數(shù)控機(jī)床裝調(diào)中的參數(shù)設(shè)置

■ 北京電子科技職業(yè)學(xué)院 （100176） 晁曉圓 牛立軍

數(shù)控機(jī)床采用數(shù)字控制技術(shù)對機(jī)床的加工過程進(jìn)行自動控制，是現(xiàn)代制造業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的加工設(shè)備。參數(shù)設(shè)置是數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修中的重要內(nèi)容，深入理解并恰當(dāng)運(yùn)用參數(shù)設(shè)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(jī)床數(shù)控功能的一系列數(shù)據(jù)，包括設(shè)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(biāo)系參數(shù)、進(jìn)給與伺服電動機(jī)參數(shù)、顯示與編輯參數(shù)、螺距誤差補(bǔ)償參數(shù)、刀具補(bǔ)償參數(shù)、主軸參數(shù)及編程參數(shù)等，參數(shù)設(shè)置的正確與否，將直接影響到機(jī)床的正常工作與加工產(chǎn)品的質(zhì)量。

1. 參數(shù)設(shè)置的意義

正確設(shè)置、合理運(yùn)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(jī)床的結(jié)構(gòu)組成，即數(shù)控系統(tǒng)（CNC裝置）與機(jī)床本體各部分間的連接及信號控制關(guān)系，如附圖所示。

數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床本體各部分間的連接及信號控制關(guān)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(jì)算與邏輯判斷，進(jìn)而控制機(jī)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(shè)置的意義在于數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床本體各部分在完成了硬件的連接后，必需要輸入相應(yīng)的機(jī)床參數(shù)及PLC程序，要進(jìn)行進(jìn)給軸參數(shù)的初始化及伺服調(diào)整、主軸設(shè)置與調(diào)試以及機(jī)床精度的設(shè)定與檢查，至此才算真正完成了CNC裝置與機(jī)床本體的對接，實(shí)現(xiàn)了兩者間的信息互認(rèn)，數(shù)控系統(tǒng)的控制作用才能在機(jī)床的主軸、伺服、刀庫等機(jī)構(gòu)上得以執(zhí)行，數(shù)控機(jī)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(shí)數(shù)型參數(shù)五種?！拔恍蛥?shù)”通常用于設(shè)置系統(tǒng)某項(xiàng)功能是否有效，“字型參數(shù)”需要輸入數(shù)值進(jìn)行量化的設(shè)定或調(diào)整，“位軸、字軸型參數(shù)”是針對系統(tǒng)每個(gè)軸進(jìn)行位參數(shù)或字參數(shù)的設(shè)定，“實(shí)數(shù)型參數(shù)”是設(shè)置像速度和位置等帶有小數(shù)點(diǎn)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?；緟?shù)涉及功能參數(shù)如NC軸數(shù)（No8130）、手輪有效（N o8131）等功能宣告參數(shù)，還涉及系統(tǒng)單位（N o1000#0，N o1013#0 #1等）、軸屬性（N o1006#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(shè)定、伺服參數(shù)初始化、伺服調(diào)整設(shè)定（位置檢測范圍設(shè)定、伺服增益設(shè)定、加減速設(shè)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(shè)定等。

3. 參數(shù)設(shè)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(shè)備輸入方式兩種，I/O設(shè)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(yīng)將機(jī)床設(shè)備置于急停狀態(tài)，將“寫參數(shù)”設(shè)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(jī)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(shè)置的過程。

（1）進(jìn)行系統(tǒng)初始化操作，即SRAM存儲器全清：開機(jī)的同時(shí)按下 MDI 鍵盤的“RESET”與“DELETE”鍵，輸入1執(zhí)行系統(tǒng)全清。

（2）設(shè)置語言與參數(shù)可寫入狀態(tài)：按“Off/Set”鍵進(jìn)入設(shè)置菜單，將“LANG”語言選項(xiàng)設(shè)定為“中文簡體”，按“Off/Set”鍵兩次，將第一行參數(shù)改為“1”，設(shè)置參數(shù)可寫入狀態(tài)。

（3）設(shè)置單位：參數(shù)No1000的末位確認(rèn)為0，設(shè)定系統(tǒng)單位為公制；參數(shù)No1013的后兩位均為0，設(shè)定單位為微米。

（4）設(shè)置伺服軸相關(guān)參數(shù)。①設(shè)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(biāo)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(shè)置手輪：參數(shù)No8131#0設(shè)為1使用手輪，參數(shù)No7113設(shè)置為100手輪X100擋有效。③設(shè)置位移相關(guān)參數(shù)：參數(shù)No1320、No1321設(shè)定軟極限，參數(shù)No1828、No1829設(shè)定三軸移動容差和靜止容差，參數(shù)No1826設(shè)定到位寬度。④設(shè)置速度相關(guān)參數(shù)：參數(shù)No1410設(shè)置空運(yùn)行速度，參數(shù)No1420～1425設(shè)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(shè)置切削最快鉗制速度，參數(shù)No1610設(shè)置直線加減速，No1620設(shè)置快移加減速時(shí)間，參數(shù)No1622設(shè)置切削加減速時(shí)間。⑤設(shè)置增益相關(guān)參數(shù)：參數(shù)No1825設(shè)置位置增益，參數(shù)No2021設(shè)置初始速度增益。⑥設(shè)置顯示相關(guān)參數(shù)：參數(shù)No3105后三位設(shè)置為101顯示主軸、進(jìn)給速度及當(dāng)前刀位號，參數(shù)No3111后兩位設(shè)置為11顯示主軸及伺服設(shè)定界面，參數(shù)No3111前兩位設(shè)置為11設(shè)置運(yùn)行監(jiān)視畫面和報(bào)警切換，參數(shù)No3108前兩位設(shè)置為11顯示主軸負(fù)載表及手動進(jìn)給速度。⑦設(shè)置互鎖相關(guān)參數(shù)：參數(shù)No3003后四位設(shè)置為1101各軸及方向互鎖無效。關(guān)機(jī)、開機(jī)、重啟，保存設(shè)置并生效。⑧設(shè)置FSSB（光纖）：進(jìn)入?yún)?shù)界面，按擴(kuò)展鍵找到FSSB選項(xiàng)，放大器應(yīng)與軸對應(yīng)。⑨伺服初始化：進(jìn)入伺服設(shè)定，依次設(shè)定各軸電動機(jī)種類、標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)讀入、電動機(jī)代碼、檢出單位、N/M、絲杠螺距、方向和外置編碼器。

關(guān)機(jī)、開機(jī)、重啟，保存并生效設(shè)置。

（5）設(shè)置主軸參數(shù)。①使用串行主軸。主軸初始化。參數(shù)No3716#0設(shè)置為1定義串行主軸，參數(shù)No3717設(shè)置主軸軸號為1，參數(shù)No3720設(shè)置主軸編碼器線數(shù)，參數(shù)No4133設(shè)置主軸電動機(jī)代碼，參數(shù)No4019#7設(shè)置為1即主軸自動初始化。關(guān)機(jī)、斷總電源，開機(jī)重啟動，保存并生效設(shè)置。檢查參數(shù)No4019#7，如果變?yōu)?，主軸初始化結(jié)束；設(shè)置主軸速度相關(guān)參數(shù)：參數(shù)No3741與No4020設(shè)置主軸最高轉(zhuǎn)速，參數(shù)No3735設(shè)置主軸電動機(jī)的最低鉗制轉(zhuǎn)速，參數(shù)No3736設(shè)置主軸電動機(jī)的最高鉗制轉(zhuǎn)速，參數(shù)No4002#0位設(shè)為1，采用電動機(jī)編碼器反饋。②使用模擬主軸。參數(shù)No3716#0設(shè)置為0，即使用模擬主軸；參數(shù)No3717設(shè)置為1，即主軸放大器號為1；參數(shù)No3730設(shè)置為1000，即主軸速度增益為1000；設(shè)置參數(shù)No8133#5為1，即串行主軸設(shè)為無效；設(shè)置參數(shù)No3736為4095，即主軸電動機(jī)最高鉗制速度；參數(shù)No3720設(shè)置為4096，即位置編碼器的脈沖數(shù)。設(shè)定各擋10V電壓對應(yīng)各擋最高轉(zhuǎn)速參數(shù)No3741～3743。

至此，完成了數(shù)控機(jī)床的基本設(shè)置，其他參數(shù)的設(shè)置可以在使用中根據(jù)需要進(jìn)一步設(shè)置與調(diào)整。

4. 結(jié)語

數(shù)控機(jī)床作為現(xiàn)代制造業(yè)中最為重要的生產(chǎn)加工設(shè)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(shè)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(jī)床無法正常工作。因此數(shù)控機(jī)床購進(jìn)后, 應(yīng)注意按隨機(jī)所帶參數(shù)表將機(jī)內(nèi)設(shè)定值仔細(xì)校對一次，并認(rèn)真保存參數(shù)表，做好數(shù)據(jù)的備份。

另外, 當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)不正常的振動、沖動、表面粗糙度或精度問題等“ 軟故障” 之后，首先應(yīng)檢查參數(shù)，然后再進(jìn)行其他方面診斷，往往可提高機(jī)床維修的效率。數(shù)控機(jī)床在長期運(yùn)行之后，由于機(jī)械運(yùn)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(guān)參數(shù)。深入理解并掌握數(shù)控機(jī)床裝調(diào)中的參數(shù)設(shè)置，有助于機(jī)床的維修與維護(hù)，使機(jī)床處于更佳的工作狀態(tài)。

[1] 北京發(fā)那科機(jī)電有限公司.BEIJING-FANUC 0iD/OiMate MD 參數(shù)說明書［E］. 北京發(fā)那科機(jī)電有限公司，2008.

[2] 北京發(fā)那科機(jī)電有限公司.BEIJING-FANUC OiD/OiMate MD 維修說明書[E]. 北京發(fā)那科機(jī)電有限公司，2008.