論FANUC數(shù)控機床的伺服設(shè)定及調(diào)整

摘 要：進入二十一世紀(jì)，數(shù)控機床在工業(yè)上的應(yīng)用越來越廣泛，我國的數(shù)控機床占有量已經(jīng)排名世界前列。在眾多數(shù)控系統(tǒng)中，F(xiàn)ANUC數(shù)控系統(tǒng)是目前國內(nèi)也是世界上市場占有率最高的數(shù)控系統(tǒng)，雖然FANUC數(shù)控系統(tǒng)的可靠性非常高，但是由于目前國內(nèi)的操作工對數(shù)控機床的保養(yǎng)及維修技術(shù)不夠精通，經(jīng)常出現(xiàn)對數(shù)控機床的誤操作或者數(shù)據(jù)的誤刪除，從而導(dǎo)致數(shù)控設(shè)備的故障。伺服報警是FANCU數(shù)控機床常見的報警之一，文章通過對伺服系統(tǒng)原理以及伺服參數(shù)設(shè)定的講解讓操作者對FANUC伺服系統(tǒng)的設(shè)定及調(diào)整有個基礎(chǔ)的認(rèn)識，從而可以使操作者能對一些常見的伺服報警進行處理。

關(guān)鍵詞：FANUC；數(shù)控機床；數(shù)控維修；伺服參數(shù)；伺服調(diào)整

1 伺服系統(tǒng)基本參數(shù)的設(shè)置

FSSB中文全稱為高速串行伺服總線，將CNC控制器和多個伺服放大器通過高速串行伺服總線用一根光纜進行連接，從而提高伺服運行的可靠性。

使用高速串行伺服總線對進給軸進行控制時，需要設(shè)定如下的參數(shù)：No.1023、No.1905、No.1936、1937、No.14340～14349、No.14376～14391。

設(shè)定這些參數(shù)的方法有如下3種。

1.1 手動設(shè)定1

首先設(shè)定參數(shù)No.1023，從而默認(rèn)的軸設(shè)定完成。由此就不需要設(shè)定參數(shù)（No.1905，No.1936、1937，No.14340～14349，No.14376～14391），也不會進行自動設(shè)定。但是此項設(shè)定方法設(shè)定的參數(shù)不完整。

1.2 手動設(shè)定2

直接輸入所有參數(shù)（No.1023，No.1905，No.1936、1937，No.14340～14349，No.14376～14391）。

1.3 自動設(shè)定

進入伺服設(shè)定畫面，設(shè)定軸和放大器的關(guān)系，數(shù)控系統(tǒng)進行軸設(shè)定的自動計算，即自動設(shè)定相關(guān)參數(shù)（No.1023，No.1905，No.1936、1937、No.14340～14349，No.14376～14391）。

2 伺服參數(shù)的設(shè)置

2.1 設(shè)定編碼器類型和選擇設(shè)定方式

參數(shù)1815#5 數(shù)控系統(tǒng)是否使用分離型脈沖編碼器

0：不使用半閉環(huán)時

1：使用全閉環(huán)時

參數(shù)1902#1 FSSB的設(shè)定方式為自動時

0：自動設(shè)定未完成

1：自動設(shè)定已完成（1902#O設(shè)為0并重啟后自動置1）

參數(shù)1902#0 0：FSSB的設(shè)定方式為自動方式

1：FSSB的設(shè)定方式為手動方式

2.2 進入伺服設(shè)定畫面

“伺服設(shè)定”頁面中各項目含義如下所示。

2.2.1 初始化設(shè)定位

進行初始化定位時首先把2000#1設(shè)定為0表示伺服參數(shù)將進行初始設(shè)定，當(dāng)初始化設(shè)定正常結(jié)束時，重啟CNC作時，自動地設(shè)定為2000#1=“1”。2000#1這個參數(shù)修改后，數(shù)控機床會發(fā)出000號報警，此時無須馬上重啟，等所有初始化參數(shù)設(shè)定完成后，然后斷電重新啟動即可。

2.2.2 設(shè)定電機代碼

FANUC數(shù)控系統(tǒng)的伺服電機主要有αiS、αiF、βiS三個系列。根據(jù)伺服電機銘牌上的電機型號來查找電機代碼。具體需要查閱“FANUC伺服參數(shù)說明書”。

2.2.3 AMR的設(shè)定

如果是αiS、αiF或βiS電機，務(wù)必將此參數(shù)設(shè)定為00000000。

2.2.4 指令倍乘比的設(shè)定

設(shè)定值=（指令單位/檢測單位）×2，一般數(shù)控機床的指令單位以及檢測單位都為0.001mm，因此，一般將其設(shè)定為2。

2.2.5 柔性齒輪比的設(shè)定

假設(shè)直線軸柔性齒輪比設(shè)定值為1：1，滾珠絲杠螺距為10mm，檢測單位為1？滋m，則柔性齒輪比應(yīng)設(shè)定為10：1000，即1：100。

2.2.6 電動機回轉(zhuǎn)方向的設(shè)定

設(shè)定111：從脈沖編碼器看電動機沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，設(shè)定-111：從脈沖編碼器看電動機沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。驗證時如果發(fā)現(xiàn)機床的實際移動方向與理論方向相反，可以查看本參數(shù)是否有誤。

2.2.7 位置反饋脈沖數(shù)、速度反饋脈沖數(shù)的設(shè)定

半閉環(huán)時，速度反饋脈沖數(shù)為固定值，設(shè)為8192，位置反饋脈沖數(shù)為固定值，設(shè)為12500全閉環(huán)時，速度反饋脈沖數(shù)設(shè)定為8192（固定值），位置反饋脈沖數(shù)設(shè)定值為電機每旋轉(zhuǎn)一周光柵尺的反饋脈沖數(shù)。

2.2.8 參考計數(shù)器容量的設(shè)定

參考計數(shù)器容量等于電機每旋轉(zhuǎn)一周所需的位置脈沖數(shù)，也等于電機每轉(zhuǎn)移動量除以檢測單位假定為半閉環(huán)，總傳動比為1：1，檢測單位1μm時，滾珠絲杠的螺距為5mm時，參考計數(shù)器容量為5000。

2.3 伺服設(shè)定畫面設(shè)定完成后需重啟CNC系統(tǒng)后才能生效。

3 伺服調(diào)整的方法

上述的伺服參數(shù)設(shè)定完并重啟生效后，數(shù)控機床的伺服性能可能未達到最佳狀態(tài)，因此還需進一步的后續(xù)操作。為了保證機床的加工過程中的平穩(wěn)運行以及加工的精度，需要對伺服增益進行調(diào)整，從而使數(shù)控機床達到最佳的工作狀態(tài)。

選擇手動輸入方式，連續(xù)多次按下[system]，選擇參數(shù)設(shè)定支援畫面并進入，按下軟鍵[操作]，選擇“伺服增益調(diào)整”，按下軟鍵[選擇]，出現(xiàn)參數(shù)設(shè)定頁面。此后伺服調(diào)整相關(guān)的參數(shù)設(shè)定，就在該頁面進行。

各軸增益的自動優(yōu)化調(diào)整，單擊“選擇軸”，進入軸選擇菜單，選擇X軸，選擇MDI方式，單擊“調(diào)整始”，電機開始速度環(huán)增益優(yōu)化調(diào)整。

調(diào)整結(jié)束后，可自動得到一組數(shù)據(jù)，這組數(shù)據(jù)代表伺服系統(tǒng)根據(jù)電機所帶的機械特性在各種運行速度下所應(yīng)有的最優(yōu)速度環(huán)增益值。如果自動優(yōu)化調(diào)整后的效果不能達到要求，還可以通過手調(diào)功能單獨調(diào)整。上述操作完成后，必須斷電重啟CNC系統(tǒng)才能生效。

通過對伺服系統(tǒng)原理以及伺服參數(shù)設(shè)定的講解可以讓機床操作者對FANUC伺服系統(tǒng)的設(shè)定及調(diào)整有個基礎(chǔ)的認(rèn)識，從而可以使操作工能對一些常見的伺服報警進行處理。伺服設(shè)定及調(diào)整是數(shù)控機床維修中最基礎(chǔ)的一個項目，它能讓機床操作工熟悉數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)的工作原理以及參伺服參數(shù)的設(shè)置，為后續(xù)的數(shù)控維修相關(guān)知識的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

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