A06B-6079-H305
反冲加速功能11、偿速度延迟
2.3 静摩擦补偿功能
当机床沿同一方向从停止状态开始启动时,由于静摩擦的作用,造成速度增加延迟。针对此,可通过摩擦补偿功能,如图5所示,在机床再次启动时,施加补偿、偿数据于速度环中,由此消除速度停滞现象。静摩擦补偿需要调节的参数有N02005#7-静摩擦补偿功能有效、N02071-静摩擦补偿功能有效时间、N02073-静摩擦补偿值(停止到开始运动时的速度偏置值)和N02073-停止状态判断参数(确定机床是否进入停止状态)。
静摩擦补偿功能
图5 静摩擦补偿功能5
精磨擦补偿功能类似于反冲加速功能,其区别在于反冲加速功能针对于机床反向运动过程中速度的***现象,而静摩擦补偿功能针对于机床在同一方向上由停止状态进入运动状态的工况下,其不同的功能适用于不同的环境下,调试过程中应严格区分。
2.4 切削,快速移动速度环路增益切换功能
为了提高工件的加工精度,高的系统增益有利于减小位置偏差量,但是在高速情况下机床的运行状态区别于低速状态。当机床在低进给速度工况下可以稳定地切削工件,但在高速运动过程中,由于系统的运行速度较高,可能会引起高速下的振荡和不稳定。为了减小系统的振荡使其趋于稳定,可以降低环路增益。因此,需要机床在低速切削状态和高速快移状态下,实现速度环路增益的自动切换。
可通过调整参数N02202-切削/快移速度环路增益切换功能生效、N0202l-切削时速度环路增益(负载惯量比)、N02107-增益切换倍率,实现系统在切削过程和快速移动过程中速度环路增益的切换,以***大程度地***负载波动。
同步自动补偿功能
THM46100的X轴采用了双轴驱动模式,当X轴运行位移较大时,由于光栅尺***精度和安装精度的影响以及机床热变形的影响,主动轴和从动轴之间会产生机械性的扭力和扭转变形,从而影响到轴向的位置控制精度。虽然可以通过螺距误差补偿在一定程度上缓解该种变形,但是对于热变形却并不能消除。因此通过系统的同步补偿功能,对主动轴和从动轴的扭矩进行实时监测,并将两者的扭矩偏差量施加给从动轴,从而使得主、从轴之间的扭矩误差得到***,以提高其位置控制精度,其控制框图如图6所示。
同步补偿功能控制框图
图6同步补偿功能控制框图
通过调节参数N02403-同步自动补偿系数、N02404-同步自动补偿***大值、N02405-同步自动补偿过滤器系数,实现双轴驱动的同步自动补偿功能。从图7中可以看出,当不实施同步补偿时,主、从轴之间存在着位置偏差,当进行补偿后主从轴之间的位置偏差得到消除。
同步自动补偿功能示意图
3 伺服参数调试实验论证
按照上述方法,我们对THM46100精密卧式加工中心伺服参数进行了调整,通过FANUC3li的伺服调试工具Servo Guide对伺服调试前后机床的状态进行圆周测试,并进一步通过球杆仪测试调试前后机床的精度状况。对机床的X、Y轴进行圆周测试,如图8所示,为调试前后ServoGuide的圆周测试结果对比。从中可以看出,调试后Y轴的过象限误差得到了较大程度的消除,X轴的过现限误差也得到了较大程度的降低,但并未完全消除。调试前后分别采用球杆仪对其圆运动误差进行了测试,测试结果分别如图9和图10所示,调试后机床的圆度误差得到了较大程度的***,但X轴的过象限误差仍较为明显,与ServoGuide测试结果较为相符。
调试前后Servo Guide测试结果对比
调试前球杆仪测试结果
调试后球杆仪测试结果
造成调试后X轴仍存在较为明显的过象限误差的原因,一方面是由于同步补偿功能设置的不合理,另一方面是由于x轴的主动轴和从动轴安装过程中的安装误差所引起的,其机械方面的因素较为突出。因此需要对X轴进行检测,进一步确定原因。
4 结论
本文基于FANUC3li从伺服驱动系统的PI参数调节和部分补偿功能两方面,研究了的精密卧式加工中心伺服系统优化方法,旨在提高THM46100精密卧式加工中心的动态响应性能及加工精度。实验证明,对THM46100精密卧式加工中心进行调试后其精度及性能有了较大程度的提高。由于FANUC31i系统具有较为***且复杂的控制功能,要充分发挥其功能并进一步提高采用其的数控机床的性能,还需要对其他功能进行深入研究和探索。
数控机床正常运行除了必要软硬件外,还需要诸如系统参数、刀具及坐标系偏置数据、螺距误差补偿数据、跟踪误差、机床运动坐标、主运动和进给速度、PMC信号状态等动静态数据。目前国内大部分企业对机床运行状态监控和动静态数据采集管理仍然停留在单机在线或串口通信方式阶段,无法实现集成管理,从而形成了信息化孤岛。随着工业化进程的推进,对数控设备进行信息化统一集中管理乃至对机床工作状态进行实时监控的重要性逐步被人们认知,而计算机网络技术的发展尤其是现场总线以及工业以太网技术的发展,使企业数控设备集成监管成为了可能。本文以FANUC 系统为例介绍基于以太网的数控机床集成技术。
KEYENCE传感器 CV-035C
KFU8-GUT-EX1.D
KHH251-101 100V
KIEPE拉绳开关 HEN 025
KL1154 KL2612
K-MOD01 K-PA01 k-DP02 K-CuT01 K-cU01
KNF取样泵 N814KNE
KOLVER控制器 EDU2AE/FR
KONAN阀 TADEL905UUT-O15
KOSO***器 EPC804
KP001-UsB-A01
k-pW01
K-Pw11
KRACHT油泵 KF80RF2-D15
KROMSCHROEDER燃气阀 VAH115/-R/NWBE 接口1寸
KROM燃气阀 VAH115/-R/NWBE
KV-7500
KV-M***0V
L700712F1
L700713C1
L700713D12500
L700723A13000
L700723D12500
L700741A1-013
L700783D1
L700784E1
L701110A1-10
L750021A3
L750058E1
L750067C2
LABOM压力变送器 CA1110-A3058-H1-T120-K147
LC1D18M7C
LE-40MTA-E
LENZE变频器 E94ASHE0864
LENZE伺服电机 MDSKSRS036-23
LEUZE扫描器 DDLS200/200.1-10/50036280
LEUZE扫描器 DDLS200/200.2-10/50036281
LK202
LK205
LK210
LK233
Lk250
LK411
LK441
LK511
LK610
LK710
LR-T***00C
LS-MECAPION驱动器 APD-VN10N
LS-MECAPION驱动器 APD-VS35NL
LTU-785
LX-050TD
LXM23DU07M3X
M08EC-PSC20B-S49G
MACS V5.x-3W
MACS V6.5.x-ENG
MBS1900 060G6611 MBS1900-2211-A3GB04 丹佛斯 DANFOSS
MC22S10HRZL***BLR
MCDC3006S
MCR-PT100-I-DC 2810337
MCR-R-I-4-V-DC
MEISTER流量计 60XM0014XG15S
METRIX振动探头 ST5484E-123-012-00
MFTP01
MICROE光栅 303-00200
MICROE光栅尺 303-00200
MICROSONIC传感器 MIC+340/IU/TC/E
MINEBEA控制器 CSD-815B
mini-ps-100-240ac/24dc/2菲尼克斯电源
MK1322AEx0R/230VAC
MOOG D661-4170
MOORE压力变送器 IPX2/4-20MA/3-15PSIG/20PSI [EXI
MOXA EDS-208
MP49/13 C3
MP9-20976K/68311730
MR-J2S-15KB4
MR-J2S-350A
MR-J2S-700B
MR-J2S-700CP
MR-J3-10A
MR-J3-200BN
MR-J3-700A
MR-J4-200B
MR-J4-700B
MS4-LR-1/4-D6-VS-AS
MS6-LR-1/2-D7-AS-Z 529994
MSB1D-20-HB-1
MSP302N
MTC MTC-3001
MTS传感器 EP00900MD341A01
MTS传感器 GHS0060URB12DE4
MTS传感器 RHM0300MD701S1B1101
MTS传感器 RPS0100MD531P102
MTS传感器 RPS0100MD631P102
MXGC2-25-0-3
MY4NJ 24VDC
MY4NJ AC220V
N22E 24V
NAMKWANG离合器 NKSB-3.0
NA***01
NASO01
NBIM02
NCIS02
NCTM01
NEW-ERA HP06-18-S-T8370C
NFAN01
NFTP01
NHAI05
NHAI06
NHCS04
NHDI01
NI15-M30-AN6X-H1141
NI15-M30-AP6X-H1141
NI35U-CK40-AP6X2-H1141
NI50-CP80-FZ3X2
NI50-CP80-VP4X2
NIAO01
NICL01
NIcRIO-9002
NICS01
NIDO01
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NIOP04
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NJ301-1100
NJ501-1400
NKAI01-2
NKAS01-10
NKAS01-15
NKAS01-20
NKAS01-25
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NKCL01-100
NKCL01-100M
NKCL01-10M
NKCL01-11M
NKCL01-15
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NKCL01B-5、NKCL02B-5
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NKEB01
NKEB02
NKHS01-15
NKHS01-20
NKHS01-25
NKHS03-15
NKHS03-20
NKLM01-10
NKLM01-15
NKLM01-20