我厂采用FANUC—0T数控系统改造了1台C6163普通车床，加工图1所示工件时，发现R10mm圆弧产生轮廓误差。在排除了产生轮廓误差的其他原因后，分析是电气系统滞后造成的。
图2为切圆时的轨迹误差。
加工圆时由于伺服系统的径向滞后，造成的轮廓(形状)误差DR1(单位：mm)为
除DR1外，两轴插补后减速时引起轮廓误差DR2。
DR=DR1+DR2
误差计算，加工R10圆弧时，切削参数S=100r/min;F=1mm/min,位置增益1/40，则
| DR1=
| (1/60)2
| =0.022
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| 2×(1/40)2×10 |
图3为带前馈功能的伺服系统框图。
VFF—速度环前馈系数 a—前馈系数
图3 |
由于增加前馈控制项a，使系统的位置误差乘了一个系数(1-a)，即
| 位置误差=
| 进给速度
| ×(1-a2)
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| 最小检测单位×位置增益 |
加入了前馈后，加工圆时由于伺服系统的径向滞后，造成的轮廓(形状)误差为
| DR2=
| 进给速度
| ×(1-a2)
|
|
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| 2×位置增益2×半径 |
假设a取0.8时，DR1将减小到原误差的36%。因此，应用系统的相位误差压缩功能中的前馈设定可减小轮廓误差。
通过以上分析，前馈量加大时，会使伺服系统的滞后引起的形状误差DR1减小，理论上a=1，形状误差应为0。但是由于电动机的转矩是有极限的，a不能取1，且不能取太大，否则会使DR2加大。因此必须计算选择好参数，调整方法如下。
- 设定参数使PI控制和前馈功能有效
- 设定 NO.1808参数 PIEN(b3)=1
-
- NO.1833参数 FEED(b1)=1
- 设定前馈系数NO. 1961，取a=0.8
| 速度脉冲数(8192)
| 0.8×4096×8192/1250=2128
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| 电机一转位置反馈脉冲数(1250) |
- 设定速度环前馈系统 速度环前馈系数
| VFEIT=(PK2V)×
| 负载惯量+转子惯量
| ×
| 0.4×2000
| ≈105
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|
|
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| 转子惯量
| 8192 |
- 理论分析a取0.8时，形状误差DR1(mm)将减小到原值的36%。进给速度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 |
- 根据实际检验，形状误差基本上消除。
以上是我们在实际调试中，应用系统的一个基本功能减小加工中产生的轮廓误差。如要进一步减小轮廓误差，FANUC系统还有几种功能设定可以应用 |
