數(shù)控機床基本功能的調試方法與技巧

李虹 王宏偉

【摘要】本文以配備FANUC 0i-mate-TC數(shù)控系統(tǒng)的CK0625數(shù)控車床為例，介紹數(shù)控機床在參數(shù)丟失或首次調試時，如何以最快及最簡單的手段恢復數(shù)控機床基本功能的技巧與方法。

【關鍵詞】數(shù)控機床;基本功能;方法與技巧

1.前言

數(shù)控機床基本功能的調試是機床調試工作的一個重要組成部分，主要由數(shù)控機床廠家的技術人員在用戶現(xiàn)場通過設置機床參數(shù)來完成，但此類技術并不作為培訓內容對用戶的維修人員開放。然而，在數(shù)控機床的使用過程中，由于如操作意外等原因造成數(shù)控機床部分或全部參數(shù)丟失而引發(fā)數(shù)控機床部分或全部功能喪失的狀況卻時有發(fā)生。若要恢復數(shù)控機床的功能，就得求助于數(shù)控機床生產廠家，而他們的服務不僅是有償?shù)?，而且也不可能保證隨叫隨到，這樣勢必會給用戶帶來不必要的麻煩。因此，對于用戶單位的數(shù)控維修人員來說，學會數(shù)控機床基本功能恢復的方法和技巧，不但可以保障本單位數(shù)控機床得以及時修復，而且還可以使數(shù)控維修人員能更全面地了解數(shù)控機床的控制功能，有助于拓展排故思路，提高日常維修效率。

2.數(shù)控機床常用參數(shù)介紹

數(shù)控機床基本功能的恢復與調試主要包括數(shù)控機床參數(shù)的設置與數(shù)控功能測試這兩部分工作，而參數(shù)設置是其中最關鍵也是最重要的工作。那么，究竟有哪些參數(shù)決定著數(shù)控機床的基本功能，它們的作用及意義有如何？

2.1 數(shù)控機床參數(shù)的作用及分類

數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)在數(shù)控機床的工作中起著重要作用，它完成數(shù)控系統(tǒng)與機床結構和機床各種功能的匹配，這些參數(shù)在數(shù)控系統(tǒng)中按一定的功能組進行分類。例如，伺服軸參數(shù)配置數(shù)控機床的軸數(shù)，各軸伺服電動機參數(shù)、速度及位置反饋元件類型及反饋元件參數(shù)，串行通信口參數(shù)對串行口進行數(shù)據(jù)傳輸時的波特率、停止位等進行賦值等等。

下面，就以配備有FANUC 0i-mate-TC數(shù)控系統(tǒng)的CK0625數(shù)控車床為例，具體介紹與伺服軸及伺服有關參數(shù)的意義。

2.2 伺服軸設定參數(shù)的意義

（1）1825#參數(shù)：各軸的伺服環(huán)增益，該參數(shù)是用于設定各軸的位置控制環(huán)的增益。在進行直線或圓弧插補時，各軸的伺服環(huán)增益必須設定相同的值。環(huán)增益越大，位置控制的響應速度越快，但是設定值過大，伺服系統(tǒng)會不穩(wěn)定。位置偏差量會儲存在位置累計寄存器中，并進行自動補償。

（2）1828#參數(shù)：各軸移動中允許的最大位置偏差量。在X或Z軸移動過程中，如位置偏差量超過此參數(shù)設定值，會出現(xiàn)“某軸超差”報警，并立刻停止移動。如果經常出現(xiàn)此報警，可將該參數(shù)設大些。

（3）1829#參數(shù)：各軸停止時最大允許位置偏差量。當X或Z軸運動停止時，如位置偏差量超過此參數(shù)設定值，會出現(xiàn)“某軸靜止超差”報警。如果經常出現(xiàn)此報警，可增大該參數(shù)的設置。

（4）1320及1321#參數(shù)：各軸正、負方向軟限位坐標值，此值是相對參考點設置的，根據(jù)機床行程及位置確定，要求正、負限位位于正、負硬件限位開關之內。

（5）1410#參數(shù)：空運行速度。此速度為程序模擬運行時各軸的運行速度。

（6）1420#參數(shù)：各軸快速運行速度，在自動方式下G00的速度，需根據(jù)機床剛度設定，選擇適中速度。

（7）1421#參數(shù)：快速倍率F0的速度，即選擇操作面板上快速倍率F0時的速度。

（8）1422#參數(shù)：所有軸的最大切削進給速度。此值為限制值，即在所有方式下，各軸的運行速度不得超過此數(shù)值，當速度超過此值時，以此速度為當前進給速度。

（9）1423#參數(shù)：各軸的手動連續(xù)進給速度，指進給倍率開關在100%時的進給速度。

（10）1424#參數(shù)：各軸手動快速運行速度，即快速倍率選擇為100%時的速度。系統(tǒng)回參考點時的速度=[1424]×快速倍率，若回零速度過快，可將此值改小。手輪運行速度的上限速度也是此值。

（11）1425#參數(shù)：各軸回零的FL速度，回參考點時，各軸先快速移動，碰到減速檔塊后，以回零的FL速度搜索零脈沖信號。

（12）1620#參數(shù)：各軸快速進給的直線型加減速時間常數(shù)T或鈴形加減速時間常數(shù)T1，系統(tǒng)推薦值64（不要輕易改動此參數(shù)）。如要改動，應設定為8的倍數(shù)。

（13）1622#參數(shù)：各軸插補后切削進給的加減速時間常數(shù)，系統(tǒng)推薦值同1620#參數(shù)。

（14）1624#參數(shù)：各軸手動進給加減速時間常數(shù)，系統(tǒng)推薦值同1620#參數(shù)。

2.3 伺服設定參數(shù)的意義

（1）初始化位設定值：系（下轉第73頁）（上接第71頁）統(tǒng)通過FSSB初始伺服參數(shù)后顯示00001010，若沒有初始化過，設定為00000000，重新上電，系統(tǒng)會重新初始化參數(shù)。

（2）電機代碼：根據(jù)實際電機類型進行設置，本裝置采用βis4/4000型伺服電機，故應設為156。

（3）AMR：采用標準電機，故設置為00000000。

（4）指令倍乘比：通常，指令單位=檢測單位。指令倍乘比為1/2～1時，設定值=1/指令倍乘比+100;指令倍乘比為1～48時，設定值=2×指令倍乘比。

（5）柔性齒輪比N/M：根據(jù)螺距設定。設定好螺距再按自動，系統(tǒng)會自動計算柔性齒輪比N/M和參考計數(shù)器容量。系統(tǒng)最小指令脈沖為0.001mm/Pluse，且系統(tǒng)計算電機一轉時的計數(shù)脈沖為1000000個脈沖。計算公式如下：

參考計數(shù)器容量=絲杠螺距/最小指令脈沖。

柔性齒輪比=參考計數(shù)器容量×指令倍乘比/1000000。

（6）運行方向：從脈沖編碼器看，順時針設定為111，逆時針設定為-111。

（7）速度反饋脈沖數(shù)：設定為8192，此參數(shù)不可更改。

（8）位置反饋脈沖數(shù)：設定為12500（半閉環(huán)的系統(tǒng)設定值），不可更改。

3.數(shù)控機床基本功能的調試方法與技巧

下面，具體介紹數(shù)控機床基本功能從無到有的調試方法與技巧，掌握了這個技能之后，對于由于部分參數(shù)丟失所引起的機床對應功能喪失的故障維修就會顯得輕而易舉了。

3.1 系統(tǒng)參數(shù)的配置

系統(tǒng)第一次通電時，最好先做一次參數(shù)全清，所謂全清就是將系統(tǒng)所有參數(shù)恢復出廠設置，即在系統(tǒng)啟動過程中，同時按下MDI面板上RESET+DEL鍵。全清后一般會出現(xiàn)如下報警：

●100#：參數(shù)寫保護打開;

●506/507#：硬超程報警;

●417#：伺服參數(shù)設定不正確;

●5136#：FSSB放大器數(shù)目少。

注意：在初次調試時最好進行全清，如果只是進行參數(shù)的修改，切勿全清！

參數(shù)全清后，顯示器上將恢復英語顯示。若想改成簡體中文，則需按照下列步驟操作并設置參數(shù)：

（1）在操作面板上選擇“MDI”方式，按“OFS/SET”功能鍵，再按[設定]軟鍵，找到設定畫面，將“參數(shù)寫入”選項設置為1;

（2）按下“SYSTEM”功能鍵，再按[參數(shù)]軟鍵，找到參數(shù)設置畫面，將3190號參數(shù)的第6位設置為“1”，即設置系統(tǒng)語言為簡體中文;

（3）警“000請關閉電源”，按操作面板上的“停止”按鈕，再按“啟動”按鈕，重啟數(shù)控系統(tǒng)。

各表（1—3）提供了與數(shù)控機床基本功能相對應的各個參數(shù)及其建議值，分別為一般參數(shù)、伺服參數(shù)、主軸參數(shù)及軸設定參數(shù)。請按照下列各表的順序并依據(jù)“設定值”一列中提供的值對每個參數(shù)進行設定，這樣可使我們在機床功能調試過程中少走彎路。在參數(shù)設置的過程中，每次遇到提示要求斷開系統(tǒng)電源的時候，都說明剛剛被設置完成的參數(shù)需要斷電才能生效，那么就要對系統(tǒng)執(zhí)行一次斷電再上電的操作，以激活所設參數(shù)。

3.2 數(shù)控基本功能的測試

分別選擇手動連續(xù)進給、手動回參考點、手輪、超程檢測、MDI、編輯及自動運行等操作，觀察伺服軸及主軸的工作是否正常。另外，還要進行各進給倍率開關、急停按鈕及手動/自動換刀等測試，用以檢查機床是否正常工作。

當功能測試全部完成后，千萬不要忘記將配置的所有參數(shù)及時做好備份以防再次丟失。至此，數(shù)控機床基本功能的調試工作結束。

參考文獻

[1]FANUC Oi Mate-TC簡明調試手冊.北京發(fā)那科機電有限公司，2008，6.

[2]FANUC Oi Mate-TC參數(shù)手冊.北京發(fā)那科機電有限公司，2008，6.

作者簡介：

李虹（1967—），女，大學本科，工學學士，高級工程師，副教授，現(xiàn)供職于沈陽航空職業(yè)技術學院航空機電信息培訓處。

王宏偉（1977—），女，研究生，高級工程師，副教授，現(xiàn)供職于沈陽航空職業(yè)技術學院航空機電信息培訓處。