FANUC系统立式加工中心伺服优化

关于FANUC系统立式加工中心伺服优化报告
由于做伺服优化需要专业知识较强(需 要明白电流环,速度环,位置
环之间控制关系及滤波器的使用),优化失败还会造成机床振动。所以要简化伺服优化操作,使改的参数越少越好。
一. 下面以α123000i伺服电机为例
在数控系统MDI键盘上，按下
system
键进入伺服信息画面如下图。

将伺服电机规格码“243”＋50＝293填入下图电机代码方框中 ，并将初始化设定位置0
见下图，重新上电。

重新上电后输入下列参数
N02003 A1 P 00101100 A2 P 00101100 A3 P 00101100
2:观测器功能有效

3:PI控制
5:反冲加速功能有效
N02005 A1 P 00000010 A2 P 00000010 A2 P 00000010
1：前馈功能有效
N02007 A1 P 01000000 A2 P 01000000 A3 P 01000000
6：精密加减速有效
N02009 A1 P 11000000 A2 P 11000000 A3 P 11000000
6:仅在切削进给中反冲加速功能有效
7:反冲加速停止功能有效
N02013 A1 P 00000001 A2 P 00000001 A3 P 00000001
0：HRV3控制

这时我们就可以对下图中的速度环，位置环进行修改（必须有设 计员一些相关参数做
保证，见后面，否则会引起机床强列振动）

提高机床性能上图中速度环增益起主要作用，位置环增益起次要作用，但两者之
间又相辅相成。理论上速 度环，位置环越大机床插补性能，刚性越好，但速度环过大
会使电机鸣叫机床振动，位置环过大也会使机 床振动，其值大小取决于机床机械结构
的大小及刚性。速度环增益缺省值为100，适当增大该值直到机 床轴在运动和静止时
都不振动，再取该值75％填入上图，建议最大不要超过700；位置环增益缺省值 为3000，
调试方法和速度环一样，建议最大不要超过7000；速度环，位置环都改完后，在机床< br>

轴静止状态下观察上图中右侧的位置偏差及速度(RPM)不抖动变化，说明此值合理。
如果机床在运动中有轻微运动噪声请将滤波器填入数值1166滤掉大于200HZ的共振。
注意：机床各轴速度环数值必须一致，位置环数值必须一致，否则会影响斜线和圆弧
的插补



上图是速度环100位置环3000，插补半径为10mm进给速度为2000mmmin FANUC SERVO
GUIDE测得图象
图中刻度单位10um 跨象限尖峰过大，实际圆比理想圆小


上图是速度环500位置环6000,插补半径为10mm进给速度为2000mmmin FANUC SERVO

GUIDE 测得图象
图中刻度单位5um 跨象限尖峰小了，实际圆与理想圆接近

上图是速度环100位置环3000，插补半径为100mm进给速度为1000mmmin
RENISHAW球杆仪测得图象
图中反相越冲间隙过大，圆度为10.7um
上图是速度环500位置环6000，插补半径为100mm进给速度为1000mmmin
RENISHAW球杆仪测得图象
圆度为8um

二．下列参数对大型机床圆弧插补过程中过象限的尖峰也有一定抑制
作用
N02048 A1 P 50 A2 P 50 A3 P 50
反冲加速量
N02071 A1 P 20 A2 P 20 A3 P 20
反冲加速有效时间
N02082 A1 P 5 A2 P 5 A3 P 5
反冲加速停止量
N02223 A1 P 10000000 A2 P 10000000 A3 P 10000000
仅切削进给时反冲加速功能有效
三．快速进给，切削进给速度环增益分别控制
N02107 A1 P 150 A2 P150 A3 P 150
切削时速度环增益倍率（这里设150意思是在做切削进给时将速度环提 高1.5倍，
而不影响G00快速时得速度环；对于改大速度环G00振动G01不振动的设该值有效果）
四．在加工模具时请在程序中加入G5.1 Q1先行控制功能，数控系统
就会提高程序预读段数，提前对轴进行加减速。
但对过于频繁的轴往返运动加上先行控制会使轴的加速度变
化过大而引起机床振动。
N02069 A1 P 90 A2 P 90 A3 P 90
速度前馈系数
N02092 A1 P 9900 A2 P 9900 A3 P 9900

前瞻前馈系数

五.

请宋长双在原机床参数基础上增加确认如下参数 （这些参数包
括1.伺服电机控制从HRV1升级到HRV3; 2.电机速度环,位置环
调整范围变大,具有更好的抗振性; 先行控制中的前馈加减速
及拐角减速; 4.高速高精度控制.）:

N01422 P 8000
最大切削速度
N01432 A1 P 8000 A2 P 8000 A3 P 8000
最大切削速度
N01601 P 01010000
2:切削时程序段不重叠()
4:快速运行时程序段重叠
6:拐角自动减速功能使用
N01602 P 01010001
4:自动拐角减速功能按速度差控制
6:AI先行控制切削进给插补后,直线型加减速
N01603 P 10000000
AI先行控制切削进给插补前,铃型加减速
N01610 A1 P 00000000 A2 P 00000000 A3 P 00000000
插补后指数加减速
N01621 A1 P 96 A2 P 96 A3 P 96

快速钟型TC
N01622 A1 P 64 A2 P 64 A3 P 64
插补后加减速TC
N01630 P 1000
N01631 P 400
N01710 P 1
自动拐角倍率时内侧圆弧切削速度的最小减速比
N01711 P 91
内侧拐角倍率的内侧拐角判断角度
N01712 P 50
内侧拐角的自动倍率值
N01722 A1 P 1 A2 P 1 A3 P 1
快速移动程序段重叠时的快速移动速度的减速比
N01730 P 4370
圆弧上限速度
N01731 P 5000
圆弧半径
N01732 P 100
圆弧下限速度
N01762 A1 P 0 A2 P 0 A3 P 0
先行控制方式中切削进给的指数型加减速时间常数
N01763 A1 P 0 A2 P 0 A3 P 0

先行控制方式中切削进给的指数型加减速的下限速度
N01768 P 24
先行控制方式插补后切削进给的直线或铃型加减速时间常数
N01771 P 80
先行控制方式插补前直线型TC2
N01772 P 48
先行控制方式插补前钟型TC
N01777 P 0
自动拐角减速功能的下限速度
N01779 P 0
先行控制方式自动拐角减速功能2个程序段间临界夹角
N01780 P 200
自动拐角减速功能允许速度差
N01783 A1 P 533 A2 P 533 A3 P 533
拐角减速速度
N01784 P 0
插补前加减速期间发生超程报警时速度
N01785 A1 P 112 A2 P 112 A3 P 112
先行控制方式允许加速度
N01801 P 00010000
N01826 A1 P 200 A2 P 200 A3 P 200
N01827 A1 P 20 A2 P 20 A3 P 20

N01832 A1 P 6000 A2 P 6000 A3 P 6000
N02004 A1 P 00000011 A2 P 00000011 A3P 00000011
HRV3控制
N02011 A1 P 00100000 A2 P 00100000 A3 P 00100000
使用基于实际电流的扭矩极限可变功能
N02016 A1 P 00001000 A2 P 00001000 A3 P 00001000
停止时比例增益可变功能有效75%
N02017 A1 P 10000000 A2 P 10000000 A3 P 10000000
速度环路比例项高速处理功能有效
N02109 A1 P 16 A2 P 16 A3 P 16
FAD(精密加减速)时间常数
N02119 A1 P 2 A2 P 2 A3 P 0
停止时比例增益可变
N02202 A1 P 00000110 A2 P 00000110 A3 P 00000110
仅限电流环路12PI功能切削时有效
N02203 A1 P 00000100 A2 P 00000100 A3 P 00000100
电流环路12PI功能切削时有效
N02207 A1 P 00001000 A2 P 00001000 A3 P 00001000
停止时比例增益降到50%
N02209 A1 P 00000100 A2 P 00000100 A3 P 00000100
精密加减速为直线型
N02334 A1 P 150 A2 P 150 A3 P 0

高速HRV电流控制和电流环路增益倍率
N02335 A1 P 200 A2 P 200 A3 P 0
高速HRV电流控制和电流环路增益倍率

不需要进入此画面设定参数了