FANUC數控系統(tǒng)伺服驅動優(yōu)化在數控機床上的運用

1、    fanuc數控系統(tǒng)伺服驅動優(yōu)化在數控機床上的運用    譚偉摘要fanuc數控系統(tǒng)，是日本fanuc公司提出的數控系統(tǒng)，是集科研、設計、制造于一體的綜合性系統(tǒng)。在fanuc數控系統(tǒng)應用當中，做好伺服驅動優(yōu)化工作對加強機床加工效能有著重要意義?；诖?，本文首先介紹fanuc系統(tǒng)的特點，分析伺服驅動優(yōu)化的原理，進而提出了在數控機床中伺服驅動優(yōu)化的應用。關鍵詞fanuc數控系統(tǒng);伺服驅動;數控機床;運用;優(yōu)化引言數控系統(tǒng)主要的功能是將所編制的數控技術程序轉變成為對應軸的機械位移，在軸位移當中，良好的動態(tài)特性、運行穩(wěn)定性是伺服驅動高效運行的關鍵。伺服驅動

2、優(yōu)化的根本目標就是在現有基礎上提高系統(tǒng)運作的動態(tài)性。而fanuc公司所提出的數控系統(tǒng)具有高性能、高質量、全功能的優(yōu)勢，廣泛適用于各類機床以及生產機械的特性，在市場中的占有率遠超過其他數控系統(tǒng)的市場占有率。在數控機床生產當中，以fanuc數控系統(tǒng)為基礎，加強該系統(tǒng)的伺服驅動優(yōu)化工作，可以進一步發(fā)揮數控機床的效能，保障生產精度、效率、質量、成本。加強fanuc數控系統(tǒng)伺服驅動優(yōu)化的研究有著重要意義。一、fanuc數控系統(tǒng)的特點（一）剛性攻絲主軸控制回路作為位置閉環(huán)控制，主軸電機旋轉、攻絲軸同步運行，從而保障攻絲的精度、速度。（二）復合加工循環(huán)復合加工循環(huán)能夠根據簡單的指令自動生成刀具切削路徑。系統(tǒng)

3、會自動定義工件的輪廓，生成多次粗車的刀具路徑，讓車床編程復雜性大大降低。（三）圓柱插補圓柱插補功能可以實現圓柱槽的切削，按照圓柱表面展開圖進行編程處理。（四）直接尺寸編程直接尺寸編程可以直接指定相關尺寸，包括傾角、倒角、轉角半徑等，可以在零件設計圖上指定這些尺寸，從而簡化機床加工程序編程環(huán)節(jié)。二、伺服驅動優(yōu)化原理與步驟（一）優(yōu)化原理優(yōu)化原理如圖1：位置環(huán)作為一個內部結構相對簡單的比例調節(jié)器，所以在調節(jié)中比較簡單、方便。速度環(huán)和電流環(huán)主要是由比例積分調節(jié)器構成，是驅動核心部位，所以速度環(huán)也是驅動優(yōu)化的重點內容。在伺服驅動優(yōu)化當中，其關鍵一環(huán)是提升速度環(huán)動態(tài)特性，想要提高動態(tài)特性的重要一環(huán)是提升速

4、度環(huán)比例環(huán)節(jié)增益，減少積分環(huán)節(jié)時間常數。（二）數控機床中伺服驅動優(yōu)化的步驟在調試機床當中，數控系統(tǒng)會默認地給出一組軸的參數，但是默認參數都是相對保守的參數。對于立式加工中心來說，其伺服驅動優(yōu)化需要對各軸頻率響應、圓度測試。其主要表現在：1.頻率響應簡單來說，頻率響應就是讓電機端輸人一個噪音信號，并且該信號具有很寬的頻率，之后檢查輸出端反饋信號，結合二者之間的關系繪制成一個輸人、輸出的平面圖。為了提高計算的便捷性，可以選擇波特圖形式顯示。圖上部分代表輸出、輸人數值比，圖下部分表示輸人、輸出信號相位差。最為理想的結果是輸出、輸人幅值相等，相位差一。，但是在實際圖形中，由于會受到客觀因素影響，勢必會

5、存在著一些偏差。采用servo guide軟件對圖形畫面各個軸進行測定，得出頻率響應之后，結合相應曲線圖分析每個軸的高頻振動點、剛性余量、系統(tǒng)響應頻寬。可以采用tcmd濾波器抑制低頻振動、采用田丈v濾波器來消除高頻振動。在消除共振點的基礎上，即可將速度增益設置得更高。之后，需要對頻率相應重新測量，多次重復進行，直到最終參數符合機床運行標準即可。如在數控機床運行當中，機床伴有刺耳的尖叫聲，此類現象就是機床共振造成的結果。此時可以檢測y軸靜態(tài)頻率響應曲線圖確認。機床共振可以采用濾波器參數調節(jié)方法抑制，這樣即可消除機床運行的尖叫聲。通過增設了y軸濾波器之后，所采集的圖形曲線更加平穩(wěn)。2.圓度測試打開

6、servo guide軟件程序畫面即可生成測試程序，并把主程序、子程序等發(fā)送到數控系統(tǒng)當中，數控系統(tǒng)會運行這些程序，通過圖形畫面采集相關數據并對最終處理信號分析。如果顯示的圓弧變形，很有可能是因為背隙補償造成的結果，可在測試之前調整參數。如果圓弧半徑存在著較大的誤差，此時可以設定前饋系數，并通過前饋功能減少因為伺服系統(tǒng)跟蹤延遲造成的誤差。如果象限存在著凸起、過切問題，則可以采用速度增益、背隙加速進行調節(jié)。結語綜上所述，在數控機床生產中，應用伺服驅動優(yōu)化能夠讓fanuc數控系統(tǒng)和機床特性更加匹配。通過伺服驅動優(yōu)化實現彌補、抑制，從而改善機床的加工性能，保障工件生產質量。參考文獻：1宋楠tanuc數控系統(tǒng)伺服驅