模塊二 數(shù)控系統(tǒng)及其參數(shù)調(diào)試

1、“十二五十二五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材經(jīng)全國(guó)職業(yè)教育教材審定委員會(huì)審定經(jīng)全國(guó)職業(yè)教育教材審定委員會(huì)審定主編楊中力、溫丹麗數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修(第三版)模塊二 數(shù)控系統(tǒng)及其參數(shù)調(diào)試工作任務(wù) 數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的硬件連接只是搭建起了機(jī)床的肢體，需要通過(guò)對(duì)參數(shù)及PMC程序的輸入和調(diào)試，激活機(jī)床的的各部分的功能。FANUC 0i-D數(shù)控系統(tǒng)基本參數(shù)設(shè)定主要包括存儲(chǔ)行程限位參數(shù)，設(shè)定顯示相關(guān)的參數(shù)，初步設(shè)定進(jìn)給速度參數(shù)，初步設(shè)定加減速參數(shù)，伺服參數(shù)的設(shè)定（伺服初始化），F(xiàn)SSB設(shè)定等工作。通過(guò)完成本任務(wù)要求理解典型數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的類型、作用，并能夠進(jìn)行設(shè)置。任務(wù)目標(biāo) 1.1.知識(shí)目標(biāo)知識(shí)

2、目標(biāo)（1）掌握數(shù)控系統(tǒng)常用參數(shù)的所涉及的專業(yè)知識(shí)、理解基本參數(shù)的作用。（2）掌握數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的連接及信號(hào)，理解伺服系統(tǒng)型號(hào)與參數(shù)設(shè)定的聯(lián)系。（3）理解在調(diào)試中出現(xiàn)的報(bào)警的含義，能夠排除報(bào)警。（4）通過(guò)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)調(diào)試的訓(xùn)練，掌握故障排除的常用方法。2.2.能力目標(biāo)能力目標(biāo)（1）能夠進(jìn)行FANUC 0iD數(shù)控系統(tǒng)的初始化、調(diào)試參數(shù)操作。（2）能夠進(jìn)行伺服設(shè)定的操作。 3. 3.素質(zhì)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)（1）能夠應(yīng)用理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐的操作。（2）具有自主分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。（3）培養(yǎng)學(xué)生的鉆研精神、培養(yǎng)學(xué)生的吃苦耐勞精神相關(guān)知識(shí) 數(shù)控機(jī)床參數(shù)概述（參數(shù)及作用、參數(shù)顯示與修改等）1.數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)

3、的定義及作用 數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)是數(shù)控系統(tǒng)用來(lái)匹配機(jī)床及數(shù)控功能的一系列數(shù)據(jù)。在FANUC-0iD系統(tǒng)中參數(shù)可分為系統(tǒng)參數(shù)、PMC參數(shù)。系統(tǒng)參數(shù)功能由FANUC定義，按照一定功能進(jìn)行分類，共有93類。PMC參數(shù)是數(shù)控機(jī)床的PLC程序中使用的數(shù)據(jù)，如計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、保持型繼電器的數(shù)據(jù)，這些參數(shù)由機(jī)床廠家來(lái)定義。這兩類參數(shù)是數(shù)控機(jī)床正常工作的前提條件。 相關(guān)知識(shí)2、系統(tǒng)參數(shù)的形式 系統(tǒng)參數(shù)有位、字節(jié)、字、雙字四種形式，參數(shù)的形式見(jiàn)表2-1 相關(guān)知識(shí)表2-1 參數(shù)的形式相關(guān)知識(shí)參數(shù)畫面的顯示及參數(shù)編輯參數(shù)顯示頁(yè)面如圖2-1所示圖2-1 參數(shù)顯示頁(yè)面相關(guān)知識(shí)（1）系統(tǒng)參數(shù)可按照以下步驟進(jìn)行調(diào)用和顯示：1）

4、按“SYSTEM”鍵，再按軟鍵“參數(shù)”。2）按翻頁(yè)鍵或光標(biāo)鍵，找到期望的參數(shù)。3）或輸入?yún)?shù)號(hào)，再按軟鍵“檢索”。（2）系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定：在MDI方式或急停情況下。1）打開(kāi)參數(shù)寫保護(hù)：按功能鍵“OFFSET/SETTING”，再按“SETTING”，出現(xiàn)如圖3-2所示頁(yè)面 。將“PARAMETER WRITE”一項(xiàng)設(shè)定為“1”。2）按功能鍵“SYSTEM”。3）按軟鍵“參數(shù)”，通過(guò)參數(shù)調(diào)用和顯示的方法找到期望的參數(shù)號(hào)。4）輸入?yún)?shù)值，按“INPUT”。5）輸入重要參數(shù)后需要關(guān)機(jī)重新啟動(dòng)系統(tǒng)。6）關(guān)閉寫保護(hù)。相關(guān)知識(shí)二、常用參數(shù)的含義：設(shè)定數(shù)控系統(tǒng)的總軸數(shù)設(shè)定數(shù)控系統(tǒng)的總軸數(shù)8130 總控制軸數(shù)設(shè)

5、定設(shè)定CNCCNC總控制軸數(shù)總控制軸數(shù)1010 CNC控制軸數(shù)數(shù)據(jù)形式 字節(jié)型數(shù)據(jù)范圍 2-4注意:：該參數(shù)設(shè)定后，需切斷一次電源。例如：數(shù)控系統(tǒng)總軸數(shù)為4軸，分別為X軸、Y軸、Z軸和C軸，其中X軸、Y軸、Z軸為CNC和PMC控制的軸； C軸為PMC控制的軸。則No.8130=4 No.1010=3即四軸三聯(lián)動(dòng)。相關(guān)知識(shí)軸名設(shè)定參數(shù)軸名設(shè)定參數(shù)1020 各軸的程序名稱數(shù)據(jù)形式 字節(jié)軸型數(shù)據(jù)形式 位型 INM 線性軸的最小移動(dòng)單位 0：公制（公制系統(tǒng)機(jī)床） 1：英制（英制系統(tǒng)機(jī)床）相關(guān)知識(shí)數(shù)據(jù)形式 位軸型 DIAx X軸上以直徑方式、半徑方式給定進(jìn)給量。習(xí)慣上車床上采用直徑編程方式。0：X軸坐標(biāo)

6、值為半徑值。1：X軸坐標(biāo)值為直徑值。相關(guān)知識(shí)數(shù)據(jù)形式 位型數(shù)據(jù)形式 雙字軸型 數(shù)據(jù)形式 字軸型 數(shù)據(jù)單位 檢測(cè)單位 數(shù)據(jù)范圍 -99999999 設(shè)定各軸的反向間隙補(bǔ)償量。 接通電源后，機(jī)床以返參考點(diǎn)相反的方向移動(dòng)時(shí)，進(jìn)行第一次反向間隙補(bǔ)償相關(guān)知識(shí)數(shù)據(jù)形式 位軸型 OPTx 位置檢測(cè)器 0: 不使用分離型脈沖編碼器。 1： 使用分離型脈沖編碼器。 APZx 使用絕對(duì)位置檢測(cè)器時(shí)，機(jī)械位置與絕對(duì)位置檢測(cè)器的位置。 0：不一致 1：一致APCx 位置檢測(cè)器 0：不使用絕對(duì)位置檢測(cè)器 1：使用絕對(duì)位置檢測(cè)器（絕對(duì)脈沖編碼器）相關(guān)知識(shí)數(shù)據(jù)形式 字軸型數(shù)據(jù)單位 0.01/S數(shù)據(jù)范圍 19999設(shè)定各軸的

7、位置控制環(huán)的增益，即伺服系統(tǒng)位置環(huán)的放大倍數(shù)。進(jìn)行直線與圓弧等插補(bǔ)(切削加工)時(shí)， 應(yīng)將所有軸設(shè)定相同的值。機(jī)床只做定位時(shí)，各軸可設(shè)定不同的值。環(huán)路增益越大，則位置控制的響應(yīng)越快，但如果增益太大伺服系統(tǒng)不穩(wěn)定。相關(guān)知識(shí)數(shù)據(jù)形式 字軸型數(shù)據(jù)單位 檢測(cè)單位 數(shù)據(jù)范圍 032767設(shè)定各軸的到位寬度，各軸到位寬度即機(jī)床位置與指令位置的差(位置偏差量的絕對(duì)值)，當(dāng)機(jī)床實(shí)際位置與指令值的差比到位寬度小時(shí)，即認(rèn)為到位了。相關(guān)知識(shí)數(shù)據(jù)形式 雙字軸型數(shù)據(jù)單位 檢測(cè)單位 數(shù)據(jù)范圍 099999999設(shè)定各軸移動(dòng)中的最大允許位置偏差量。移動(dòng)中位置偏差量超過(guò)移動(dòng)中的最大允許位置偏差量時(shí)，會(huì)出現(xiàn)伺服報(bào)警并立刻停止運(yùn)行

8、(和急停時(shí)相同)。通常在參數(shù)中設(shè)定快速進(jìn)給的位置偏差量時(shí)考慮了富裕量。相關(guān)知識(shí)數(shù)據(jù)形式 字軸型數(shù)據(jù)單位 檢測(cè)單位 數(shù)據(jù)范圍 032767設(shè)定各軸停止時(shí)的最大允許位置偏差量。停止中位置偏差量超過(guò)停止中的最大允許位置偏差量時(shí)，會(huì)出現(xiàn)伺服報(bào)警并立刻停止運(yùn)行(和急停時(shí)相同)。相關(guān)知識(shí)數(shù)據(jù)形式 雙字軸型數(shù)據(jù)單位 檢測(cè)單位 數(shù)據(jù)范圍 099999999(參考點(diǎn)偏移量時(shí))僅M系列。小于參考計(jì)數(shù)器容量(No.1821)(柵格偏移量時(shí))為了偏移參考點(diǎn)位置，可用參數(shù)設(shè)定各軸的柵格偏移量或參考點(diǎn)偏移量。可設(shè)定的柵格偏移量應(yīng)小于計(jì)數(shù)器的容量相關(guān)知識(shí)數(shù)據(jù)形式 雙字軸型數(shù)據(jù)單位數(shù)據(jù)范圍 -9999999999999999

9、 相關(guān)知識(shí)數(shù)據(jù)類型 字軸型該參數(shù)設(shè)定的是各軸返回參考點(diǎn)減速后，各軸的運(yùn)行速度。數(shù)據(jù)類型 雙字軸型該參數(shù)設(shè)定的是在有擋塊返參時(shí)，在建立參考點(diǎn)之前，各軸快速運(yùn)行速度。若各軸該參數(shù)均設(shè)為0，則返參時(shí)在建立參考點(diǎn)之前各軸快速運(yùn)行速度按No.1420中設(shè)定的各軸G00速度運(yùn)行。相關(guān)知識(shí)數(shù)據(jù)類型 雙字軸型該參數(shù)設(shè)定的是快速運(yùn)行倍率為100%時(shí)各軸的G00運(yùn)行速度。數(shù)據(jù)類型 雙字軸型該參數(shù)設(shè)定的是：各軸快速運(yùn)行倍率F0檔的速度值。相關(guān)知識(shí)數(shù)據(jù)形式 雙字型No.1430中設(shè)定的最大進(jìn)給速度值在執(zhí)行直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)指令時(shí)有效。No.1422中設(shè)定的最大進(jìn)給速度值在執(zhí)行極坐標(biāo)插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)時(shí)有效。若將No.14

10、30中的參數(shù)全部設(shè)為0，則各種進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的最大速度值全部按No.1422中的設(shè)定執(zhí)行。相關(guān)知識(shí)數(shù)據(jù)形式 字軸型進(jìn)給速度倍率設(shè)定為100%時(shí)，各軸JOG進(jìn)給時(shí)的進(jìn)給速度。 數(shù)據(jù)形式 雙字軸型進(jìn)給速度倍率設(shè)定為100%時(shí)，各軸JOG進(jìn)給時(shí)的快速進(jìn)給速度。若No.1424=0，各軸JOG進(jìn)給時(shí)的快速進(jìn)給速度等于No.1420中設(shè)定的各軸G00速度。任務(wù)實(shí)施 一、伺服參數(shù)的初始化設(shè)定1、參數(shù)設(shè)定支援畫面的調(diào)用在緊急停止?fàn)顟B(tài)下按SYSTEM功能鍵，然后按擴(kuò)展軟鍵+幾次，直到軟鍵PRM設(shè) 出現(xiàn)，按軟鍵PRM設(shè)出現(xiàn)參數(shù)設(shè)定支援畫面，見(jiàn)圖2-2，畫面中的項(xiàng)目就是參數(shù)的設(shè)定調(diào)試步驟。按照項(xiàng)目依次設(shè)定參數(shù)。任務(wù)實(shí)施

11、 圖2-2參數(shù)設(shè)定支援畫面任務(wù)實(shí)施 2、參數(shù)設(shè)定支援畫面的參數(shù)設(shè)定，依次完成各項(xiàng)參數(shù)的輸入和調(diào)試。（1）軸設(shè)定）軸設(shè)定項(xiàng)，軸設(shè)定里面有以下幾個(gè)組，對(duì)每一組參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。（BASIC（基本）（基本）組（COORDINATE(坐標(biāo)系)）組 （FEED RATE(進(jìn)給速度)）組（ACC./DEC.（加/減速）組任務(wù)實(shí)施 （2）FSSB設(shè)定項(xiàng)設(shè)定項(xiàng)數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)高速串行伺服總線FSSB用一根光纖與多個(gè)伺服放大器進(jìn)行連接，光纖連接實(shí)現(xiàn)了光電隔離，提高了可靠性性和抗干擾性，也減少了連接電纜的數(shù)量。數(shù)控及伺服硬件連接完成后，第一次調(diào)試，需要通過(guò)FSSB設(shè)定參數(shù)激活這種連接。任務(wù)實(shí)施 （3）伺服的初始化設(shè)定：）

12、伺服的初始化設(shè)定：在急停狀態(tài)下，進(jìn)入?yún)?shù)支援畫面，按下軟鍵操作，經(jīng)光標(biāo)移動(dòng)到“伺服設(shè)定”處，按下軟鍵選擇，出現(xiàn)參數(shù)設(shè)定畫面，見(jiàn)圖2-3。在此畫面進(jìn)行設(shè)定任務(wù)實(shí)施 圖2-3伺服設(shè)定畫面任務(wù)實(shí)施 2.光柵尺分辨率與數(shù)控檢測(cè)單位確定柔性齒輪比見(jiàn)下表：任務(wù)實(shí)施 （4 4）伺服參數(shù)的初始設(shè)定）伺服參數(shù)的初始設(shè)定在緊急停止?fàn)顟B(tài)下，進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定支援畫面，按下軟鍵(操作)，將光標(biāo)移動(dòng)至“伺服參數(shù)”處，按下軟鍵選擇，出現(xiàn)參數(shù)設(shè)定畫面。標(biāo)準(zhǔn)值的設(shè)定：標(biāo)準(zhǔn)值的設(shè)定有兩種方法，只設(shè)定由光標(biāo)所選的參數(shù)的方法和設(shè)定組的所有參數(shù)的方法。個(gè)別的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)定：移動(dòng)光標(biāo)到設(shè)定了標(biāo)準(zhǔn)值的項(xiàng)目。按下軟鍵初始化。顯示“是否設(shè)定初始值

13、？”的信息。按下軟鍵執(zhí)行。各組總體的標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)定：按下軟鍵GR 初期。幫助信息框內(nèi)顯示“設(shè)定（光標(biāo)所處的組名）群的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值”的信息。顯示“是否設(shè)定初始值？”的信息。按下軟鍵執(zhí)行。任務(wù)實(shí)施 （5）串行主軸初始設(shè)定）串行主軸初始設(shè)定在緊急停止?fàn)顟B(tài)下，進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定支援畫面，按下軟鍵(操作)，將光標(biāo)移動(dòng)至“主軸設(shè)定”處，按下軟鍵選擇，出現(xiàn)參數(shù)設(shè)定畫面，見(jiàn)圖2-4。圖2-4 主軸設(shè)定畫面任務(wù)實(shí)施 二、調(diào)試性參數(shù)的設(shè)定1.數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系：機(jī)械坐標(biāo)系參數(shù)（第一參考點(diǎn)），即完成機(jī)床手動(dòng)返參步驟后，機(jī)床參考點(diǎn)的坐標(biāo)值。由這一參數(shù)來(lái)建立機(jī)床坐標(biāo)系。這項(xiàng)參數(shù)是其他幾個(gè)機(jī)械參考點(diǎn)和工件坐標(biāo)系的基礎(chǔ)。當(dāng)機(jī)床具有自動(dòng)換

14、刀、工作臺(tái)交換功能時(shí)，需要用到第二、第三機(jī)械坐標(biāo)系。第二、第三坐標(biāo)系參數(shù)的數(shù)值是機(jī)床換刀位置、工作臺(tái)交換位置所對(duì)應(yīng)的機(jī)械坐標(biāo)系的坐標(biāo)值。使用工件坐標(biāo)系時(shí)。測(cè)定出工件零點(diǎn)的位置在機(jī)械坐標(biāo)系的坐標(biāo)值。將該值輸入對(duì)應(yīng)的參數(shù)。各工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的關(guān)系如圖2-5所示。任務(wù)實(shí)施 圖2-5 各工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的關(guān)系任務(wù)實(shí)施 2、各軸軟限位的含義及測(cè)量為了防止機(jī)械故障或電氣故障造成運(yùn)動(dòng)部件超出行程，造成事故，通常要對(duì)運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行限位。限位的方法主要有硬件限位和軟件限位。硬件限位就是指在行程的極限位置設(shè)置擋塊，擋塊間距大于運(yùn)動(dòng)部件的正常工作行程同時(shí)小于絲杠的工作行程。一旦碰到了擋塊，系統(tǒng)即發(fā)出硬件超

15、程報(bào)警。軟件限位是指在參數(shù)中設(shè)置運(yùn)動(dòng)部件的移動(dòng)范圍，一般在軟件限位中設(shè)置的移動(dòng)范圍也比機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件正常工作行程大，但軟限位范圍比擋塊間距要小。軟限位是對(duì)機(jī)械裝置（絲杠）的第一層保護(hù)；硬限位（擋塊）是第二層保護(hù)。任務(wù)實(shí)施 各軸行程軟限位的測(cè)定步驟：（1）當(dāng)各軸都回完參考點(diǎn)后，就可以測(cè)量并設(shè)定這個(gè)的軟限位。軟限位的測(cè)量和設(shè)定必須對(duì)分別對(duì)各軸單獨(dú)進(jìn)行。（2）將數(shù)控系統(tǒng)中的軟限位參數(shù)設(shè)為較大值。（3）將軸沿正向移動(dòng)，直到到達(dá)可以保證機(jī)床機(jī)械部件安全的極限位置。記下極限位置值。（4）將軸沿負(fù)向移動(dòng)，重復(fù)上述步驟，并將記下負(fù)向的極限位置值。（5）當(dāng)各軸的限位參數(shù)應(yīng)為在上述測(cè)量值減去一個(gè)安全裕量。軟限位參數(shù)

16、任務(wù)實(shí)施 3、反向間隙誤差補(bǔ)償在進(jìn)給傳動(dòng)鏈中，齒輪傳動(dòng)、滾珠絲杠螺母副等存在反向間隙，這種反向間隙會(huì)造成工作臺(tái)反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)而工作臺(tái)不動(dòng)。這就使得半閉環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生誤差。任務(wù)實(shí)施 直線運(yùn)動(dòng)反向誤差的測(cè)量：（1）將“軸補(bǔ)償參數(shù)”內(nèi)的所有參數(shù)置0；（2）在手動(dòng)方式下，并選定手輪最小脈沖當(dāng)量數(shù)，控制工作臺(tái)移動(dòng)并碰百分表，將百分表清0，同時(shí)將顯示器示數(shù)清0；（3）控制工作臺(tái)反向移動(dòng)，直到看到百分表指針偏轉(zhuǎn)，記錄顯示器讀數(shù)，即為反向間隙補(bǔ)償值。反復(fù)測(cè)量取平均值。任務(wù)實(shí)施 三、CNC系統(tǒng)顯示語(yǔ)言參數(shù)設(shè)定1.參數(shù)修改顯示語(yǔ)言2.通過(guò)語(yǔ)言設(shè)定畫面切換語(yǔ)言，首先需保證參數(shù)3280#0為0，才可使用該功能。

17、技能拓展 一、FANUC-0ID數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)全清、報(bào)警解除及基本參數(shù)設(shè)置1.FANUC-0ID數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)全清操作：執(zhí)行全清的步驟如下：1）系統(tǒng)通電，將“參數(shù)可寫入?yún)?shù)可寫入”開(kāi)關(guān)打開(kāi)。2）系統(tǒng)斷電，重新開(kāi)機(jī)，開(kāi)機(jī)的同時(shí)按住RESET+DELETERESET+DELETE功能鍵直到系統(tǒng)進(jìn)入正常畫面，其結(jié)果是系統(tǒng)參數(shù)被清除，但系統(tǒng)功能參數(shù)（也叫保密參數(shù)）（NO.9900-9999）不被清除，如果是新版系統(tǒng)，系統(tǒng)功能參數(shù)（也叫保密參數(shù)）存在于系統(tǒng)軟件中，也不會(huì)被清除。所以，此項(xiàng)操作僅會(huì)清除系統(tǒng)功能參數(shù)（也叫保密參數(shù)）之外的普通參數(shù)。技能拓展 全清后一般會(huì)出現(xiàn)如下報(bào)警：100 參數(shù)可輸入 參數(shù)寫保護(hù)打開(kāi)（設(shè)定畫面第一項(xiàng)PWE=1）。506/507 硬超程報(bào)警 梯形圖中沒(méi)有處理硬件超程信號(hào) 設(shè)