #0=1: 在全闭环上,使用位置反馈脉冲 数超过”32767”的检测器设定#0=1时, 用1/10的值进行设定2022-2-19BJFANUC LZW22

12、初始设定位初始设定位 BEIJING-FANUC位置脉冲数的设定大于32767时的设定初始设定位bit0(高分辨率位)应根据以往的指令单位予以变更.而现行的i系列CNC上,指令单位和初始设定位#0之间不存在相互依存关系.当然,按照以往方式进行设定也不会有什么问题,但是,若使用位置反馈脉冲变换系数,则设定起来将会更加容易.参数号内容设定值范围 备注2185位置反馈脉冲数变换系数2022-2-19BJFANUC LZW23初始设定位初始设定位 BEIJING-FANUC90E0,D0系列,90B0系列,90B5,90B6系列,90B1系列:请使用位置反馈脉冲变换系数,以两个参数的乘积设定位置脉冲数

13、.电机每转动一圈的来自分离式检测器的反馈脉冲数=位置脉冲数x位置反馈脉冲数变换系数9096系列:由于与位置反馈脉冲变换系数不对应,请按照以往的方式,将初始设定位bit0设为1,将速度脉冲数,位置脉冲数的设定值设为1/10.电机每转动1圈的来自分离式检测器的反馈脉冲数=位置脉冲数x102022-2-19BJFANUC LZW24设定电动机号设定电动机号 BEIJING-FANUC2.设定电动机号设定电动机号确认在伺服电动机的标签上标明的确认在伺服电动机的标签上标明的(参照下例参照下例)型号第型号第2部分的部分的4位号码位号码.例例 A06B-xxxx-Bxxxx电动机型号电动机型号xxxx代表的

14、内容02Model 1/5000i05Model 2/5000i23Model 4/4000i27Model 8/3000i43Model 12/3000i47Model 22/3000i53Model 30/3000i57Model 40/3000i例如例如:A06B-02xx-By0z2022-2-19BJFANUC LZW25i系列伺服电机代码表系列伺服电机代码表 BEIJING-FANUC电机型号4/4000is8/3000is12/3000is22/2000isc4/3000i电机代码156(256)158(258)172(272)174(274)171(271)电机型号 c8/20

15、00i c12/2000i c22/2000i c30/1500i2/5000i电机代码176(276)191(291)196(296)201(301)155(255)电机型号4/4000i8/3000i12/3000i22/3000i30/3000i电机代码173(273)177(277)193(293)197(297)203(303)电机型号 40/3000i4/5000is8/4000is12/4000is22/4000is电机代码207(307)165(265)185(285)188(288)215(315)电机型号 30/4000is 40/4000is 50/3000is50/30

16、00is 100/2500is电机代码218(318)222(322)224(324)225(325)FAN235(335)2022-2-19BJFANUC LZW26i系列主轴伺服电机代码表系列主轴伺服电机代码表 BEIJING-FANUC电机型号3/10000i6/10000i8/8000i12/7000ic15/6000i电机代码332333334335246电机型号c1/6000ic2/6000ic3/6000ic6/6000ic8/6000i c12/6000i电机代码240241242243244245电机型号 0.5/10000i 1/12000i 1.5/10000i 2/10

17、000i3/10000i6/10000i电机代码301302304306308310电机型号8/8000i12/7000i15/7000i18/7000i22/7000i30/6000i电机代码312314316318320322电机型号40/6000i50/4500i 1.5/10000i 2/15000i3/12000i6/12000i电机代码323324305307309401电机型号8/10000i12/10000i 15/10000i 18/10000i 22/10000i电机代码402403404405406电机型号 12/6000ip 12/8000ip 15/6000ip 15

18、/8000ip 18/6000ip 18/8000ip电机代码407408409电机型号 22/6000ip 22/8000ip 30/6000ip 40/6000ip 50/6000ip 60/4500ip电机代码4104114124134142022-2-19BJFANUC LZW27电枢倍乘比电枢倍乘比 BEIJING-FANUC检测单位由后面叙述的进给变比(柔性进给变比)的设定和电动机每转的机床移动量决定3.设定设定AMR(电枢倍增比电枢倍增比)在现在的在现在的系列中系列中, ,由于不使用由于不使用, ,所以全部设为所以全部设为”0”0”使用电动机的种类#7#6#5#4#3#2#1#0

19、在所有系列及S系列中带有串行脉冲编码器A,B 0 0 0 0 0 0 0 0用旧软件驱动用旧软件驱动S系列电动机时系列电动机时,有部分设定是不同的有部分设定是不同的2022-2-19BJFANUC LZW28设定指令倍乘比设定指令倍乘比 BEIJING-FANUC4.设定设定CMR(指令倍乘比指令倍乘比)CMR决定由决定由NC输入伺服的移动量的指令倍率输入伺服的移动量的指令倍率CMR(倍率倍率)= 最小移动单位最小移动单位(NC)/ 检测单位检测单位(伺服伺服)例例: 对于对于NC侧发出侧发出1个脉冲指令个脉冲指令,机床移动机床移动1m时的最小移动单位是时的最小移动单位是1m/脉冲脉冲 伺服的

20、检测单位则为伺服的检测单位则为0.001mm/脉冲脉冲, 则则CMR=1(x1)根据根据CMR(倍率倍率),按下列条件计算设定值按下列条件计算设定值CMR从1/2到1/27时设定值=1/CMR(倍率)+100CMR从1到48时设定值=2xCMR(倍率)2022-2-19BJFANUC LZW29设定指令倍乘比设定指令倍乘比 BEIJING-FANUCxCMR位置控制位置控制速度控制速度控制n/m参考计数器容量参考计数器容量GRID参数1821参数1850参数2084/2085参数1820诊断300自动手动移动指令+_这里为每脉冲单位(最小移动单位)检测单位电动机电动机 机床机床位置检测器位置检

21、测器检测单位由后面叙述的进给变比(柔性进给变比)的设定和电动机每转的机床移动量决定2022-2-19BJFANUC LZW30设定柔性进给变比设定柔性进给变比(N/M) BEIJING-FANUC5.设定进给变比N/M(柔性进给变比n/m)机床响应指令脉冲正确移动时,为了使位置反馈脉冲数与指令脉冲数相同而设定检测比.使用半闭环时N/M=电动机每转所需要的位置反馈脉冲数/1000000(脉冲编码器每转的位置反馈脉冲数)不管那种脉冲编码器,分母都用100万进行计算分子与分母的关系,必须是“分子32767)=10000 x 16因此, 进行如下设定:A: 10000B: 16注释电机的检测器为i脉冲

22、编码器的情形(速度脉冲数=8192)请尽可能设定变换系数为2的乘方值( 2,4,8,).(软件内部中所使用的位置增益值将更加准确)当位置脉冲数的设定值变得非常大时,由于位置增益的位数减少,有时会导致进行插补的2轴之间出现微妙的相应性差异.为了避免这一问题,请进行下列设定?.2022-2-19BJFANUC LZW38参考计数器容量参考计数器容量 BEIJING-FANUC直线轴:参考计数器=电机每转动一圈所需的位置脉冲数或其整数分之一旋转轴参考计数器=电机每转动一圈的位置脉冲数/M或其整数分之一电机和工作台之间的减速比为M/N时( M和N为整数, M/N为不可再约分的分数)旋转轴上电机和工作台

23、的旋转比不是整数时,需要设定参考计数器的容量,以使参考计数器=0的点(栅格点)相对于工作台总是出现在相同位置.因此,需要将旋转轴上的电机每转动1圈的位置脉冲数假设为1/M.2022-2-19BJFANUC LZW39参考计数器容量参考计数器容量 BEIJING-FANUC例:检测单位=1m, 滚珠丝杠的螺距=20mm/每转, 减速比=1/17的系统电机每转动1圈所需的位置脉冲数=20000/171821(FS30i, 16i)参考计数器容量(分子) 2179(FS30i, 16i)参考计数器容量(分母)作为参考计数器容量的分母设定值,假定最大为100左右的值.在试图设定比上述值更大的值时,会导

24、致栅格宽变得非常小,因此,难以采用栅格方式的回零, 这一点需要引起注意.此外,分母的参数不会显示在伺服设定画面上, 因此, 请从参数画面进行设定.在本例中,假定分子=20000,分母=17.注释: 即使在使用分数设定的情形下,在半闭环旋转轴下减速比为M/N时,请设定电机每转动1圈的位置脉冲数/M参考计数器=电机每转动1圈的位置脉冲数/M或其整数分之一2022-2-19BJFANUC LZW40参考计数器容量参考计数器容量 BEIJING-FANUC例: 改变检测单位的方法2022-2-19BJFANUC LZW41参考计数器容量参考计数器容量 BEIJING-FANUC2022-2-19BJF

25、ANUC LZW42参考计数器容量参考计数器容量 BEIJING-FANUC参考计数器容量指定栅格方式返回参考点的栅格间隔2022-2-19BJFANUC LZW43伺服系统的检测单位伺服系统的检测单位 BEIJING-FANUC根据CMR DMR及柔性进给变比的设定,决定伺服系统的检测单位(每个脉冲的指令和机械系统的移动单位)伺服分辨率:相当误差计数一个脉冲的移动量最小指令增量指CNC送到机床的最小指令单位检测单位指检测机床位置的最小单位设定柔性进给齿轮(F.FG)通过使来自脉冲编码器,分离式检测器的位置反馈脉冲可变,即可相对于各类滚株丝杠的螺距,减速比而轻而易举地设定检测单位.2022-2

26、-19BJFANUC LZW44单位系单位系 BEIJING-FANUC2022-2-19BJFANUC LZW45FSSB设定画面设定画面 BEIJING-FANUC2022-2-19BJFANUC LZW46FSSB设定设定 BEIJING-FANUCNo. 1902#0=0, 可在FSSB的设定画面上进行自动设定.使用FSSB连接伺服放大器, 需要定义下列伺服参数.No. 1023No. 1905No. 1910-1919No. 1936和1937轴的设定将根据由FSSB设定画面输入的轴和放大器的信息自动计算.用该计算结果,自动设定参数No. 1023, 1905, 1910-1919,

27、 1936和1937.同时参数No. 1902#1=1,表示个参数已完成设定.NC断电, 开机, 以使各轴按这些参数工作.2022-2-19BJFANUC LZW47FSSB设定设定 BEIJING-FANUC90D0, 90E0HRV3HRV2TYPE A9(全闭环8)12TYPE BNo.1023不能设4的倍数, 1个DSP只能控制3个轴No.1092手动设定No.1905#6No.1905#7No.1936No.1937X120B1Y121C2Z122D3A123E02022-2-19BJFANUC LZW48FSSB设定设定 BEIJING-FANUC参数号内容143760143771

28、1437821437941438032143813214382321438332No.1430414357; No.1437614383; 参数号内容1430401430511430621430741430851430961431081431191431210143136414314-5614315-9614316 2022-2-19BJFANUC LZW49FSSB设定设定 BEIJING-FANUCFSSB手动设定: No.1438414391参数号内容14384514385614386814387914388321438932143903214391322022-2-19BJFANUC

29、LZW50高速高精度加工调整高速高精度加工调整 BEIJING-FANUC目的: 提高定位精度, 提高加工面和加工形状精度,缩短加工时间.步骤: 使用伺服HRV控制的伺服调整步骤.效果和手段:基本设定达到什么效果手动调整达到什么效果一键设定使用工具: SERVO GUIDE 软件SERVO GUIDE 达到什么效果2022-2-19BJFANUC LZW51伺服调整步骤伺服调整步骤 BEIJING-FANUC 伺服调整步骤和方法 使用HRV2控制的数字伺服参数初始设定速度增益调整IP控制,PI控制;速度增益, HRV滤波器.位置控制参数调整加减速类型;快速进给波形,位置增益形状误差抑制功能位置

30、前馈功能, 反向间隙补偿功能停止时振动抑制功能N脉冲抑制功能, 停止时比例增益降低功能移动中振动抑制功能2022-2-19BJFANUC LZW52说明说明 BEIJING-FANUC最靠近电机的伺服HRV电流控制担负着按照高速速度控制输出的指令运转电机的作用, 伺服HRV电流控制的性能支撑高速速度控制的性能.此外,高速速度控制按照位置控制输出的速度指令对电机速度进行控制.要提高对作为最终目标的位置指令进行追踪, 需要提高位置增益设定.为此, 需要提高高速速度控制的性能, 而要提高该性能, 则需要提高伺服HRV电流控制的性能.也就是说,在为提高伺服控制性能的伺服调整中, 改善构成伺服控制基础的

31、伺服HRV电流控制是首先应该解决的项目,接下来需要解决的项目是高速速度控制和位置控制.总之,通过进行伺服HRV控制,即可提高电流环路的响应,从而实现速度环路,位置环路的高增益化. 高增益化不仅可提高指令追踪性能,提高控制外力干扰的性能,而且还具有简化象限突起补偿等伺服功能调整的效果,可以使伺服调整更加简单.2022-2-19BJFANUC LZW53框图框图 BEIJING-FANUC4加/减速来自CNC的指令6位置增益3高速速度控制3机床共振回避过滤器2伺服HRV电流控制5前馈+2022-2-19BJFANUC LZW54伺服调整步骤伺服调整步骤 BEIJING-FANUC高速高精度相关的参

32、数初始设定值伺服HRV控制的设定高速速度控制的调整快速移动加/减速的调整位置增益的调整基于圆弧的调整基于四角的调整基于带有1/4圆弧的四角形状的调整2022-2-19BJFANUC LZW55伺服调整步骤伺服调整步骤 BEIJING-FANUC在进行伺服调整之前,在下表中示出一开始应该设定的参数设定值.只要设定下面的值,2022-2-19BJFANUC LZW561.高速高精度相关的参数初始设定值高速高精度相关的参数初始设定值 BEIJING-FANUC在开始以高速高精度为目标的伺服调整之前, 设定最低限度所需的参数30i/16i等设定值内容20040X000011HRV2控制有效 *1204

33、0标准设定值电流环路积分增益 *12041标准设定值电流环路比例增益 *12003#31PI控制有效 *22017#71速度环路比例项高速处理功能有效 *3 2006#41速度反馈的取入1ms有效2016#31停止时比例增益可变功能有效21192( 1m检测)20(0.1 m检测)停止时比例增益可变功能:停止判断水平(检测单位)18255000伺服环增益2021128负载惯量比(速度环路增益)2202#11切削/快速移动分别速度环路增益可变功能有效2107150切削时速度环路增益倍率2022-2-19BJFANUC LZW57基本参数基本参数 BEIJING-FANUC1. 通过设定伺服HRV

34、2控制用电机型号,即可自动加载最佳参数没有伺服HRV2控制用电机型号时, 在加载了伺服HRV1用标准参数后,进行下面的计算.No2004=0X000011( 请勿改变X)No2040= HRV1用标准设定值0.8No2041= HRV1用标准设定值1.62. 使用I-P控制时, 设定0.PI控制:向目标指令的追踪性较佳, 高速高精度需要此功能I-P控制: 到达目标位置之前的时间较短,适合于定位用途3.有的机床,在某些情况下没有加速度反馈功能或辅助功能反而可提高速度环路增益.在使用速度环路比例项高速处理功能时,若不能够设定较高的速度环路增益(300%左右), 请尝试加速度反馈功能,并且采用可以设

35、定较高速度环路增益者4.速度环路增益(%)=（1+负载惯量比256）1002022-2-19BJFANUC LZW58前馈前馈 FAD BEIJING-FANUC30i/16i等设定值内容2007#61FAD（精密加/减速）有效 *12209#21FAD直线型210916FAD时间常数 *22005#11前馈有效1800#30快速移动前馈 *3 2017#51RISC前馈有效2200#51RISC前馈有效209210000先行前馈系数206950速度前馈系数2022-2-19BJFANUC LZW59前馈前馈 FAD BEIJING-FANUC1.FS30i, FS31i,FS32i上标准使用

36、纳米插补,所以不需要精密加/减速. AI纳米轮廓控制, AI轮廓控制, 高精度轮廓控制中,精密加/减速无效, 所以应在CNC侧设定插补后的加/减速时间常数.2.精密加/减速时间常数务必设定8的倍数. 快速移动时使用精密加/减速的情形下,请将快速移动前馈置于有效,或者使用切削/快速移动分别精密加/减速功能.3. RISC前馈在AI轮廓控制, 高精度轮廓控制中有效, 可提高前馈的平滑度.2022-2-19BJFANUC LZW60反向间隙加速功能反向间隙加速功能 BEIJING-FANUC30i/16i等设定值内容1851大于或等于1反向间隙补偿2003#51反向间隙加速有效2006#00/10:

37、半闭环系统 1:全闭环系统2009#71反向间隙加速停止2009#61仅在切削进给时反向间隙加速(FF) 2223#71仅在切削进给时反向间隙加速(G01)2015#602级反向间隙加速 *12146502级反向间隙加速 结束时间2048100反向间隙加速量20825 ( 1m检测)50 (0.1 m检测)反向间隙加速停止时机207120反向间隙加速时间1.在精度要求更高的情形下, 请使用2级反向间隙加速功能.2022-2-19BJFANUC LZW61时间常数时间常数 BEIJING-FANUC根据所使用的CNC侧的高速高精度功能, 设定加/减速时间常数的初始值. 一边确认快速移动,切削进给

38、的动作,一边将加/减速时间常数的值调整到最佳值.AI纳米轮廓控制, AI轮廓控制, AI先行控制, 先行控制16i设定值内容1620200快速移动加减速时间常数直线部分（ms)1621200快速移动加减速时间常数铃形部分（ms)177010000插补前加减速：最大切削进给速度1771240插补前加减速：时间（ms) 0.07G177264插补前加减速：铃型时间常数（ms)(先行控制以外者）176824插补后加减速时间常数（ms)2022-2-19BJFANUC LZW62时间常数时间常数 BEIJING-FANUC根据所使用的CNC侧的高速高精度功能, 设定加/减速时间常数的初始值. 一边确认

39、快速移动,切削进给的动作,一边将加/减速时间常数的值调整到最佳值.AI纳米高精度轮廓控制, AI高精度轮廓控制, 高精度轮廓控制16i设定值内容1620200快速移动加减速时间常数直线部分（ms)1621200快速移动加减速时间常数铃形部分（ms)840010000插补前加减速：最大切削进给速度19510240插补前加减速：时间（ms) 0.07G(No8401用于高精度轮廓控制)841664插补前加减速：铃型时间常数（ms)176824插补后加减速时间常数（ms)2022-2-19BJFANUC LZW632.伺服伺服HRV控制的设定控制的设定 BEIJING-FANUCHigh Respo

40、nse Vector伺服HRV控制,是基于高速高响应的电流控制的数字伺服的控制方式, 备有伺服HRV1控制,伺服HRV2控制,伺服HRV3控制,伺服HRV4控制,通过采用这些控制方式,可以实现更加高速,高精度,高加速.Series30iSeries30i以外者90D0或更新版90E0或更新版90B0H(08)版9096或更新版伺服HRV1控制xxOO伺服HRV2控制OOx伺服HRV3控制Ox伺服HRV4控制OxxxO: 对应(推荐使用)X: 不对应注: 使用伺服HRV4控制时, 请使用90D0系列J(10)版或更新版. 90D0,90E0系列中,请在所有轴使用相同的伺服HRV控制.2022-2

41、-19BJFANUC LZW642.伺服伺服HRV控制的特征控制的特征 BEIJING-FANUC伺服HRV控制,是通过伺服电机,伺服放大器,控制方式来实现的综合性控制技术.伺服HRV2控制具有如下特点.特点1: 可以使用除掉机械系统具有的振动分量的HRV过滤器. HRV过滤器具有以下一些, 它们对应范围广,可对应低频振动到高频振动. 转矩指令过滤器(中频振动排除过滤器) 减振过滤器(高频振动排除过滤器) 外力干扰排除过滤器功能(低频振动排除过滤器)特点2:实现基于iS/iF/iS系列电机, i,i伺服放大器高速高精度且平顺的进给.特点3:提高基于脉冲编码器的高精度化的控制性能.90B0,90

42、B1,90B6,90B5系列中,建议用户在电流环中使用伺服HRV2控制. 2022-2-19BJFANUC LZW652.使用的伺服软件系列使用的伺服软件系列/版本版本 BEIJING-FANUC(Series 30i,31i,32i)90D0系列/A(01)版或更新版90E0系列/A(01)版或更新版(Series 15i-B,16i-B,18i-B,21i-B,0i-B,0i Mate-B,Power Mate i)90B0系列/A(01)版或更新版90B1系列/A(01)版或更新版90B6系列/A(01)版或更新版(Series 0i-C, 0i Mate-C,20i-B)90B5系列/

43、A(01)版或更新版2022-2-19BJFANUC LZW662.伺服伺服HRV2控制控制 BEIJING-FANUC位置控制速度控制HRV过滤器HRV电流控制伺服放大器速度反馈电流反馈实现电流控制的高速化高精度的电流检测对应范围广,可对应低频振动高频振动的HRV过滤器高响应和高精度的检测器2022-2-19BJFANUC LZW672.伺服伺服HRV控制的设定控制的设定 BEIJING-FANUC选择伺服HRV控制. 从伺服HRV2,HRV3,HRV4选择最佳的伺服HRV控制进行伺服HRV控制的设定.务须进行伺服HRV2的设定, 然后根据需要进行HRV3或HRV4的设定.30i系列:伺服H

44、RV2控制属于标准设定HRV2设定步骤.根据伺服HRV2控制用电机型号加载标准参数.参照伺服参数初始设定.2022-2-19BJFANUC LZW682.伺服伺服HRV2控制的特征控制的特征 BEIJING-FANUC30i/16i等设定值内容2021128负载惯量比(速度环路增益)2202#11切削/快速移动分别速度环路增益可变功能有效2107150切削时速度环路增益倍率2022-2-19BJFANUC LZW692.伺服伺服HRV3控制控制 BEIJING-FANUC伺服HRV3控制除了具有伺服HRV2控制的特点外,还具有如下特点.特点1: 通过采用高速DSP, 实现高速HRV电流控制,提

45、高电流环路的响应.特点2: 通过组合线性电机和is系列伺服电机,同时实现高加速和高速高精度.在90D0,90E0系列中,建议用户使用伺服HRV3控制.伺服HRV4控制除了具有伺服HRV2,3控制的特点外,还具有如下特点.特点1: 改进了伺服HRV控制的控制方式.(HRV扩展功能)特点2: 通过提高高速DSP, 伺服放大器耐热性,使得电流环路的响应比伺服HRV3电流控制有了进一步的提高.2022-2-19BJFANUC LZW702.伺服伺服HRV3控制控制 使用的伺服软件系列使用的伺服软件系列/版本版本 BEIJING-FANUC(Series 30i,31i,32i)90D0系列/A(01)

46、版或更新版90E0系列/A(01)版或更新版(Series 15i-B,16i-B,18i-B,21i-B,0i-B,0i Mate-B,Power Mate i)90B0系列/A(01)版或更新版90B1系列/A(01)版或更新版90B6系列/A(01)版或更新版(Series 0i-C, 0i Mate-C,20i-B)90B5系列/A(01)版或更新版2022-2-19BJFANUC LZW712.伺服伺服HRV3控制的设定控制的设定 BEIJING-FANUC30i系列以外的伺服, HRV2控制属于标准设定. 不能通过HRV2得到令人满意的精度时, 应研究采用伺服HRV3.16i参数号

47、建议设定值内容2013#01HRV3电流控制有效2202#11切削,快速移动分别速度环路增益功能有效2334150高速HRV电流控制下的电流环增益倍率2335200高速HRV电流控制下的速度环增益倍率HRV3参数, 在设定完伺服HRV2控制之后, 进行下面的设定注: 1. 要使用高速HRV电流控制,需要设定G代码 (高速HRV电流控制在G5.4Q1-G5.4Q0之间有效)2. 90B0,90B1,90B6,90B5系列上, 高速HRV电流控制中的转矩指令被限制在最大70%.2022-2-19BJFANUC LZW722.伺服伺服HRV3控制的设定控制的设定 BEIJING-FANUC30i系列

48、:伺服HRV2控制属于标准设定. 但是要进行高速高精度调整, 建议采用伺服HRV3. 不能通过HRV3得到令人满意的精度时, 应研究采用伺服HRV4.30i参数号建议设定值内容2013#01HRV3电流控制有效2202#11切削,快速移动分别速度环路增益功能有效2283#01切削进给时高速HRV电流控制有效, HRV4时无效 1*2334150高速HRV电流控制下的电流增益倍率2335200高速HRV电流控制下的速度增益倍率HRV3参数, 在设定完伺服HRV2控制之后, 进行下面的设定注: 1.N2283#0=1时, 不需要G代码. 在指定了G01时有效,不对G5.4Q1进行监视.2. N22

49、83#0=0时, 要使用高速HRV电流控制, 需要设定G代码(高速HRV电流控制在G5.4Q1- G5.4Q0之间有效). 3.在90E0系列上使用伺服HRV3控制时, 其每张伺服卡的最大轴数受到减小到3轴这样的制约.不能够在No.1023中设定4的倍数.请调过4的倍数进行设定.例在90E0系列上使用8轴时, No.1023的设定成为1,2,3,5,6,7,9,102022-2-19BJFANUC LZW732.伺服伺服HRV3控制的设定控制的设定 BEIJING-FANUCSeries30i,16i等高速HRV电流控制方式进给速度环路增益(%)有效(G5.4Q1G5.4Q0)快速移动(1+N

50、o2021/256)x100切削进给(1+No2021/256)xNo2335(高速HRV电流控制和速度环路增益倍率)无效快速移动(1+No2021/256)x100切削进给(1+No2021/256)xNo2107(切削/快速移动分别速度环路增益倍率)2022-2-19BJFANUC LZW742.有关伺服有关伺服HRV3控制的制约控制的制约 BEIJING-FANUC有关伺服电机的输出转矩(90B0,90B1,90B6,90B5系列)在进行高速HRV电流控制中的切削时, 转矩指令自动地被限制在伺服放大器的最大电流值的70%上.因此,转矩指令较容易饱和.请在考虑了切削负载和上述限制的基础上确

51、定切削进给时的时间常数.通常,高速HRV电流控制方式用于精切时的轻切削,转矩指令被限制在伺服放大器最大电流值的70%上,并不会成为较大的制约.G5.4Q1指令中的转矩曲线伺服放大器的最大输出转矩100%70%HRV2或HRV3的快速移动时HRV3切削时(G5.4Q1)速度(90D0,90E0系列)对于Series30i等的伺服放大器,其耐热性有了提高,没有像90B0,90B1,90B6,90B5系列那样的转矩指令限制.2022-2-19BJFANUC LZW752.伺服伺服HRV4控制的设定控制的设定 BEIJING-FANUC30i系列:在设定完伺服HRV2控制之后, 进行下面的设定. 伺服

52、HRV4控制不能与伺服HRV3同时设定,需要指定与伺服HRV4控制对应的伺服放大器.30i参数号建议设定值内容2014#01HRV4电流控制有效2300#01HRV扩展功能有效2202#11切削, 快速移动分别速度环路增益功能有效2334150高速HRV电流控制下的电流增益倍率2335200高速HRV电流控制下的速度增益倍率HRV4参数, 在设定完伺服HRV2控制之后, 进行下面的设定注: 1. 伺服HRV4可以在90D0系列/J(10)版或更新版上使用2. 伺服HRV4受到如下制约: 每张伺服卡的最大轴数减少, 伺服电机的最大转矩被限制在70%上. 3. 要使用高速HRV电流控制, 需要设定

53、G代码. (高速HRV电流控制在G5.4Q1-G5.4Q0之间有效)2022-2-19BJFANUC LZW762.伺服伺服HRV4控制的设定控制的设定 BEIJING-FANUCSeries30i等高速HRV电流控制方式进给速度环路增益(%)有效(G5.4Q1G5.4Q0)快速移动(1+No2021/256)x100切削进给(1+No2021/256)xNo2335(高速HRV电流控制和速度环路增益倍率)无效快速移动(1+No2021/256)x100切削进给(1+No2021/256)xNo2107(切削/快速移动分别速度环路增益倍率)2022-2-19BJFANUC LZW772.有关伺

54、服有关伺服HRV4控制的制约控制的制约 BEIJING-FANUC有关伺服电机的输出转矩(90D0系列/J(10)版)在进行高速HRV电流控制中的切削时, 转矩指令自动地被限制在伺服放大器的最大电流值的70%上.因此,转矩指令较容易饱和.请在考虑了切削负载和上述限制的基础上确定切削进给时的时间常数.通常,高速HRV电流控制方式用于精切时的轻切削,转矩指令被限制在伺服放大器最大电流值的70%上,并不会成为较大的制约.G5.4Q1指令中的转矩曲线伺服电机的最大输出转矩100%70%HRV2,HRV3或HRV4的快速移动时HRV4切削时(G5.4Q1)速度2022-2-19BJFANUC LZW78

55、2.高速高速HRV电流控制电流控制 BEIJING-FANUC高速HRV电流控制方式的启动方法通过G代码(G5.4)切换高速HRV电流控制方式. 高速HRV电流控制方式在G5.4Q1和G5.4Q0之间对切削指令有效.高速HRV电流控制方式高速HRV电流控制方式的确认方法.诊断No700#1, HOK表示可以利用伺服HRV3,4控制.诊断No700#0, HON表示电流控制周期成为高速,使用高速HRV电流控制用的电流增益倍率.2022-2-19BJFANUC LZW793.高速速度控制的调整高速速度控制的调整 BEIJING-FANUC使用伺服向导的调整导航器, 可以简单地对速度环路增益和减振过

56、滤器进行调整 在设定完伺服HRV控制之后,进行速度环路增益和减振过滤器的调整. 为了充分发挥伺服性能, 需要设定较高的速度环路增益. 但是, 有的机床在特定的频率下具有容易振动的特性, 如果设定较高的速度环路增益, 将会导致在该频率下的振动( 机械共振). 因此, 不能够再设定较高的速度环路增益. 在这种情况下, 需要进行减振过滤器的调整. 减振过滤器具有降低特定频率附近的增益的效果, 可避免产生机械共振, 设定较高的速度环路增益.自动调整步骤:Initial Gain-Tuning (增益初始调整), 明确特定机械共振的频率.Filter-Tuning(过滤器自动调整)Gain-Tuning

57、(增益自动调整)2022-2-19BJFANUC LZW803.高速速度控制的调整高速速度控制的调整 BEIJING-FANUC 1. 增益初始调整通过Initial Gain-Tuning, 确定针对振荡极限具有极限的速度环路增益值. 通过进行这一调整, 速度增益将被设定在高于初始状态的值上, 这样便可以明确特定机械共振的频率. 调整导航器上显示速度环路的频率特性(博德线图). 上段中显示的图表表示增益特性, 下段中显示的图表表示相位特性. 对于此图表应注意下列几点.增益曲线上构成0dB的区间表示响应带宽. 通过提高速度增益, 增益曲线的0dB 级将会扩展,由此得到高响应.共振频率下的增益水

58、平小于等于-10dB截止频率下的增益水平小于等于10dB1000Hz附近的增益水平小于等于-20dB2022-2-19BJFANUC LZW813.高速速度控制的调整高速速度控制的调整 BEIJING-FANUC 2. 过滤器自动调整 接着, 从调整导航器中选择 “Filter-Tuning” , 进行为抑制机械共振的减振过滤器的调整. 下面, 在具有2个共振频率(250Hz和 530Hz) 的机床上,示出进行过滤器调整的实例. 2022-2-19BJFANUC LZW823.高速速度控制的调整高速速度控制的调整 BEIJING-FANUC 3. 增益自动调整 Gain -Tuning 最后,

59、 从调整导航器中选择”Gain-Tuning” , 确定最后的速度环路增益. 通过减振过滤器的调整, 即可排除机械共振的影响, 从而可以进行较高的速度环路增益设定. 2022-2-19BJFANUC LZW833.高速速度控制的调整高速速度控制的调整 BEIJING-FANUC 手动调整 速度环路增益和减振过滤器A 基于转矩指令波形的调整 1. 在机床的全行程下进行快速移动,观测停止时和高速时的转矩指令.( 采样周期建议值: 125m) 注意: 在使用切削快速移动分别速度环路增益功能时,通过切削最大速度进行切削进给, 同时弄清切削时的振荡极限. 2. 逐渐提高速度环路增益时, 产生如下振荡现象

60、转矩指令波形产生振动机床发出振动响声停止时位置偏差值增大 3. 对出现这些现象时的转矩指令进行频率分析(Ctrl-F) ,测量振动频率. 4. 对测得的振动频率设定在衰减中心频率中, 在衰减带宽和衰减中设定参考了设定标准的初始值.2022-2-19BJFANUC LZW843.高速速度控制的调整高速速度控制的调整 BEIJING-FANUC 共振频率衰减带宽衰减小于等于150Hz降低速度环路增益 1*150 200Hz降低速度环路增益 2*200 400Hz 60100Hz0 50%大于等于 400Hz100 200Hz0 10%设定标准 FS30i,16i的情形衰减中心频率(Hz) 衰减带宽