數控機床裝調中的參數設置

■ 北京電子科技職業學院 （100176） 晁曉圓 牛立軍

數控機床采用數字控制技術對機床的加工過程進行自動控制，是現代制造業中應用最為廣泛的加工設備。參數設置是數控機床裝調與維修中的重要內容，深入理解并恰當運用參數設置是提高工作質量與效率的必要保障。

參數是數控系統用來匹配機床數控功能的一系列數據，包括設置參數、通信接口參數、伺服控制軸參數、行程限位參數、坐標系參數、進給與伺服電動機參數、顯示與編輯參數、螺距誤差補償參數、刀具補償參數、主軸參數及編程參數等，參數設置的正確與否，將直接影響到機床的正常工作與加工產品的質量。

1. 參數設置的意義

正確設置、合理運用參數的前提是真正理解參數的控制作用，究其根本在于數控機床的結構組成，即數控系統（CNC裝置）與機床本體各部分間的連接及信號控制關系，如附圖所示。

數控系統與機床本體各部分間的連接及信號控制關系圖

由附圖可以看出，CNC裝置的作用是處理來自于輸入裝置的加工信息，完成數值計算與邏輯判斷，進而控制機床的伺服驅動單元、主軸驅動單元、刀庫控制單元、電氣液控制單元及顯示與操作等裝置。參數設置的意義在于數控系統與機床本體各部分在完成了硬件的連接后，必需要輸入相應的機床參數及PLC程序，要進行進給軸參數的初始化及伺服調整、主軸設置與調試以及機床精度的設定與檢查，至此才算真正完成了CNC裝置與機床本體的對接，實現了兩者間的信息互認，數控系統的控制作用才能在機床的主軸、伺服、刀庫等機構上得以執行，數控機床的性能才得以發揮。

2. 參數的類型

數控系統的參數按其形式可分為位型參數、字節型參數、字型參數、雙字型參數以及實數型參數五種。“位型參數”通常用于設置系統某項功能是否有效，“字型參數”需要輸入數值進行量化的設定或調整，“位軸、字軸型參數”是針對系統每個軸進行位參數或字參數的設定，“實數型參數”是設置像速度和位置等帶有小數點的參數。

數控系統的參數按其用途可分為基本參數、伺服參數和主軸參數三大類。基本參數涉及功能參數如NC軸數（No8130）、手輪有效（N o8131）等功能宣告參數，還涉及系統單位（N o1000#0，N o1013#0 #1等）、軸屬性（N o1006#0，No1008#0等）、位置（No1320，No1321）、速度（No1410等）、顯示與編輯（No3105#0 #2等）等參數；伺服參數包括伺服FSSB設定、伺服參數初始化、伺服調整設定（位置檢測范圍設定、伺服增益設定、加減速設定）等參數；主軸參數包括主軸基本參數、主軸參數初始化及設定等。

3. 參數設置

數控系統參數的輸入方法有MDI手動輸入方式和I/O設備輸入方式兩種，I/O設備輸入方式可以是電腦或是存儲卡傳送數據。不論哪種參數輸入方式首先都應將機床設備置于急停狀態，將“寫參數”設置為1即可寫入狀態。

為了更好地理解參數對數控機床的控制作用，下面以FANUC 0i MD系統數控銑床為例，說明手動參數設置的過程。

（1）進行系統初始化操作，即SRAM存儲器全清：開機的同時按下 MDI 鍵盤的“RESET”與“DELETE”鍵，輸入1執行系統全清。

（2）設置語言與參數可寫入狀態：按“Off/Set”鍵進入設置菜單，將“LANG”語言選項設定為“中文簡體”，按“Off/Set”鍵兩次，將第一行參數改為“1”，設置參數可寫入狀態。

（3）設置單位：參數No1000的末位確認為0，設定系統單位為公制；參數No1013的后兩位均為0，設定單位為微米。

（4）設置伺服軸相關參數。①設置軸屬性：參數No8130定義伺服軸數為3，參數No1020、No1022和No1023定義軸名稱、各軸在基本坐標系中的順序、各軸伺服軸FSSB連接順序號，參數No1006定義三軸均為直線軸。②設置手輪：參數No8131#0設為1使用手輪，參數No7113設置為100手輪X100擋有效。③設置位移相關參數：參數No1320、No1321設定軟極限，參數No1828、No1829設定三軸移動容差和靜止容差，參數No1826設定到位寬度。④設置速度相關參數：參數No1410設置空運行速度，參數No1420～1425設置快移速度、快移F0倍率、手輪倍率、手動快速F0速度、回零減速速度；參數No1430設置切削最快鉗制速度，參數No1610設置直線加減速，No1620設置快移加減速時間，參數No1622設置切削加減速時間。⑤設置增益相關參數：參數No1825設置位置增益，參數No2021設置初始速度增益。⑥設置顯示相關參數：參數No3105后三位設置為101顯示主軸、進給速度及當前刀位號，參數No3111后兩位設置為11顯示主軸及伺服設定界面，參數No3111前兩位設置為11設置運行監視畫面和報警切換，參數No3108前兩位設置為11顯示主軸負載表及手動進給速度。⑦設置互鎖相關參數：參數No3003后四位設置為1101各軸及方向互鎖無效。關機、開機、重啟，保存設置并生效。⑧設置FSSB（光纖）：進入參數界面，按擴展鍵找到FSSB選項，放大器應與軸對應。⑨伺服初始化：進入伺服設定，依次設定各軸電動機種類、標準參數讀入、電動機代碼、檢出單位、N/M、絲杠螺距、方向和外置編碼器。

關機、開機、重啟，保存并生效設置。

（5）設置主軸參數。①使用串行主軸。主軸初始化。參數No3716#0設置為1定義串行主軸，參數No3717設置主軸軸號為1，參數No3720設置主軸編碼器線數，參數No4133設置主軸電動機代碼，參數No4019#7設置為1即主軸自動初始化。關機、斷總電源，開機重啟動，保存并生效設置。檢查參數No4019#7，如果變為0，主軸初始化結束；設置主軸速度相關參數：參數No3741與No4020設置主軸最高轉速，參數No3735設置主軸電動機的最低鉗制轉速，參數No3736設置主軸電動機的最高鉗制轉速，參數No4002#0位設為1，采用電動機編碼器反饋。②使用模擬主軸。參數No3716#0設置為0，即使用模擬主軸；參數No3717設置為1，即主軸放大器號為1；參數No3730設置為1000，即主軸速度增益為1000；設置參數No8133#5為1，即串行主軸設為無效；設置參數No3736為4095，即主軸電動機最高鉗制速度；參數No3720設置為4096，即位置編碼器的脈沖數。設定各擋10V電壓對應各擋最高轉速參數No3741～3743。

至此，完成了數控機床的基本設置，其他參數的設置可以在使用中根據需要進一步設置與調整。

4. 結語

數控機床作為現代制造業中最為重要的生產加工設備，其高能力、高精度、高效率等諸多優良品質只有在正確的參數設置下方能得以顯現。

數控參數通常存放在磁泡內存或需要由電池保持的CMOS RAM 中，由于電池電量不足或外界的某種干擾、或數控系統長期不通電等因素，會使部分參數丟失或變化，發生混亂，使機床無法正常工作。因此數控機床購進后, 應注意按隨機所帶參數表將機內設定值仔細校對一次，并認真保存參數表，做好數據的備份。

另外, 當機床出現不正常的振動、沖動、表面粗糙度或精度問題等“ 軟故障” 之后，首先應檢查參數，然后再進行其他方面診斷，往往可提高機床維修的效率。數控機床在長期運行之后，由于機械運動部件的磨損、電器元件性能的變化等原因，也需要重新調整相關參數。深入理解并掌握數控機床裝調中的參數設置，有助于機床的維修與維護，使機床處于更佳的工作狀態。

[1] 北京發那科機電有限公司.BEIJING-FANUC 0iD/OiMate MD 參數說明書［E］. 北京發那科機電有限公司，2008.

[2] 北京發那科機電有限公司.BEIJING-FANUC OiD/OiMate MD 維修說明書[E]. 北京發那科機電有限公司，2008.