我廠采用FANUC—0T數(shù)控系統(tǒng)改造了1臺(tái)C6163普通車床，加工圖1所示工件時(shí)，發(fā)現(xiàn)R10mm圓弧產(chǎn)生輪廓誤差。在排除了產(chǎn)生輪廓誤差的其他原因后，分析是電氣系統(tǒng)滯后造成的。
圖2為切圓時(shí)的軌跡誤差。
加工圓時(shí)由于伺服系統(tǒng)的徑向滯后，造成的輪廓(形狀)誤差DR1(單位：mm)為
| DR1=
| 進(jìn)給速度2
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| 2×位置增益2×半徑 |
除DR1外，兩軸插補(bǔ)后減速時(shí)引起輪廓誤差DR2。
DR=DR1+DR2
誤差計(jì)算，加工R10圓弧時(shí)，切削參數(shù)S=100r/min;F=1mm/min,位置增益1/40，則
| DR1=
| (1/60)2
| =0.022
|
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| 2×(1/40)2×10 |
圖3為帶前饋功能的伺服系統(tǒng)框圖。
VFF—速度環(huán)前饋系數(shù) a—前饋系數(shù)
圖3 |
由于增加前饋控制項(xiàng)a，使系統(tǒng)的位置誤差乘了一個(gè)系數(shù)(1-a)，即
| 位置誤差=
| 進(jìn)給速度
| ×(1-a2)
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| 最小檢測(cè)單位×位置增益 |
加入了前饋后，加工圓時(shí)由于伺服系統(tǒng)的徑向滯后，造成的輪廓(形狀)誤差為
| DR2=
| 進(jìn)給速度
| ×(1-a2)
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|
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| 2×位置增益2×半徑 |
假設(shè)a取0.8時(shí)，DR1將減小到原誤差的36%。因此，應(yīng)用系統(tǒng)的相位誤差壓縮功能中的前饋設(shè)定可減小輪廓誤差。
通過以上分析，前饋量加大時(shí)，會(huì)使伺服系統(tǒng)的滯后引起的形狀誤差DR1減小，理論上a=1，形狀誤差應(yīng)為0。但是由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是有極限的，a不能取1，且不能取太大，否則會(huì)使DR2加大。因此必須計(jì)算選擇好參數(shù)，調(diào)整方法如下。
- 設(shè)定參數(shù)使PI控制和前饋功能有效
- 設(shè)定 NO.1808參數(shù) PIEN(b3)=1
-
- NO.1833參數(shù) FEED(b1)=1
- 設(shè)定前饋系數(shù)NO. 1961，取a=0.8
| 速度脈沖數(shù)(8192)
| 0.8×4096×8192/1250=2128
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| 電機(jī)一轉(zhuǎn)位置反饋脈沖數(shù)(1250) |
- 設(shè)定速度環(huán)前饋系統(tǒng) 速度環(huán)前饋系數(shù)
| VFEIT=(PK2V)×
| 負(fù)載慣量+轉(zhuǎn)子慣量
| ×
| 0.4×2000
| ≈105
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| 轉(zhuǎn)子慣量
| 8192 |
- 理論分析a取0.8時(shí)，形狀誤差DR1(mm)將減小到原值的36%。進(jìn)給速度F=1mm/min。R=10mm。位置增益1/40。
| DR2=
| (1/60)2
| ×(1-0.8)2≈0.008
|
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| 2×(1/40)2×10 |
- 根據(jù)實(shí)際檢驗(yàn)，形狀誤差基本上消除。
以上是我們?cè)趯?shí)際調(diào)試中，應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)基本功能減小加工中產(chǎn)生的輪廓誤差。如要進(jìn)一步減小輪廓誤差，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)還有幾種功能設(shè)定可以應(yīng)用 |
