如何丰富机床参数实训经验

利用FANUC-0i数控机床，对FANUC数控系统的基本参数进行设定，为保证机床稳定工作，在系统参数设定完成后要对系统参数进行备份。

1.实训目的与要求

（1）掌握FANUC数控系统参数的设置方法；

（2）熟悉FANUC数控系统中常用系统参数的含义；

（3）了解系统参数对机床工作的影响；

（4）学生参照本项目实验步骤小组合作完成参数设置；

（5）进行小组互评。

2.实训内容

（1）阅读机床手册中的技术手册，了解机床控制部分的技术要求；

（2）参数设定前的安全技术措施准备；

（3）设置与机床坐标和速度有关的参数；

（4）进行与机床主轴相关的参数设定；

（5）进行与伺服系统相关参数的设定。

3.实训过程

（1）参数设定的安全准备

在机床调试好以后，一般不允许随便更改系统的参数设置，以免影机床的正常工作。为了保护机床参数，需要对机床参数进行必要的保护，如关闭参数写入功能（具体操作见任务2）和进行系统参数数据备份。进行数据备份时与CNC参数、PMC参数、梯形图程序、螺距误差补偿及宏程序相关的数据必须保存，加工程序根据用户需要保存。

① SRAM数据备份。

a.在使用存储卡进行数据备份时，将系统参数编号为20的参数的设定值设定为4，即将“I/OCHANNEL”设定为“使用存储卡作为输入/输出设备”。

b.开机前按住显示器下面右边翻页键+（或者MDI的数字键6和7）直到出现如图2-76所示的画面。

c.按下软键或，把光标移动到“7.SRAMDATAUNILITY”，再按下软键显示SRAMDATAUTILITY画面，如图2-77所示。

图2-76　系统菜单

图2-77　SRAM数据

d.按下软键或 ，进行功能的选择：

使用存储卡备份数据：SRAMBACKUP。

向SRAM恢复数据：RESTORESRAM。

自动备份数据的恢复：AUTOBKUPRESTORE。

e.按下软键和，执行数据的备份和恢复。执行“SRAMBUCKUP”时，如果在存储卡上已经有了同名的文件，会询问“OVERWRITEOK？”，可以覆盖时，按下软键继续操作。

f.执行结束后，显示“COMPLETE.HITSELECTKEY”信息。按下软键，返回主菜单。

保存在SRAM中的数据有CNC参数、PMC程序、螺距误差补偿、加工程序和宏程序。

（2）系统数据的分别备份。在进行SRAM数据备份后，还需要进入系统分别备份系统数据，如参数等。

① 系统参数的备份。

a.解除急停。

b.在机床操作面板上选择方式EDIT（编辑），依次按下功能键『SYSTEM』和软键，出现参数画面，如图2-78所示。

图2-78　参数显示

c.依次按下软键，CNC参数被输出，其输出文件名为“CNCPARA.TXT”。

② PMC程序（梯形图）的保存。

进入PMC显示画面以后，按软键，出现如图2-79所示的画面，并按照图2-76所示设定，按软键，则PMC梯形图以“PMC1_LAD.001”保存。

图2-79　PMC程序输出设定

（2）与机床坐标和速度有关的参数设定

数控系统的参数用于完成数控系统与机床结构和机床各种功能的匹配，这些参数在数控系统中按一定的功能组进行分类。例如，伺服轴参数配置数控机床的轴数，各轴伺服电机数据、速度及位置反馈元件类型及反馈元件数据，串行通信口参数对串行口进行数据传输时的波特率、停止位等进行赋值等。数控机床的参数有着十分重要的作用，它在机床出厂时已被设定为最佳值，通常不需要修改。但在实际运用和故障诊断维修中可根据实际情况对其进行更改、优化，从而弥补机械或电气设计方面的不足及故障的排除。当然，更改参数必须首先对该参数有详细的了解，观察该参数的变更会产生什么样的结果，受哪个参数的制约以及对其他参数有无影响，并做下记录，以便对不同参数所产生的结果进行对比，选择其中最佳者设定到对应的参数表中。特别要注意的是在不知道参数的意义前最好不要修改参数，以免发生意外。在进行基本坐标轴的参数设定之前，首先进行基本参数设定。

① 系统SRAM全清。在初步的梯形图输入后，首先在开机的同时按下MDI键盘上的“RESET+DELETE”按键进行系统参数全清。

② 基本参数的设定。全清之后在按下急停按钮的情况下，进行参数的调整。基本步骤和主要参数如下：

a.基本坐标轴的参数。基本坐标轴的参数设定如图2-80所示。

PRM_980=0或者1：各路径隶属的机床组号（设定0默认为1）；

PMR_981=各轴所隶属的路径号：默认0为第1路径；

PRM_982=各主轴绝对路径号：默认0为第1路径；

PRM_983=无须设定（系统自动设定）；

PRM_1020=各轴的程序名称；

PRM_1022=各轴在基本坐标系中的顺序；

PRM_1023=各轴伺服轴FSSB连接顺序号。

图2-80　基本坐标轴参数

b.存储行程限位参数。

PRM_1320=各轴正向软限位；

PRM_1321=各轴负向软限位。

c.初步设定进给速度参数（具体按要求设定）。

PRM_1420=各伺服轴快速进给速度；

PRM_1423=各伺服轴JOG运行速度；

PRM_1424=各伺服轴手动快速速度；

PRM_1425=300各伺服轴回参考点的减速后速度；

PRM_1430=各伺服轴最高切削速度。

d.步设定加减速参数。

PRM_1620=快速GOO的加减速时间常数；

PRM_1622=切削时的加减速时间常数；

PRM_1624=20JOG或者手轮运行时，如发现有冲击，可增大。

e.设定显示相关的参数。

PRM_3105#0=1，3105#2=1显示主轴速度和加工速度；

PRM_3108#6=1显示主轴负载表；

PRM_3108#7=1显示手动进给速度；

PRM_3111#0=1，3111#1=1显示“主轴设定”和“SV参数”软按键；

PRM_3111#6=1，3111#7=1运行监视画面和报警切换设置。(www.xing528.com)

（3）主轴参数的设定

对于Oi-D系统，当使用串行主轴时，首先要确认主轴放大器的主轴软件系列号/版本号在9D50/22版本以后，否则无法使用（此情况下，可联系FANUC进行软件升级）。

① 使用串行主轴（需设定PRM_8133#5=0）。

a.主轴初始化（以使用单串行主轴为例）：PRM_3716#0=1，PRM_3717=1，PRM_4019#7=1，PRM_4133=“电机对应代码”，PRM_3720=4096；断电后，重启（主轴放大器需断电重启），确认4019#7=0及PSM电源放大器的MCC吸合，主轴放大器显示为稳定的“——”，主轴工作正常。

b.设定各挡最高转速PRM_3741～3743（M系列需要设定PRM_3736=4095）。

c.设定主轴编码器类型：主轴和电机1 ∶ 1连接，使用电机编码器时，设定PRM_4002#0=1，#1=0；使用TTL型位置编码器时，设定PRM_4002#1=1，#0=0，旋转主轴，观察主轴速度是否可以显示。

d.对于大型串行主轴，进行软启动PRM_4030设定，手动旋转主轴，保证无明显冲击。

e.使用多路径多主轴时需要注意的情况：使用多主轴时，可以通过信号G28#7（PC2SLC），选择使用第一/第二主轴编码器的信号，同时必须设定PRM_3703#3（MPP）；超过两个主轴，可以参考“第二主轴信号=第一主轴信号+4”的算式。

② 使用模拟主轴（需设定PRM_8133#5=1）。

a. 3716#0=0，3717=13730=1000（不设置会导致模拟电压无输出）。

b. PRM_3736=4095（M系列需设定，可以根据需要进行具体值设定）。

c. PRM_3720=4096（可以根据“实际连接编码器线数X4”来设定）。

d.设定各挡10V电压对应各挡最高转速PRM_3741～374。

注：不同于OiC、18i系统，OiD系统可以选用非1024线的TTL编码器（要求线数为2的整数次幂），选用之后，使用参数3720（设定值为线数X4）进行设定。

（4）与机床伺服系统相关的设定

① 伺服设定。在伺服设定中，分两步进行：首先设定半闭环下的参数，确保机械的正常运行；之后再调整为全闭环的参数（全闭环的设定后续介绍）。伺服设定步骤如下。

a.准备。在急停状态下，进入参数设定支援画面，按下软键操作，将光标移至“伺服设定”处，再按下软键操作，出现参数设定画面，如图2-81所示，此后的参数设定就在该画面中进行。

图2-81　伺服设定画面

b.初始化设定。开始初始化设定，将伺服设定画面的内容都设定完后，执行CNC电源的OFF/ON操作。若是全闭环，应首先设定将参数OPTx（N0.1815#l）=”l“。

·初始化设定位。其格式如下：

当初始化设定正常结束时，在下次进行CNC电源的OFF/ON操作时，自动使DGRP（#1）=“1”、PRMC（#3）=“1”。

·电机代码的设定。设定电机代码，从FANUC伺服电机手册中按电机型号查出电机代码、图号、（A06B-****-B***的中间4位数字）及软件版本号，将电机代码输入即可。

·AMR的设定。此系数相当于伺服电机的极数之参数。若是aiS/aiF/piS电机，务必将其设定为00000000。

·指令倍乘比的设定。设定从NC到伺服系统的移动量的指令分倍率，设定值等于（指令单位/检测单位）乘2。通常，指令单位等于检测单位，因此将其设定为2。

·柔性齿轮比的设定。对不同的丝杠螺距，为了使位置反馈脉冲数与指令脉冲数相同而设定进给齿轮比（N/M），由于通过系统参数可修改，所以又称柔性进给齿轮比。

半闭环时：常用直线轴柔性齿轮比设定值如表2-28所示（齿轮比为1 ∶ 1）。

表2-26　半闭环柔性齿轮比设定值

作为电机每旋转一周100万脉冲，设定脉冲的被乘比而与脉冲编码器的种类无关。

柔性齿轮比=电机每旋转一周所需的脉冲数÷100万的约分数

全闭环：全闭环柔性齿轮比设定值如表2-29所示。

表2-27　全闭环柔性齿轮比设定值（N/M）

柔性齿轮比=使用位置控制的脉冲数÷光栅尺的输出脉冲的约分数。

·电动机回转方向的设定。从脉冲编码器看沿顺时针方向（正向）旋转设定为111；从脉冲编码器看沿逆时针方向（反向）旋转设定为-111。

·速度反馈脉冲数、位置反馈脉冲数的设定。

半闭环时：

速度反馈脉冲数：8 129（固定值）；位置反馈脉冲数：12 500（固定值）。

全闭环时（并行型、串行光栅尺）：

速度反馈脉冲数：8 129（固定值）；位置反馈脉冲：来自电机每旋转一周光栅尺的反馈脉冲数。

·参考计数器容量的设定。设定参考器计数器，在进行栅格方式参考点返回时使用。

半闭环时：

参考计数器容量=电机每旋转一周所需的位置脉冲数

全闭环时（并行型、串行光栅尺）：

断开CNC的电源，而后再接通，则伺服的初始化设定结束。

②FSSB设定。通过高速串行伺服总线（FSSB）用一根光缆将CNC控制器和多个伺服放大器进行连接，可大幅减少机床电装所需的光缆，并提高伺服运行的可靠性。

当Oi-mate-D系统使用A06B-6164-****、A06B-6165-****（biSVSP放大器）等型号放大器时，设定PRM14476#0=0之后进行FSSB的初始化设定。FSSB对应参数为1 902～1 937，14 340～14 391，而当Oi-mate-D系统使用A06B-6134-****（biSVSP放大器）时必须设定PRM14476#0=1，否则系统SV5136报警，FSSB放大器画面空白。之后再进行FSSB参数设定，FSSB对应参数为1 902～1 937。图2-82和图2-83为FSSB自动设定画面，在这两个画面中依次按软键，就可以完成FSSB设定，之后断电重启。

图2-82　FSSB自动设定

图2-83　FSSB轴设定

4.实训报告

（1）FANUC数控系统中常用系统参数的含义；

（2）简述机床坐标和速度相关参数的设置方法；

（3）简述机床主轴相关参数的设定；

（4）简述与伺服系统相关参数的设定；

（5）基本参数设定步骤及数值记录制表总结。

5.拓展学习

根据机床特性需要试调整表2-28所列的参数，观察机床的变化。

表2-28　试调整的参数

注：在进行振动状态、反向背隙突起（或过切）观察时，最好使用SERVOGUIDE（伺服向导），可参照相应的说明书。

（1）通过对数控系统组成部分、工作过程及功能的介绍，对数控系统的工作原理有一个全面的了解，同时对FANUC-Oi数控系统有一定的了解。

（2）在编程的基础上，掌握数控系统参数设定的方法和步骤，对数控系统有更加深刻的认识。通过系统参数的改变来处理一些生产中的问题，提高自己数控操作的能力。

6.任务考核

任务考核见表2-29。

表2-29　任务学习考核评价表

【本章小结】

（1）通过数控机床结构原理介绍、结构仿真、主要部件的拆装过程，全面展示了数控机床的作用和组成及主要部件的调整方法，为机床操作、机床维护和故障排除奠定了基础。

（2）学习数控加工技术，金属切削加工技术是基础，数控加工工艺是数控编程的前提和依据，数控技术与数控编程是方法和手段。