引言:為在機床上進一步提高定位精度、提高加工面和加工形狀精度、縮短加工時間,需要進行伺服調整。而FANUC的高速高精度加工也是相對而言的,沒有絕對的高速高精度。如果要提高精度(跟蹤誤差小),在拐角或圓弧轉角處必須減速,這樣就不能達到高速的要求,但提高了速度,必然精度會降低(跟蹤誤差大)。所以如果要兩方面都要提高,必須使用特殊功能。FANUC為αi系列伺服電機提供了更加高速、高精度的HRV3控制方式。下面就HRV3控制原理和調試步驟簡單介紹:
為通過伺服調整提高伺服控制的性能,需要理解伺服調整的步驟,并且按照調整步驟分階段地進行調整。伺服控制采用下面的框圖所示的結構。
最靠近電機的伺服HRV電流控制擔負著按照高速速度控制輸出的指令運轉電機的作用,伺服HRV電流控制的性能支持高速速度控制的性能。此外,高速速度控制按照位置控制輸出的速度指令對電機速度進行控制,要提高對作為最終目標的位置指令進行跟蹤,需要提高位置增益設定,為此,需要提高高速速度控制的性能,而要提高該性能,則需要提高伺服HRV電流控制的性能。也就是說,在為提高伺服控制性能的伺服調整中,改善構成伺服控制基礎的伺服HRV電流控制是首先應該解決的項目,然后再解決高速速度控制和位置控制。
通過進行伺服HRV控制,即可提高電流環的響應,從而實現速度環和位置環的高增益化。高增益化不僅可提高指令追蹤性能,提高控制外力干擾的性能,而且還有簡化象限突起補償等伺服功能調整的效果,可以使伺服調整更加簡單。
下圖示出各伺服HRV控制的增益調整結果。提高基于伺服HRV控制的電流環路的響應,有利于提高速度控制和位置控制響應,從而在不使用反向間隙加速功能下也能夠減緩象限突起。
在使用伺服HRV3控制之前需先進行伺服HRV2控制設定,如下表所示參數。
注釋:通過設定伺服HRV2控制用電機型號就可自動加載最佳參數。沒有相應伺服HRV2控制用電機型號時,可在加載原標準參數后,修改以下參數:
No.2004=0X000011(X不要改動),
No.2040=原標準參數×0.8,
No.2041=原標準參數×1.6,
加載完伺服HRV2用標準參數后,設定以下參數,從而得到伺服HRV3控制方式
這樣就可實現速度環和位置環的高增益化,既可把位置環增益(No.1825)設定在5000左右,速度增益(負載慣量比)(參數No.2021)設定在300~128之間。
設定以上參數之后,機床可以得到良好的輪廓控制,尤其是圓弧加工,效果比較明顯,可以很好的應用到立式加工中心上。但是由于機床機械自身的特性不同,以下參數還需調整:
伺服初級優化以廣泛應用在我廠HTC系列數控車床上,并得到了驗證。以下是HTC3250數控車床在伺服優化前和伺服優化后一些數據對照表:
但是,由于數控系統對機械性能的校正和補償是有限度的,所以要得到高速高精度的加工控制,首要條件還是要保證有良好的機械特性,才能夠更好的發揮伺服優化的性能。(文自:沈陽第一機床廠標準型產品管理部技術室)
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