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數(shù)控機床裝調(diào)中的參數(shù)設置
作者: 晁曉圓 牛立軍
單位: 北京電子科技職業(yè)學院
來源:《金屬加工(冷加工)》雜志
數(shù)控機床采用數(shù)字控制技術對機床的加工過程進行自動控制,是現(xiàn)代制造業(yè)中應用最為廣泛的加工設備。參數(shù)設置是數(shù)控機床裝調(diào)與維修中的重要內(nèi)容,深入理解并恰當運用參數(shù)設置是提高工作質(zhì)量與效率的必要保障。
參數(shù)是數(shù)控系統(tǒng)用來匹配機床數(shù)控功能的一系列數(shù)據(jù),包括設置參數(shù)、通信接口參數(shù)、伺服控制軸參數(shù)、行程限位參數(shù)、坐標系參數(shù)、進給與伺服電動機參數(shù)、顯示與編輯參數(shù)、螺距誤差補償參數(shù)、刀具補償參數(shù)、主軸參數(shù)及編程參數(shù)等,參數(shù)設置得正確與否,將直接影響到機床的正常工作與加工產(chǎn)品的質(zhì)量。
1 參數(shù)設置的意義
正確設置、合理運用參數(shù)的前提是真正理解參數(shù)的控制作用,究其根本在于數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)組成,即數(shù)控系統(tǒng)(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(shù)控系統(tǒng)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(shù)值計算與邏輯判斷,進而控制機床的伺服驅(qū)動單元、主軸驅(qū)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(shù)設置的意義在于數(shù)控系統(tǒng)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(shù)及PLC程序,要進行進給軸參數(shù)的初始化及伺服調(diào)整、主軸設置與調(diào)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(xiàn)了兩者間的信息互認,數(shù)控系統(tǒng)的控制作用才能在機床的主軸、伺服、刀庫等機構(gòu)上得以執(zhí)行,數(shù)控機床的性能才得以發(fā)揮。
2 參數(shù)的類型
數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)按其形式可分為位型參數(shù)、字節(jié)型參數(shù)、字型參數(shù)、雙字型參數(shù)以及實數(shù)型參數(shù)五種?!拔恍蛥?shù)”通常用于設置系統(tǒng)某項功能是否有效,“字型參數(shù)”需要輸入數(shù)值進行量化的設定或調(diào)整,“位軸、字軸型參數(shù)”是針對系統(tǒng)每個軸進行位參數(shù)或字參數(shù)的設定,“實數(shù)型參數(shù)”是設置像速度和位置等帶有小數(shù)點的參數(shù)。
數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)按其用途可分為基本參數(shù)、伺服參數(shù)和主軸參數(shù)三大類。基本參數(shù)涉及功能參數(shù)如NC軸數(shù)(No8130)、手輪有效(No8131)等功能宣告參數(shù),還涉及系統(tǒng)單位(No1000#0,No1013#0 #1等)、軸屬性(No1006#0,No1008#0等)、位置(No1320,No1321)、速度(No1410等)、顯示與編輯(No3105#0 #2等)等參數(shù);伺服參數(shù)包括伺服FSSB設定、伺服參數(shù)初始化、伺服調(diào)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(shù);主軸參數(shù)包括主軸基本參數(shù)、主軸參數(shù)初始化及設定等。
3 參數(shù)設置
數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)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(shù)據(jù)。不論哪種參數(shù)輸入方式首先都應將機床設備置于急停狀態(tài),將“寫參數(shù)”設置為1即可寫入狀態(tài)。
為了更好地理解參數(shù)對數(shù)控機床的控制作用,下面以FANUC 0i MD系統(tǒng)數(shù)控銑床為例,說明手動參數(shù)設置的過程。
(1)進行系統(tǒng)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(zhí)行系統(tǒng)全清。
(2)設置語言與參數(shù)可寫入狀態(tài):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(shù)改為“1”,設置參數(shù)可寫入狀態(tài)。
(3)設置單位:參數(shù)No1000的末位確認為0,設定系統(tǒng)單位為公制;參數(shù)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(shù)。①設置軸屬性:參數(shù)No8130定義伺服軸數(shù)為3,參數(shù)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(shù)No1006定義三軸均為直線軸。②設置手輪:參數(shù)No8131#0設為1使用手輪,參數(shù)No7113設置為100手輪X100擋有效。③設置位移相關參數(shù):參數(shù)No1320、No1321設定軟極限,參數(shù)No1828、No1829設定三軸移動容差和靜止容差,參數(shù)No1826設定到位寬度。④設置速度相關參數(shù):參數(shù)No1410設置空運行速度,參數(shù)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(shù)No1430設置切削最快鉗制速度,參數(shù)No1610設置直線加減速,No1620設置快移加減速時間,參數(shù)No1622設置切削加減速時間。⑤設置增益相關參數(shù):參數(shù)No1825設置位置增益,參數(shù)No2021設置初始速度增益。⑥設置顯示相關參數(shù):參數(shù)No3105后三位設置為101顯示主軸、進給速度及當前刀位號,參數(shù)No3111后兩位設置為11顯示主軸及伺服設定界面,參數(shù)No3111前兩位設置為11設置運行監(jiān)視畫面和報警切換,參數(shù)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(shù):參數(shù)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?yún)?shù)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(shù)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(shù)。①使用串行主軸。主軸初始化。參數(shù)No3716#0設置為1定義串行主軸,參數(shù)No3717設置主軸軸號為1,參數(shù)No3720設置主軸編碼器線數(shù),參數(shù)No4133設置主軸電動機代碼,參數(shù)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(shù)No4019#7,如果變?yōu)?,主軸初始化結(jié)束;設置主軸速度相關參數(shù):參數(shù)No3741與No4020設置主軸最高轉(zhuǎn)速,參數(shù)No3735設置主軸電動機的最低鉗制轉(zhuǎn)速,參數(shù)No3736設置主軸電動機的最高鉗制轉(zhuǎn)速,參數(shù)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(shù)No3716#0設置為0,即使用模擬主軸;參數(shù)No3717設置為1,即主軸放大器號為1;參數(shù)No3730設置為1000,即主軸速度增益為1000;設置參數(shù)No8133#5為1,即串行主軸設為無效;設置參數(shù)No3736為4095,即主軸電動機最高鉗制速度;參數(shù)No3720設置為4096,即位置編碼器的脈沖數(shù)。設定各擋10V電壓對應各擋最高轉(zhuǎn)速參數(shù)No3741~3743。
至此,完成了數(shù)控機床的基本設置,其他參數(shù)的設置可以在使用中根據(jù)需要進一步設置與調(diào)整。
4 結(jié)語
數(shù)控機床作為現(xiàn)代制造業(yè)中最為重要的生產(chǎn)加工設備,其高能力、高精度、高效率等諸多優(yōu)良品質(zhì)只有在正確的參數(shù)設置下方能得以顯現(xiàn)。
數(shù)控參數(shù)通常存放在磁泡內(nèi)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(shù)控系統(tǒng)長期不通電等因素,會使部分參數(shù)丟失或變化,發(fā)生混亂,使機床無法正常工作。因此數(shù)控機床購進后, 應注意按隨機所帶參數(shù)表將機內(nèi)設定值仔細校對一次,并認真保存參數(shù)表,做好數(shù)據(jù)的備份。
另外, 當機床出現(xiàn)不正常的振動、沖動、粗糙度或精度問題等“ 軟故障” 之后,首先應檢查參數(shù), 然后再進行其他方面的診斷往往可以提高機床維修的效率。數(shù)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(diào)整相關參數(shù)。深入理解并掌握數(shù)控機床裝調(diào)中的參數(shù)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(tài)。
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