1 引言
数控机床主要由存储介质、数控装置、伺服系统、检测反馈系统、机床本体等五大部分组成。作为数控机床最为核心的子系统一进给伺服系统实现数控机床的进给运动，即实现数控机床位置与速度控制功能。数控机床安装后，需经机电联调工作环节，进给伺服系统才能实现上述功能。本文以数控车床Z轴为例，介绍进给伺服轴的调试方法与过程。
2 数控机床进给伺服轴调试前的准备工作
根据数控机床的具体功能要求，需做以下调试前的准备工作：(1)明确数控装置的配置型号，了解数控装置的功能及参数。(2)熟悉机床采用的电气元件清单，了解其功能及主要技术参数。(3)完成机床进给传动系统的安装。进给传动系统的安装主要包括以下内容：迸给电机与进给驱动器的电气连接；进给驱动器与数控装置的电气连接；辅助电气控制回路与数控装置的连接；进给电机与机床进给丝杠的连接(调试前需断开，防止调试过程发生意外)。(4)根据机床电气原理图及电气安装图，检查电气线路，确保连接的准确性。
3 进给伺服轴的调试
数控机床进给伺服系统的调试主要包括两部分：强电调试(数控系统外围的电气连接的调试)和弱电调试(数控系统参数、标准PLC的调试)。
3.1 机床电气控制调试
合上机床总电源开关前．断开所有空气开关，尤其防止不正确的电源进入造成数控系统的损坏。
3.1.1电源电压的检测
为保证人身和设备的安全。根据电气原理图．逐步合上空气开关(先接通控制电源再接通强电电源)，确认各种电源电压是否正常，如进线电源(380V)，伺服变压器副边电压(220V、lIOV、28V)等，各电源电压的偏差应控制在+10％-15％。
3.1.2 控制回路的调试
(1)数控装置电源的启动/停止启动数控装置电源前，最好拔下数控装置电源插头，测量2、4脚或1、5脚，电源电压为DC24V，断开空气开关，插好电源插头，启动后，观察LCD是否出现显示。
(2)急停回路
数控装置的操作面板和手持单元上均设有急停按钮，用于数控机床出现紧急情况下，使机床立即停止运动或切断伺服驱动装置的主电源。数控机床的急停按钮通常与各坐标轴的硬极限开关、超程解除开关串接．以避免由于伺服反馈系统发生故障而使机床移动超出软件限位值损坏机床。急停回路如图1所示。
(3)机床导轨润滑、照明、指示灯控制网路根据电气控制回路，查看机床导轨润滑、照明灯及指示灯控制中1路。
3.2机床参数调试
数控装置和进给伺服装置通电后，经自检进入机床主控制画面．要想数控机床正常工作，需进行必要的参数设置。
3.2.1 CNC系统参数的检查
根据机床现场硬件配置，检查系统参数是否正确，正确设置系统参数是正常运行系统的前提条件，具体参数如下：
数控系统型号：HNC一21MF(本系统软件所支持的硬件类型)；数控系统类型：1(系统软件的类型：1铣床，2车床，3车铣复合)；最多允许的通道数：1；最多允许的轴数：4；最多允许的联动轴数：3；插补周期：4ms；刀具寿命管理：0(0禁止，l启用)；移动轴脉冲当量分母：1(用以确定移动轴内部脉冲当量，即内部运算的最小单位为1um/此值)；极坐标编程、旋转变换、缩放、镜像功能：1(1开通，0未开通)。
3.2.2 进给伺服轴的设定
进给伺服轴的没定主要包括伺服轴所属通道、轴号、轴名称、轴类型，具体参数如下：
(1)通道设置参数
通道名称：0(通道名称用于区别不同的通道，字母或数字的组合，最多8位字符，通常选择0通道)；通道使能：1(所选通道是否有效。0：无效，l：有效)；z轴轴号：2(分配到本通道逻辑轴7的实际轴轴号，0~15有效，-1无效)。
(2)坐标(伺服)轴参数
轴2：Z(此值与通道参数中轴号设为0的逻辑轴轴名相同)；所属通道号：0(该实际轴指定的所属通道号，与通道参数中设置相同)；轴类型：1(0：未安装，1：移动轴，2：旋转轴)；伺服驱动器部件号：2(轴2伺服驱动装置的部件号一般设为2，对应外部轴控制接口XS32．其他轴类推)；定位允差：30um；最高快移速度：3800(mm/min)；最高加工速度：3000(mm/min)。
3.2.3坐标(伺服)轴硬件配置参数
3.2.3.1数控装置
(1)部件2(轴2)
部件型号：5301(指定接口板卡的型号)；标识：45(脉冲指令的伺服驱动)；地址：0(指定外部设备占用的地址)；配置0：2；配置1：0。
配置0设置的具体方法：配置0由八位二进制数(D0一D8)表示，(DO—D3)指伺服轴号，fD4一DS)指数控装置脉冲指令形式(oo：缺省单脉冲输出；Ol：单脉冲输出；10：正反向脉冲输出；Il：正交脉冲输出)，(D6一D7)指数控装置接收反馈脉冲指令形式。
(2)部件20(机床操作面板)1
部件犁号：5301；标识：13；地址：0；配置O：O；配置l：0。
(3)部件21(外部基本YO信号)
部件型号：5301；标识：13；地址：0；配置0：1；配置1：0。
(4)部件24(手持单元)
部件型号：5301；标识：31；地址：O；配置0：5；配置1：0。
3.2.3.2伺服驱动器
P22位置指令脉冲输入方式：1(脉冲+方向，单脉冲)；P23控制方式选择：0(位置控制方式)；P24伺服电机磁极对数：3(根据所选电机设置)；P25编码器分辨率：2500(根据实际情况设置)；P26编码器零位偏移量：0(配置登奇电动机)。
3.2.4坐标(伺服)轴伺服参数
3.2.4.1基本参数
是否带反馈：45；电机每转脉冲数为2500；最大跟踪误差：12000um。
3.2.4.2坐标轴指令值与反馈值的匹配
要使数控机床坐标轴的指令值与反馈值相同，需调整数控装置中反馈电子齿轮比(伺服内部参数[1]/1_司服内部参数[2])和伺服驱动器内部的指令倍频数(位置指令脉冲分频分子/位置指令脉冲分频分母)，具体计算方法如下：
(1)伺服驱动器内部的指令倍频数
G=NxCx4/P=1x2500x4/10000=1/1(N：电机旋转圈数；C：光电编码器线数；P：输入指令的脉冲数；G：电子齿轮比=指令脉冲分频分子/指令脉冲分频分母)
(2)反馈电子齿轮比
反馈电子齿轮比=X1*X2=1x1=1(X1：数控装置细分数；X2：伺服驱动器内部电子齿轮比的倒数)
3.2.4.3坐标轴程序指令与机床实际移动距离匹配
为适应机床丝杠螺距、传动比的变化，使程序指令值与机床实际移动距离相同，需调整外部电子齿轮比，即轴参数中的外部脉冲当量分子/外部脉冲当量分母。具体计算方法如下：
外部电子齿轮比=LxJ/(M×B×X1×X2)=6000×1/2500×4x1x1=3/5(um)
L：丝柯=螺距所对应的内部脉冲当量；N：电机每转一圈，所需的脉冲数；J：机床进给轴的机械传动齿轮比；M：电机码盘线数；B：数控装置对伺服电机码盘反馈的倍频数；X1：数控装置细分数；X2：伺服驱动器内部电子齿轮比的倒数。
3.2.5坐标(伺服)轴行程设置
行程的设置原则应保证其得到充分利用，使机床获得最大的行程。数控机床的行程保护分两级：一是软件限位保护(数控装置轴参数中正软极限位置、负软极限位置设置)，二是硬件限位保护(由机床各轴限位开关和急停按钮组成的急停回路来实现)
3.2.6坐标(伺服)轴参考点设置
参考点是数控机床一个固定点，一般在各轴正向最大极限处。回参考点是为建立起机床坐标系、确立机床的基准点而进行的开机时的操作。目前大多数机床主要采用有挡块回参考点方法(行程开关+机械挡块)，对于配有华中数控装置的数控机床主要采用双向回参考点方式，即+一+方式。设置回参考点参数如下：
回参考点方式：2(双向回参考点)；pI参考点方向：+；参考点位置：0(设置参考点在机床坐标系中的坐标位置，此时机床零点与机床参考点重合)；参考点开关偏差：0(回参考点时，坐标轴找到z脉冲后．并不作为参考点，而是继续走过一个参考点开关偏差值。才将其坐标设置为参考点)参考点快移速度：3800；回参考点定位速度：200。
3.2.7坐标(伺服)轴伺服优化参数
伺服优化的主要目的是使数控系统的控制配合发挥出最佳动态效果，达到整个系统的最佳动态特性。伺服优化的主要参数如下：
(1)数控装置设置参数
快移加减速时间常数(ms)：32；快移加减速捷度时间常数(ms)：16；加工减速时间常数(ms)：32；加工加减速捷度时间常数(ms)：16。以上四个参数根据电机转动惯量、负载转动惯量、驱动器加速能力确定。
(2)伺服驱动器设置参数(HSV-16)
PO位置比例增益：3000；P2速度比例增益：4000；P3速度积分时间常数：16ms；P6加减速时间常数：200；P11定位完成范围：100；P12位置超差范围：32767。
3.2.8 PMC程序调试
为方便用户的使用．华中数控装置配有标准PLC界面，鉴于篇幅的限制，在此不详细介绍。
4 结语
数控机床的凋试是一项十分复杂而具体的技术性工作，调试人员需核实检查，尊重实际，随时保持机床清洁与润滑，调试后做好机床数据的备份工作，对于多台相同设备的调试，利用数控装置装入参数功能采用备份数据实现批量调试。
核心关注：拓步ERP系统平台是覆盖了众多的业务领域、行业应用，蕴涵了丰富的ERP管理思想，集成了ERP软件业务管理理念，功能涉及供应链、成本、制造、CRM、HR等众多业务领域的管理，全面涵盖了企业关注ERP管理系统的核心领域，是众多中小企业信息化建设首选的ERP管理软件信赖品牌。
转载请注明出处：拓步ERP资讯网http://www.toberp.com/
本文标题：基于华中数控系统的迸给伺服轴的调试
本文网址：http://www.toberp.com/html/consultation/1083938980.html
相关文章
