上一期我们推出了《高效操作 | SERVO GUIDE MATE常用功能调试说明(上)》,小编在后台看到一片赞扬之声,心里也是美滋滋的,所以决定尽快推出下篇,大家赶快收藏起来吧!
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高效操作 | SERVO GUIDE MATE常用功能调试说明(上)
Part 3
机床循圆象限凸起测试
通过循圆时的伺服电机反馈数据(POSF或ABS)来观察机床象限突起状况。
采集循圆曲线时,Servo Guide Mate端“测量设定”部分与图 2一致,本节重点描述“设置通道”和“图形&运算”部分的设定。
设定通道
“设定通道”画面的进入方式有两种:1、点击“System”后选择“波形”,右扩展进入“圆”画面,然后依次点击“操作”、“测量”、“取数”和“CH设定”后进入“设定通道”画面(见图 3)。2、点击“System”后选择“波形”,右扩展进入“CH设定”画面,翻页至图 3 所示的“设定通道”。CH1~CH2和CH3~CH4分别采集POSF和ABS,具体设定值及含义见表 4。可根据实际需求选择其中一组设定即可,后文以POSF为例进行设定。
CH1 |
CH2 |
CH3 |
CH4 |
|
轴 |
1 |
2 |
1 |
2 |
种类 |
5:POSF |
5:POSF |
5:ABS |
5:ABS |
单位 |
4:mm |
4:mm |
4:mm |
4:mm |
转换系数 |
0.001 |
0.001 |
12(螺距) |
12(螺距) |
转换基准 |
1.000 |
1.000 |
524288 |
524288 |
原始值 |
0 |
0 |
0 |
0 |
运算&图形
“运算&图形”画面的进入方式有两种:1、点击“System”后选择“波形”,右扩展进入“圆”画面,依次点击“操作”后连续右扩展至“O/GSET”进入 “运算&图形”画面(见图 9)。2、点击“System”后选择“波形”,右扩展进入“CH设定”画面,翻页至图 9所示的“运算&图形”画面。设定值见图 9,如需采集ABS,只需将“输入1”和“输入2”分别设定为3和4即可。
缩放
“缩放”画面的进入方式有两种:1、点击“System”后选择“波形”,右扩展进入“圆”画面,依次点击“操作”后连续右扩展至“比例”进入 “缩放(圆弧)”画面。2、点击“System”后选择“波形”,右扩展进入“CH设定”画面,翻页至 “缩放(圆弧)”画面。具体设定值见图10图 9,注意“中心–横轴”和“半径”的设定与圆弧半径一致。
曲线采集
完成上述设定后,点击“System”后选择“波形”,右扩展进入“圆”画面,依次点击“操作”、“测量”和“启动”,此时“Y-TIME”画面内“Now Sampling”标志急速闪烁。切换至MEM方式运行NC程序,触发后“NowSampling”慢速闪烁直至采集结束,最终采集的振动频率曲线如图11所示。为便于观察,可在图形下方进行显示调整。
圆度调整
圆度的问题即在加工圆弧形状时,圆的轮廓成椭圆形状,其主要原因为插补的两轴存在动态不匹配的问题,需检查出插补轴以下参数是否完全一致。
参数 |
含义 |
备注 |
P.1825 | 位置环增益 | |
P.1622 | 切削时的加减速时间常数 | |
P.1769 | 高速高精时加减速时间常数 | |
P.2005#1 | 前馈有效 | |
P.2092、P.2144 | 切削时先行前馈系数 | P.2214#来决定采用哪一组 |
P.2069、P.2145 | 切削时速度前馈系数 |
表5 圆度调整相关参数
圆大小调整
圆大小的问题相对圆度问题一般情况下对加工精度的影响较小。圆大小产生的原因主要是伺服滞后所带来的加工形状误差,在系统侧可以使用前馈功能、适当设定较小插补后时间常数等方法,改善伺服滞后所引起的加工形状误差。
圆的象限调整
圆象限的调整是伺服调试中较为困难的地方。象限问题产生原因如下:在机床进给轴传动过程中,反向间隙、摩擦等因素造成电机在反向运转时产生滞后,进而造成加工的延时,在加工圆弧象限过渡处将会留下象限凸起的条纹。通常使用反向间隙加速功能进行象限调整:将人为设定的反向间隙加速补偿量补偿至速度积分环节的VCMD,用以改善电机受传动环节影响造成的滞后,降低反转时的位置误差。具体调试步骤如下:
Ø 一段反向间隙加速调整,建议参数见表6。
参数号 |
设定值 |
含义 |
P.1851 |
1 |
反向间隙补偿值,圆弧调试设定为1,调试完成后,恢复为实际值 |
P.2003#5 |
1 |
反向间隙加速功能,设定为1 时,开通该功能 |
P.2006#0 |
0 |
反向间隙补偿功能是否有效,通常设定为0。 |
P.2009#7 |
1 |
反向加速停止功能,通常设定为1 |
P.2009#6 |
1 |
反向间隙加工功能仅切削有效(前馈) |
P.2223#7 |
1 |
反向间隙加工功能仅切削有效(G01) |
P.2015#6 |
0 |
二段反向间隙加速功能不使用 |
P.2082 |
5 |
停止距离设定(如果检测单位为0.1 微米,设定为50) |
P.2048 |
50 |
一段反向间隙加速(P.2094为0时,该参数适用于“+到-”和“-到﹢”) |
P.2094 |
0 |
一段反向间隙加速(“-到+”) |
P.2071 |
20 |
一段反向间隙加速有效时间 |
实际调试时,根据突起量进行加速量(No.2048)和加速时间(No.2071)的配合调整,直至凸起控制在5u以内。理论上电机在从“+→ -”和从“- → +”其反向延时滞后的量应该是一致的,但由于机械安装以及导轨摩擦等外界因素的影响,在实际测试圆弧时可能会出现不一致的情形,此时需要调整P.2094。此外,当插补轴中有重力轴时,需要对重力轴进行扭矩补偿,通过调整P.2087的设定值保证重力轴上下反转时凸起量一致。P.2087可设定正值(配重过轻)和负值(配重过重)。
Ø 二段方向间隙加速
如果在一段反向间隙加速功能补偿值设定很大时 (如:P.2048:600,P.2071:80 左右),加工圆弧的象限凸起仍没有明显作用,需要尝试使用二段反向间隙加速功能。二段反向间隙加速功能,主要针对机床本身的传动摩擦力,与一段反向间隙加速的关系如图 12所示。调整时需要使2段反向加速Type2有效(P.2015#6=1,P.2271#5=1),调整P2039、P2089使过冲在5um以内。注意:需要使用二段反向间隙加速功能时,往往一段反向间隙加速补偿量设定很小,否则容易过切。
Part 4
刚性攻丝测试
刚性攻丝测试需要在NC程序运行时采集主轴和攻丝轴的电机反馈数据。
采集刚性攻丝曲线时,Servo Guide Mate端“测量设定”、“设置通道”和“图形&运算”设定与第2部分机床运行电流采集操作步骤一致。下文主要介绍设定值,不再赘述步骤。
设置通道
刚性攻丝采集数据通常包括攻丝轴同步误差、主轴转速CH1~CH2的设定值如下:
CH1 |
CH2 |
|
轴 |
3 |
-1 |
种类 |
7:SYNC |
1:SPEED |
单位 |
36: |
20:1/min |
转换系数 |
1.000 |
1.000 |
转换基准 |
1.000 |
1.000 |
原始值 |
0 |
0 |
表7 刚性攻丝–通道设置
运算&图形
在图 13所示的“图形方式(Y-时间)”内设定“运算”和“输入1”, [图1]~[图2]的“运算”均设定为2。“输入1”可根据实际需求进行设定,例如,若想在[图1]显示CH1的数值,则“输入1”可设定为1,若想在[图1]显示CH2的数值,则“输入1”可设定为2。
曲线采集
刚性攻丝最终采集的图形数据如图14所示,要求攻丝轴同步误差控制在100以内。
当刚性攻丝同步误差过大时,需要确认的参数如表11所示。
参数 |
含义 |
设定值 |
P.5261~P.5264 | 刚性攻丝中各齿轮的加/减速时间常数 | 50~3000 |
P.4065~P.4068 | 刚性攻丝时主轴的环路增益(各档) | 与P.5280一致 |
P.5280 | 刚性攻丝时攻丝轴的位置环增益 | 与 P.4065-P4068设定值一致 |
P.5203#2 | 刚性攻丝前馈 | 与攻丝轴P.2005#1一致 |
P.4344 | 刚性攻丝先行前馈系数 | 与攻丝轴前馈系数P.2144一致 |
P.4037 | 刚性攻丝速度前馈系数 | 与攻丝轴前馈系数P.2145一致 |
P.24203#0 | 1 | FSSB高速刚性攻丝时需设定 |
P.2429#1 | 1 | |
P.4549#1 | 1 | |
P.24204 | 同服轴和同期主轴的主轴号码 |
Part 5
结语
经过上述测试,基本可以观察出数控机床实际运行状态。但是Servo guide mate毕竟是NC功能,其数据处理能力及操作的便利性和智能性尚不能与PC端的Servo guide软件相提并论。涉及优化调整时,需要技术人员熟悉各项调试的相关参数。
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