項目4　系統(tǒng)參數(shù)設置與調(diào)整

知識目標

1.了解與掌握一些參數(shù)，可以維修一些軟件的故障，了解更換電池的必要性；

2.設定NC數(shù)控機床及輔助設備的規(guī)格和內(nèi)容，以及加工中所必需的一些數(shù)據(jù)；

3.了解與掌握參數(shù)，為使用和更好地發(fā)揮機床的性能提供很大的幫助。

技能目標

1.掌握FANUC數(shù)控參數(shù)的參數(shù)輸入方法及參數(shù)設定步驟；

2.了解機床參數(shù)在數(shù)控機床調(diào)試中的應用；

3.熟悉系統(tǒng)中保證機床運行所需要設置的基本參數(shù)。

任務1　數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的分類及含義

◎任務提出

FANUC 0i系統(tǒng)有很豐富的機床參數(shù)，為數(shù)控機床的安裝調(diào)試及日常維護提供了便利條件。同時，系統(tǒng)要正常工作，必須進行參數(shù)的設置。通過本模塊的學習，要求掌握FANUC 0i數(shù)控參數(shù)的參數(shù)輸入方法及參數(shù)設定步驟，并熟悉系統(tǒng)中保證機床運行所需要設置的基本參數(shù)。

◎相關(guān)知識

一、參數(shù)的概述

1.參數(shù)的定義

數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)是數(shù)控系統(tǒng)用來匹配機床及數(shù)控功能的一系列數(shù)據(jù)。在FANUC 0i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)又按照一定功能進行分類，共有40多類。PMC參數(shù)是數(shù)控機床的PMC程序中使用的數(shù)據(jù)，如：計時器，計數(shù)器，保持型繼電器的數(shù)據(jù)。這兩類參數(shù)是數(shù)控機床正常啟動的前提條件。

2.參數(shù)的分類

①基本設置方法。

②設置刀具偏置量。

③SETTING數(shù)據(jù)設置。

④工件原點設置。

⑤用戶宏程序公共變量。

⑥系統(tǒng)參數(shù)。

⑦PMC參數(shù)設置。

上述幾種參數(shù)中，設置刀具偏置量、設置工件原點、設置用戶宏程序公共變量等一般應在機床操作時設置，可參考機床操作說明書，其他一般應在機床調(diào)試時設置，F(xiàn)ANUC 0i系統(tǒng)參數(shù)分類見表4. 1。

表4.1　FANUC 0i系統(tǒng)參數(shù)分類

續(xù)表

在進行參數(shù)操作時，可以利用FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)提供的參數(shù)分類情況顯示畫面，在忘記參數(shù)數(shù)據(jù)號的情況下，幫助縮小查找范圍。

3.系統(tǒng)參數(shù)的形式

FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)按照數(shù)據(jù)的形式大致可分為位型和字型。其中位型又分位型和位軸型，字型又分字節(jié)型、字節(jié)軸型、字型、字軸型、雙字型、雙字軸型共8種，軸型參數(shù)允許參數(shù)分別設定給各個控制軸。

位型參數(shù)就是對該參數(shù)的0至7這8位單獨設置“0”或“1”的數(shù)據(jù)代表不同的意義。位型參數(shù)的形式，如表4. 2所示。

注意：

①位型及位軸型參數(shù)，數(shù)據(jù)是由8位構(gòu)成的（8個不同意義的參數(shù)）。

表4.2　參數(shù)形式

②軸型是指對每個控制軸可獨立地設數(shù)據(jù)。

③數(shù)據(jù)范圍指一般的范圍，隨參數(shù)不同數(shù)據(jù)范圍也不同，詳細情況參照相關(guān)參數(shù)說明。

4.參數(shù)的含義（這里只介紹幾種，具體查看FANUC 0i參數(shù)使用說明書）

（1）位型和位軸型參數(shù)含義

通過該例可以知道位型和位軸型的數(shù)據(jù)格式，即每一個數(shù)據(jù)號由0～7位數(shù)據(jù)組成。在描述這一類數(shù)據(jù)時可以用這樣的格式來說明：數(shù)據(jù)號.位號。比如上例中的ISO參數(shù)就可以用這樣的符號來表示：1000. 1。當1000. 1 =0時表示數(shù)據(jù)采用EIA碼輸出，1000. 1 =1時表示數(shù)據(jù)輸出采用ISO碼。位型和位軸型數(shù)據(jù)就是用這樣的方式來設定不同的系統(tǒng)功能。

（2）位型和位軸型以外其他參數(shù)含義

注意：

①參數(shù)說明中的空白位和畫面上有顯示但參數(shù)表中沒有說明的參數(shù)號，是為了將來擴展而備用的，必須將其設定為0。

②T系的參數(shù)和M系的參數(shù)有可能不同，此時，不同系統(tǒng)的參數(shù)由兩層參數(shù)區(qū)分?？瞻妆硎驹搮?shù)不能使用。

FANUC系統(tǒng)將常用的參數(shù)例如：通信、鏡像、I/ O接口的選擇等常見參數(shù)放置在【SETTING】（設置）功能鍵下，以便于用戶使用。其他大量的參數(shù)歸類于【SYSTEM】（系統(tǒng)）功能鍵下的參數(shù)菜單。

（3）常用的系統(tǒng)參數(shù)及含義

①與各軸的控制和設定單位相關(guān)的參數(shù)，參數(shù)號：1001～1023。這一類參數(shù)主要用于設定各軸的移動單位、各軸的控制方式、伺服軸的設定、各軸的運動方式等。

②與機床坐標系的設定、參考點、原點等相關(guān)的參數(shù)，參數(shù)號：1201～1280。這一類參數(shù)主要用于設定機床的坐標系的設定，原點的偏移、工件坐標系的擴展等。

③與存儲行程檢查相關(guān)的參數(shù)，參數(shù)號：1300～1327。這一類參數(shù)的設定主要是用于各軸保護區(qū)域的設定等。

④與設定機床各軸進給、快速移動速度、手動速度等相關(guān)的參數(shù)，參數(shù)號：1401～1465。這一類參數(shù)涉及機床各軸在各種移動方式、模式下的移動速度的設定，包括快移極限速度、進給極限速度、手動移動速度的設定等。

⑤與加減速控制相關(guān)的參數(shù)，參數(shù)號：1601～1785。這一類參數(shù)用于設定各種插補方式下啟動停止時的加減速方式，以及在程序路徑發(fā)生變化時（如出現(xiàn)轉(zhuǎn)角、過渡等）進給速度的變化。

⑥與程序編制相關(guān)的參數(shù)，參數(shù)號：3401～3460。用于設置編程時的數(shù)據(jù)格式，設置使用的G指令格式、設置系統(tǒng)缺省的有效指令模態(tài)等和程序編制有關(guān)的狀態(tài)。

⑦與螺距誤差補償相關(guān)的參數(shù)，參數(shù)號：3620～3627。數(shù)控機床具有對螺距誤差進行電氣補償?shù)墓δ堋Ｔ谑褂眠@樣的功能時，系統(tǒng)要求對補償?shù)姆绞健⒀a償?shù)狞c數(shù)、補償?shù)钠鹗嘉恢?、補償?shù)拈g隔等參數(shù)進行設置。

【例1】 參數(shù)No. 5010對于T系和M系有不同的意義。

【例2】 DPI為M系列和T系共用參數(shù)，但GSB和GSC只對T系有效。

【例3】 參數(shù)8131（設定了此參數(shù)時，要切斷一次電源）。

HPG手輪進給是否使用。

0：不使用

1：使用

FID F1位的進給是否使用。

0：不使用

1：使用

EDC外部加減速是否使用。

0：不使用

1：使用

AOV自動拐角倍率是否使用。

0：不使用

1：使用

【例4】 參數(shù)8132（設定了此參數(shù)時，要切斷一次電源）。

TLF是否使用刀長壽命管理。

0：不使用

1：使用

BCD是否使用第2輔助功能。

0：不使用

1：使用

LXC是否使用分度工作臺分度。

0：不使用

1：使用

SPK是否使用小直徑深孔鉆削循環(huán)。

0：不使用

1：使用

SCL是否使用縮放。

0：不使用

1：使用

【例5】 參數(shù)8133（設定了此參數(shù)時，要切斷一次電源）。

SSC是否使用恒定表面切削速度控制。

0：不使用

1：使用

SCS是否使用Cs輪廓控制。

0：不使用

1：使用

SYC是否使用主軸同步控制。

0：不使用

1：使用

【例6】 參數(shù)8134（設定了此參數(shù)時，要切斷一次電源）。

IAP是否使用圖形對話編程功能。

0：不使用

1：使用

◎任務實施

1.參數(shù)顯示的操作步驟

①按MDI面板上的功能鍵SYSTEM一次后，再按軟鍵［PARAM］選擇參數(shù)畫面。

②參數(shù)畫面由多面組成。通過?、?兩種方法顯示需要顯示的參數(shù)所在的面面。

?有翻面鍵或光標移動鍵，顯示需要的頁面。

?從鍵盤輸入想顯示的參數(shù)號，然后按軟鍵［NO. SRH］。這樣可顯示包括指定參數(shù)所在的頁面，光標同時在指定參數(shù)的位置（數(shù)據(jù)部分變成反轉(zhuǎn)文字顯示）。

2.用MDI設定參數(shù)的操作步驟

①將NC置于MDI方式或急停狀態(tài)。

②用以下步驟使參數(shù)處于可寫狀態(tài)。

?按SETTING功能鍵一次或多次后，再按軟鍵［SETTING］，可顯示SETTING畫面的第1頁。

?將光標移至“PWE”處。

?按［OPRT］軟鍵顯示操作選擇軟鍵。

?按軟鍵［ON：1］或輸入1，再按軟鍵［INPUT］，使“PWE”= 1。這樣參數(shù)成為可寫入狀態(tài)，同時CNC發(fā)生P/ S報警100（允許參數(shù)寫入）。

③按功能鍵SYSTEM一次或多次后，再按軟鍵［PARAM］，顯示參數(shù)畫面。

④顯示包含需要設定的參數(shù)的畫面，將光標置于需要設定的參數(shù)的位置上。

⑤輸入數(shù)據(jù)，然后按［INPUT］軟鍵。輸入的數(shù)據(jù)將被設定到光標指定的參數(shù)中。

⑥若需要則重復步驟④和⑤。

⑦參數(shù)設定完畢。需將參數(shù)設定畫面的“PWE =”設定為0，禁止參數(shù)設定。

⑧復位CNC，解除P/ S報警100。但在設定參數(shù)時，有時會出現(xiàn)P/ S報警000（需切斷電源），此時請關(guān)掉電源再開機。

3.基本功能參數(shù)的設置步驟

①按參數(shù)顯示的操作步驟的方法顯示參數(shù)8130。

②按用MDI設定參數(shù)的操作步驟的方法將參數(shù)8130設定為2（車床）、設定為3（銑床）。

③按參數(shù)顯示的操作步驟的方法顯示參數(shù)8131。

④按用MDI設定參數(shù)的操作步驟的方法將參數(shù)8131設定為0（用手輪）、設定為1（不用手輪）。

⑤按參數(shù)顯示的操作步驟的方法顯示參數(shù)8133。

⑥按用MDI設定參數(shù)的操作步驟的方法將參數(shù)8133設定為0（不使用恒定表面切削速度）、設定為1（使用恒定表面切削速度）。

⑦按參數(shù)顯示的操作步驟的方法顯示參數(shù)8134。

⑧按用MDI設定參數(shù)的操作步驟的方法將參數(shù)8134設定為0（不使用圖形對話編程功能）、設定為1（使用圖形對話編程功能）。

◎思考題

1.請說明系統(tǒng)報警P/ S100和P/ S000的含義？

P/ S100參數(shù)可寫入

P/ S000需要重新啟動使參數(shù)生效

2.如果機床在切削時使用恒定表面切削速度控制不起作用，應該首先檢查哪個參數(shù)？

檢查參數(shù)8133（設定了此參數(shù)時，要切斷一次電源）。

SSC是否使用恒定表面切削速度控制。

0：不使用

1：使用

任務2　FANUC系統(tǒng)通用參數(shù)應用

◎任務提出

上一章節(jié)我們學習了FANUC系統(tǒng)參數(shù)的分類及含義。在此基礎上，我們在來學習FANUC系統(tǒng)通用參數(shù)在數(shù)控機床上的應用。我們試利用參數(shù)設置一下數(shù)控機床參考點及參考點返回控制、對伺服裝置的控制、進給傳動系統(tǒng)誤差及其補償、機床限位控制。這些參數(shù)設置是我們檢修課程中重要的章節(jié)之一，一定要熟悉掌握參數(shù)設置的技能。

◎任務目標

1.熟悉參數(shù)設置參考點及參考點返回控制應用；

2.參數(shù)在對伺服裝置的控制應用；

3.參數(shù)在進給傳動系統(tǒng)誤差及其補償應用；

4.參數(shù)在機床限位控制應用。

◎相關(guān)知識

一、數(shù)控系統(tǒng)初始化參數(shù)設置操作

數(shù)控系統(tǒng)能否正常工作，不僅取決于系統(tǒng)硬件連接的正確性，而且還必須合理設置系統(tǒng)參數(shù)。在完成了系統(tǒng)硬件連接后，如果沒有根據(jù)機床的硬件配置設置相關(guān)系統(tǒng)參數(shù)，或參數(shù)設置不合理，都將導致系統(tǒng)報警，無法正常工作。

數(shù)控系統(tǒng)為方便用戶在系統(tǒng)首次通電時，設置必要的系統(tǒng)參數(shù)，是系統(tǒng)能夠正常運行，設置了參數(shù)初始化設定界面。其中包括了所有系統(tǒng)運行必需的系統(tǒng)參數(shù)及相關(guān)提示。用戶只要在參數(shù)初始化界面中完成所有初始化參數(shù)的設定，就可使數(shù)控系統(tǒng)及其他外設建立通信關(guān)系，從而取消所有報警，使系統(tǒng)進入正常工作狀態(tài)。

調(diào)用初始化參數(shù)設定界面的主要操作：

①系統(tǒng)通電，將“參數(shù)可寫入”選項置為參數(shù)可寫入狀態(tài)（PWE =1）。

②系統(tǒng)首次通電時，可直接按照步驟④所描述的步驟顯示參數(shù)初始化設定界面。如果要調(diào)整系統(tǒng)初始化參數(shù)，則必須先按照步驟③所描述清除系統(tǒng)參數(shù)，再按照步驟④所述顯示參數(shù)初始化界面，并完成所有初始化參數(shù)的設置。

③系統(tǒng)斷電，重新開機，開機時同時按住功能鍵RESET直到系統(tǒng)進入正常畫面，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)存在于系統(tǒng)軟件中，也不會被清除。所以，此項操作僅會清除系統(tǒng)功能參數(shù)之外的普通參數(shù)。

④按功能鍵SYSTEM，然后按擴展｛+｝軟鍵幾次，直到出現(xiàn)參數(shù)設定畫面的［PRMTUN］軟鍵。

⑤按［PRMTUN］軟鍵，進入?yún)?shù)設定支持畫面，如圖4. 1所示。

圖4.1　PRMTUN參數(shù)設定界面

⑥按照順序設定“軸設定”參數(shù)項。

二、初始化參數(shù)值設定

1.軸設置（AXIS SETTING）參數(shù)組

（1）軸控制/設定單位參數(shù)

①參數(shù)1001.設定線性軸移動量的單位制。

［數(shù)據(jù)形式］位型

0：米制（適用于米制機床）。1：英制（適用于英制機床）。

②參數(shù)1002.設定是否采用無擋塊返回參考點方式。對各軸分別設定。

［數(shù)據(jù)形式］位型

0：無效，即使用撞塊返回參考點；1：有效，即不使用撞塊返回參考點。

③參數(shù)1004.設定最小輸入單位和最小移動單位。

［數(shù)據(jù)形式］位型

一般設置成1004. 0 =0，1004. 1 =0。

④參數(shù)1005。

［數(shù)據(jù)形式］位型

1005. 0：參考點沒有建立時，在自動運行狀態(tài)下，程序指定了除G28以外的移動指令時，系統(tǒng)是否出現(xiàn)報警。

0：出現(xiàn)報警，1：不出現(xiàn)報警。

一般為了安全，要求系統(tǒng)在未返參即欲移動伺服軸時，出現(xiàn)報警，即1005. 0 =1。

1005. 1：無擋塊參考點設定功能是否有效。對各軸分別設定。

0：無效，1：有效。

⑤參數(shù)1006。

［數(shù)據(jù)形式］位型

1006. 0：設定軸屬性，是線性軸還是旋轉(zhuǎn)軸。對各軸分別設定。

0：直線軸，1：旋轉(zhuǎn)軸。

1006. 3：設定各軸的移動量類型是按半徑指定還是按直徑指定。僅對車床數(shù)控系統(tǒng)的X軸進行設定。

0：半徑編程，1：直徑編程。

1006. 5：返參時，脫離參考點撞塊后，向哪個方向搜索柵格脈沖。對各軸分別設定。

0：向坐標軸正方向，1：向坐標軸負方向。

⑥參數(shù)1008。

［數(shù)據(jù)形式］位軸型

1008. 0：設定旋轉(zhuǎn)軸的循環(huán)功能是否有效，即設定坐標是否循環(huán)計數(shù)。僅對旋轉(zhuǎn)軸進行設定。

0：無效，1：有效。

1008. 2：相對坐標值。僅對旋轉(zhuǎn)軸進行設定。

0：不按每一轉(zhuǎn)的移動量循環(huán)顯示，1：按每一轉(zhuǎn)的移動量循環(huán)顯示。

⑦參數(shù)1010。

［數(shù)據(jù)類型］字節(jié)型

［數(shù)據(jù)范圍］1，2，3，…

CNC控制軸，即機床聯(lián)動軸。PMC控制軸和主軸不屬于CNC控制軸。⑧參數(shù)1020。

［數(shù)據(jù)類型］字節(jié)軸型

［數(shù)據(jù)范圍］按表4. 3輸入各軸在程序中的名稱

表4.3　參數(shù)1020設置值與各軸編程名稱對應參數(shù)值

⑨參數(shù)1022。

［數(shù)據(jù)類型］字節(jié)軸型

［數(shù)據(jù)范圍］按表4. 4輸入各軸在基本坐標系中的屬性

表4.4　參數(shù)1020設置值與各軸屬性對應表

⑩參數(shù)1023.用于確定各軸伺服控制器和其所控制的伺服電動機之間的關(guān)系。

［數(shù)據(jù)類型］字節(jié)軸型

［數(shù)據(jù)范圍］1，2，3，…

（2）伺服參數(shù)

初始化伺服參數(shù)含義及推薦設定值見表4. 5。

表4.5　初始化伺服參數(shù)含義及推薦設定值

注：中所列初始化伺服參數(shù)的含義的詳細內(nèi)容見下面任務實施一、二小節(jié)。

（3）坐標系參數(shù)

第1參考點的機械坐標值，即完成機床手動返參后，機床參考點在機床坐標系中的坐標值。參數(shù)1240設定第1參考點坐標值。實際上，參數(shù)1240與機床坐標系的建立緊密相關(guān)。這個參數(shù)也是其他幾個機械參考點和工件坐標系的基礎。

當機床具有自動換刀，工作臺交換功能時，需要用到第2、第3機械坐標系。第2、第3機械坐標系參數(shù)的數(shù)值，即機床換刀位置、工作臺交換位置所對應的機械坐標系的坐標值。

設定工件坐標系時，測定出工件零點的位置在機械坐標系的坐標值，將該值輸入對應的參數(shù)。

各工件坐標系與機床坐標系的關(guān)系如圖4. 2所示。

圖4.2　各工件坐標系與機床坐標系的關(guān)系

①參數(shù)1240。

［數(shù)據(jù)類型］雙字軸型

［數(shù)據(jù)范圍］-99999999～99999999

一般將各軸第1參考點在機床坐標系中的坐標系值均設為0。

參數(shù)1241

［數(shù)據(jù)類型］雙字軸型

［數(shù)據(jù)范圍］-99999999～99999999

②參數(shù)1260。

［數(shù)據(jù)類型］雙字軸型

［數(shù)據(jù)范圍］1000～999999999

數(shù)據(jù)的單位是0. 001deg，通常將該參數(shù)設置為360000，即旋轉(zhuǎn)軸每轉(zhuǎn)一周，旋轉(zhuǎn)360°。

參數(shù)1240，1241及1260屬于數(shù)控系統(tǒng)初始化參數(shù)。除此以外，系統(tǒng)還有很多關(guān)于坐標系設定的參數(shù)，這些參數(shù)主要包括：

機械坐標系設定參數(shù)1240～1243。設定第1～第4參考點在機械坐標系中的坐標值。

［數(shù)據(jù)形式］雙字軸型

［數(shù)據(jù)單位］

［數(shù)據(jù)范圍］-99999999～99999999

工件坐標系設定參數(shù)1220～1226

［數(shù)據(jù)形式］雙字軸型

［數(shù)據(jù)單位］米

［數(shù)據(jù)單位］-99999999～99999999

參數(shù)1220為所有的工件坐標系（G54～G59）賦予公共的偏移量?？捎猛獠繑?shù)據(jù)輸入功能，通過PLC設定該值。

［數(shù)據(jù)范圍］-99999999～99999999

參數(shù)1221是工件坐標系1（G54對應的坐標系）的原點在機械坐標系中的坐標值。

［數(shù)據(jù)范圍］-99999999～99999999

參數(shù)1222是工件坐標系2（G55對應的坐標系）的原點在機械坐標系中的坐標值。

［數(shù)據(jù)范圍］-99999999～99999999

參數(shù)1223是工件坐標系3（G56對應的坐標系）的原點在機械坐標系中的坐標值。

［數(shù)據(jù)范圍］-99999999～99999999

參數(shù)1224是工件坐標系4（G57對應的坐標系）的原點在機械坐標系中的坐標值。

［數(shù)據(jù)范圍］-99999999～99999999

參數(shù)1225是工件坐標系5（G58對應的坐標系）的原點在機械坐標系中的坐標值。

［數(shù)據(jù)范圍］-99999999～99999999

參數(shù)1226是工件坐標系6（G59對應的坐標系）的原點在機械坐標系中的坐標值。

（4）行程檢測的參數(shù)

參數(shù)1320。

［數(shù)據(jù)類型］雙字軸型

［數(shù)據(jù)范圍］-99999999～99999999

［數(shù)據(jù)類型］雙字軸型

［數(shù)據(jù)范圍］-99999999～99999999

軟限位坐標的檢測方法見下面任務實施第3小節(jié)。

（5）進給速度參數(shù)

FANUC系統(tǒng)默認的各種伺服軸運動速度值均為0，所以，如果不對進給速度進行初始化設置，各軸不會產(chǎn)生運動。進給速度初始化參數(shù)見表4. 6。

表4.6　進給速度初始化參數(shù)表

（6）加減速參數(shù)

①參數(shù)1610。

［數(shù)據(jù)形式］位型

切削進給（包括空運行進給）的加減速方式：0，指數(shù)型加減速；1，直線型加減速。②參數(shù)1620。

［數(shù)據(jù)類型］字軸型

［數(shù)據(jù)單位］ms

［數(shù)據(jù)范圍］0～4000

③參數(shù)1622。

［數(shù)據(jù)類型］字軸型

［數(shù)據(jù)單位］ms

［數(shù)據(jù)范圍］0～4000（指數(shù)型加減速）

0～512（直線型加減速）

④參數(shù)1624。

［數(shù)據(jù)類型］字軸型

［數(shù)據(jù)單位］ms

［數(shù)據(jù)范圍］0～4000（指數(shù)型加減速）

0～512（直線型加減速）

參數(shù)1620，1622，1624應依機床狀況而定，一般取20～200 ms之間。

⑤參數(shù)1625。

［數(shù)據(jù)類型］字軸型

一般設為0。

2. MISCELLANY參數(shù)組

（1）DI/ DO參數(shù)

①參數(shù)3017。

［數(shù)據(jù)類型］字節(jié)型

［數(shù)據(jù)單位］16 ms

［數(shù)據(jù)范圍］0～255

該參數(shù)設定復位信號RST輸出時的延長時間。RST信號的輸出時間=復位時間+本參數(shù)值×16 ms。一般將該參數(shù)設為0。

②參數(shù)3030。

［數(shù)據(jù)類型］字節(jié)型

［數(shù)據(jù)范圍］1～8

S代碼最多允許5位。

（2）主軸控制參數(shù)

［數(shù)據(jù)形式］位型

3701. 1 ISI：是否使用第1、第2串行主軸接口。

0：使用，1：不使用。

如果機床的主軸驅(qū)動方式為模擬主軸，則需要屏蔽數(shù)控系統(tǒng)的串行主軸驅(qū)動方式，應將3701. 4 SS2：在串行主軸控制中，是否使用第2主軸。

0：不使用，1：使用。

（3）手輪進給、首輪中斷參數(shù)

［數(shù)據(jù)類型］字節(jié)型

［數(shù)據(jù)單位］1臺或2臺（T系列）或3臺（M系列）

3.其他

完成了上述初始化參數(shù)設置后，重新啟動系統(tǒng)，此時大部分伺服、主軸報警應當消失。在MDI方式和JOG方式下控制進給軸運動，如果進給運動無法實現(xiàn)，則應當注意下列參數(shù)的設置：

（1）伺服參數(shù)

［數(shù)據(jù)形式］位型

1800. 1：位置控制就緒信號PRDY接通之前，速度就緒信號VRDY先接通時是否報警。

0：出現(xiàn)伺服報警，1：不出現(xiàn)伺服報警。

（2）DI/ DO參數(shù)

①參數(shù)3003。

［數(shù)據(jù)形式］位型

3003. 0 ITL：互鎖信號。

0：有效，1：無效。

3003. 2 ITX：各軸互鎖信號。

0：有效，1：無效。

3003. 3 DIT：各軸方向互鎖信號。

0：有效，1：無效。

應將互鎖信號設為無效，即3003.0 =1，3003.2 =1，3003.3 =1，否則伺服軸不能完成進給運動。

②參數(shù)3004。

［數(shù)據(jù)形式］位型

3004. 5 OTH：超程限位信號。

0：有效，1：不檢查。

一般為了機床安全，應該系統(tǒng)參數(shù)設置為檢查超程限位，即3004. 5 =0。但是在系統(tǒng)調(diào)試階段，沒有安裝系統(tǒng)限位擋塊時，應將系統(tǒng)參數(shù)設置為不檢查超程限位，即3004. 5 =1，以便消除各軸超程報警，繼續(xù)完成其他伺服調(diào)試和設置。

4.初始化伺服界面

初始化伺服界面如圖4. 3所示。初始化伺服設定項目的含義及設定發(fā)放，見下面第三部分第1小節(jié)。

三、伺服調(diào)整和主軸監(jiān)控功能

1.伺服調(diào)整

伺服監(jiān)控畫面主要是對伺服軸的負荷和串行主軸的負荷和轉(zhuǎn)速，以及加工條件進行監(jiān)控。而在伺服調(diào)整畫面中，還可以對伺服的運行狀態(tài)、回路增益（LCGAIN）、位置偏差（POS ERROR）、實際電流值進行監(jiān)控。

調(diào)用伺服監(jiān)控畫面的主要操作包括：

（1）按下MDI面板的功能鍵SYSTM，系統(tǒng)顯示系統(tǒng)界面。

（2）按下向后翻頁軟鍵，直至系統(tǒng)顯示如圖4. 3所示伺服設定界面。

圖4.3　伺服設定界面

圖4. 3中參數(shù)：

①初始化設定位。與參數(shù)2000對應。

②電機代碼。與參數(shù)2020對應。查詢電動機銘牌數(shù)據(jù)，完成電動機ID號設置。

③AMR。與參數(shù)2001對應。

④指令倍乘比。與參數(shù)1820對應。

⑤柔性齒輪比N，柔性齒輪比的分子。與參數(shù)2084對應。柔性齒輪比=電動機一圈機床相應的移動量（以微米為單位）：1000000。

⑥柔性齒輪比M，柔性齒輪比的分母。與參數(shù)2085對應。

⑦方向設定，伺服軸電動機旋轉(zhuǎn)方向設定。與參數(shù)2022對應。

⑧速度反饋脈沖數(shù)。與參數(shù)2023對應。

⑨位置反饋脈沖數(shù)。與參數(shù)2024對應。

⑩參考計算器容量，伺服軸的參考計數(shù)器容量。與參數(shù)1821對應，設置為電動機螺距的整數(shù)倍。

（3）按圖4. 3所示伺服設定畫面中的軟鍵［SV. TUN］，系統(tǒng)顯示伺服調(diào)整界面，如圖4. 4所示。

圖4. 4中各參數(shù)：

圖4.4　伺服調(diào)整界面

①功能位。與參數(shù)2003對應。

②位置環(huán)增益。與參數(shù)1825對應。

③調(diào)整開始位。在伺服自動調(diào)整功能中使用。

④設定周期。在伺服自動調(diào)整功能中使用。

⑤積分增益。與參數(shù)2043對應。

⑥比例增益。與參數(shù)2044對應。

⑦濾波器。與參數(shù)2067對應。

⑧速度環(huán)增益。與參數(shù)2021對應。

⑨報警1。與診斷畫面的診斷號200的內(nèi)容一致，是400、414號報警的詳細內(nèi)容。

⑩報警2。與診斷畫面的診斷號201的內(nèi)容一致，是斷線、過載的詳細內(nèi)容。

報警3。與診斷畫面的診斷號202的內(nèi)容一致，是319號報警的詳細內(nèi)容。

報警4。與診斷畫面的診斷號203的內(nèi)容一致，是319號報警的詳細內(nèi)容。

報警5。與診斷畫面的診斷號204的內(nèi)容一致，是414號報警的詳細內(nèi)容。

位置環(huán)增益。顯示實際的回路增益。

位置偏差。顯示伺服軸運動時的位置偏差值，與診斷畫面的診斷號為300內(nèi)容一致。

電流（%）。顯示實際電流百分比值。

電流（A）。顯示實際電流值。

速度（RPM）。顯示伺服電動機實際轉(zhuǎn)速。

2.主軸伺服監(jiān)控畫面

在主軸伺服畫面中，可以對串行主軸的運行狀態(tài)、電動機轉(zhuǎn)速、主軸轉(zhuǎn)速等情況進行監(jiān)控，顯示與串行主軸相關(guān)的參數(shù)設置值。調(diào)出主軸伺服調(diào)整畫面的操作如下：

（1）在MDI畫面上按下功能鍵SYSTEM，調(diào)出系統(tǒng)屏幕。

（2）按軟鍵向后翻頁鍵數(shù)次，直到系統(tǒng)顯示圖4. 5所示軟鍵。

（3）按下［PRMTUN］軟鍵，系統(tǒng)顯示圖4. 3所示菜單選擇界面。用光標移動鍵將光標移動到主軸設定（SPINDLE TUNING）項目，并按［操作］軟鍵，系統(tǒng)顯示［選擇］軟鍵，如圖4. 6所示。

圖4.5　顯示主軸伺服調(diào)整界面操作1

圖4.6　顯示主軸伺服調(diào)整界面操作2

（4）按下［選擇］軟鍵，系統(tǒng)顯示主軸伺服調(diào)整界面，如圖4. 7所示。

圖4. 7中參數(shù)：

①OPERATION（運行方式），有通常運行、定向、同步控制、剛性攻螺紋、C軸控制和主軸定位控制幾種運行方式。系統(tǒng)當前被設定為通常運行方式。

②GEAR SELECT（齒輪選擇）。

③SPINDLE（主軸），顯示主軸轉(zhuǎn)速編碼。

④PROP. GAIN（速度環(huán)比例增益），與參數(shù)4040～4047對應。通常運行方式與4040和4041對應。

⑤INT. GAIN（速度環(huán)積分增益），與參數(shù)4048～4055對應。通常運行方式與4048和4049對應。

⑥MOTOR VOLT（電動機電壓），與參數(shù)4083～4086對應。通常運行方式與4083對應。

⑦REGEN. PW（再生電源的限制），與參數(shù)4080對應。

⑧MOTOR（伺服電動機），顯示伺服電動機的實際轉(zhuǎn)速。

⑨SPINDLE（主軸），顯示主軸的實際轉(zhuǎn)速。

圖4.7　主軸伺服調(diào)整界面

◎任務實施

一、參考點及參考點返回控制

數(shù)控機床的參考系包括機床坐標系、參考點以及工件坐標系。

參考點是機床上的一個固定點，是反饋裝置上產(chǎn)生柵格信號的位置，由機床制造者設定。

機床坐標系的零點是由機床制造者設定的。

工件坐標系的零點可以由編程人員任意指定，加工程序中的坐標值是該點在工件坐標系中的坐標值。在開始加工前，操作人員通過對刀將工件坐標系的零點位置通知數(shù)控系統(tǒng)，以便數(shù)控系統(tǒng)按加工程序控制刀具運動，加工出程序描述的工件形狀。

（1）手動返回參考點的操作步驟。

①將機床運行狀態(tài)設定為手動返回參考點。

②選擇要返回參考點的坐標軸名稱X或Y或Z。

③選擇要回參考點的坐標軸的方向選擇信號+或-，使該軸向參考點移動。返回參考點時，機床是向正方向運動還是負方向運動取決于參數(shù)No. 1006. 5的數(shù)值：

ZMI：設定各軸返參方向。0：返回參考點時往該軸正向移動；1：返回參考點時往該軸負向移動。

④一旦選定了進給軸和方向選擇按鈕，該軸將以快速進給速度向參考點方向運動。當返回參考點減速信號（*DEC1，*DEC2，*DEC3，…）觸點斷開時（運動部件壓上減速開關(guān)），進給速度立即下降，之后機床以固定的低速FL繼續(xù)運行。參數(shù)No. 1425中設定返回參考點的FL進給速度。當減速開關(guān)釋放后，減速信號觸點重新閉合，之后系統(tǒng)檢測到一轉(zhuǎn)信號（C脈沖）。如該信號由高電平變?yōu)榈碗娖剑z測C脈沖的下降沿），則運動停止，同時機床坐標值清零，返回參考點操作結(jié)束。

（2）系統(tǒng)返回參考點過程的控制返參減速以及操作完成的過程，如圖4. 8所示。

圖4.8　參考點返回過程示意圖

①參數(shù)1424。

［數(shù)據(jù)形式］雙字軸型

進給速度倍率設定為100%時，各軸JOG進給時的快速進給速度。

若No. 1424 =0，各軸JOG進給時的快速進給速度等于No. 1420中設定的各軸G00速度。

②參數(shù)1425。

［數(shù)據(jù)類型］字軸型

該參數(shù)設定的是各軸返回參考點減速后，各軸的運行速度。

③參數(shù)1850。

注意：設定此參數(shù)后，必須切斷一次電源。

［數(shù)據(jù)形式］雙字軸型

［數(shù)據(jù)單位］檢測單位

［數(shù)據(jù)范圍］0～99999999（參考點偏移量時），僅M系列。利用柵格偏移量可以補償光柵尺的安裝誤差等機械誤差。

必須保證在光柵尺的兩個物理柵格之間存在一個電子柵格信號，完成返回參考點操作，否則系統(tǒng)報警。電子柵格可以通過參數(shù)No. 1850設定的距離來進行參考點偏移，該參數(shù)中設定的柵格偏移量不能超過參考計數(shù)器的容量（參數(shù)No. 1821即柵格間距）。

④參數(shù)1821。

注意：設定此參數(shù)后，必須切斷一次電源。

［數(shù)據(jù)形式］雙字軸型

［數(shù)據(jù)單位］檢測單位

［數(shù)據(jù)范圍］0～99999999

參考計數(shù)器容量=柵格間隔/檢測單位。

對于采用相對位檢測系統(tǒng)的數(shù)控機床，每次機床通電后，必須手動返回參考點，以建立機床坐標系以及使檢測裝置開始工作。對于采用絕對位置檢測系統(tǒng)的數(shù)控機床，由于系統(tǒng)可以記憶機床坐標系零點位置、檢測裝置零位脈沖的位置，所以只需在第1次系統(tǒng)通電時執(zhí)行返回參考點操作，不必每次開機均返回參考點。

二、參數(shù)設置對伺服裝置的控制

①參數(shù)1815。

注意：設定此參數(shù)后，必須切斷一次電源。

［數(shù)據(jù)形式］位軸型

OPTx：位置檢測器。0：不使用分離型脈沖編碼器；1：使用分離型脈沖編碼器。

APZx：使用絕對位置檢測器時，機械位置與絕對位置檢測器的位置。0：不一致；1：一致。

APCx：位置檢測器。0：不使用絕對位置檢測器；1：使用絕對位置檢測器（絕對脈沖編碼器）。

當使用絕對位置編碼器進行位置調(diào)整、更換編碼器，或絕對位置編碼器電池電壓過低報警后，機械位置與絕對位置不一致，需執(zhí)行手動回參考點動作，并修改下面設定。步驟如下：

?出現(xiàn)故障時，APZ被系統(tǒng)設為0，并報警。

?將該參數(shù)設為：APZ =1。

?執(zhí)行手動返回動作。

使用絕對位置編碼器的機床建立機床參考點時需要設定該參數(shù)。

②參數(shù)1825。

［數(shù)據(jù)形式］字軸型

［數(shù)據(jù)單位］0. 01/ s

［數(shù)據(jù)范圍］1～9 999

設定各軸的位置控制環(huán)的增益，即伺服系統(tǒng)位置環(huán)的放大倍數(shù)。進行直線與圓弧插補（切削加工）時，應將所有軸設定相同的值。機床只做定位時，各軸可設定不同的值。環(huán)路增益越大，則位置控制的響應越快，但如果增益太大，則伺服系統(tǒng)不穩(wěn)定。

③參數(shù)1826。

［數(shù)據(jù)形式］字軸型

［數(shù)據(jù)單位］檢測單位

［數(shù)據(jù)范圍］0～32 767

設定各軸的到位寬度。各軸到位寬度即機床位置與指令位置的差（位置偏差量的絕對值），當機床實際位置與指令值的差比到位寬度小時，即認為到位了。

④參數(shù)1828。

［數(shù)據(jù)形式］雙字軸型

［數(shù)據(jù)單位］檢測單位

［數(shù)據(jù)范圍］0～99 999 999

設定各軸移動中的最大允許位置偏差量。移動中位置偏差量超過移動中的最大允許位置偏差量時，會出現(xiàn)伺服報警并立刻停止運行（和急停時相同）。通常在參數(shù)中設定快速進給的位置偏差量時考慮了富裕量。

⑤參數(shù)1829。

［數(shù)據(jù)形式］字軸型

［數(shù)據(jù)單位］檢測單位

［數(shù)據(jù)范圍］0～32 767

設定各軸停止時的最大允許位置偏差量。停止中位置偏差量超過停止中的最大允許位置偏差量時，會出現(xiàn)伺服報警并立刻停止運行（和急停時相同）。

三、參數(shù)在機床限位控制應用

為了放置運動部件超出行程，造成事故，通常要對運動部件進行限位。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置擋塊，擋塊間距大于運動部件的正常工作行程且小于絲杠的工作行程，可見限位可以保護絲杠等機械部件。正常工作情況下，運動部件不會碰到擋塊，在發(fā)生故障時，一旦碰到了擋塊，就相當于按下急停按鈕，系統(tǒng)會切斷電源，以便保護機床。

軟件限位是指在參數(shù)中設置運動部件的移動范圍，一般在軟件限位中設置的移動范圍也比機床運動部件正常工作行程大，但軟限位范圍比硬限位（擋塊）間距要小，所以比絲杠允許的移動范圍小得多。

軟限位是對機械裝置（絲杠）的第1層保護；硬限位（擋塊）是第2層保護。

軟限位的建立是通過參數(shù)設置實現(xiàn)的。另外，要讓數(shù)控系統(tǒng)識別限位范圍，需要先通知機床限位范圍的基準，這個步驟就是在機床操作時開機首先要做的回參考點。

各軸行程軟限位的測定步驟如下：

①當各軸都回完參考點后，就可以測量并設定這個軟限位。軟限位的測量和設定必須分別對各軸進行。

②將數(shù)控系統(tǒng)中的軟限位參數(shù)清零。

③將軸沿正向移動，直到到達可以保證機床機械部件安全的極限位置。記下極限位置值。

④將軸沿負向移動，重復上述步驟，并記下負向的極限位置值。

各軸的限位參數(shù)應為上述測量值減去一個安全裕量。

四、參數(shù)在進給傳動系統(tǒng)誤差及其補償應用

在數(shù)控機床加工零件的過程中，引起加工誤差的原因有很多方面，有機床零部件由于剛度、強度不夠而產(chǎn)生變形，從而造成的誤差；還有因傳動件的慣性、電氣線路的時間滯后等原因帶來的加工偏差等。這些誤差有常值系統(tǒng)性誤差，如螺距累積誤差、反向間隙誤差等，還有由熱變形等引起的變值系統(tǒng)性誤差。

消除誤差的方法有很多?？赏ㄟ^機械設計提高部件的剛度、強度要求，以減少變形；也可通過控制系統(tǒng)消除誤差；過去用硬件電子線路和擋塊補償開關(guān)實現(xiàn)補償，現(xiàn)在的CNC系統(tǒng)中多用軟件進行誤差補償。

（1）反向間隙誤差補償

在進給傳動鏈中，齒輪傳動、滾珠絲杠螺母副等均存在反向間隙，這種反向間隙會造成工作臺反向運動時，電動機空轉(zhuǎn)而工作臺不動。這就使得半閉環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生誤差，全閉環(huán)系統(tǒng)位置環(huán)震蕩不穩(wěn)定。

為補償反向間隙，可采取調(diào)整和預緊的方法減少間隙。數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)采用了滾珠絲杠螺母副、貼塑涂塑導軌等傳動效率高的結(jié)構(gòu)。滾珠絲杠螺母副又有雙螺母預緊方法，所以機械結(jié)構(gòu)間隙不大，但由于傳動部件彈性變形等引起的誤差，靠機械調(diào)整很難補償。對于剩余誤差，在半閉環(huán)系統(tǒng)中可將其值測出，作為參數(shù)輸入數(shù)控系統(tǒng)，則此后每當坐標系軸接收到反向指令時，數(shù)控系統(tǒng)便自動調(diào)用間隙補償程序，自動將間隙補償值加到由插補程序算出的位置增量指令中，以補償間隙引起的失動。這樣控制電動機多走一段距離，這段距離等于間隙值，從而補償了間隙誤差。需注意的是，對全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)不能采用以上補償方法（通常將反向間隙補償參數(shù)設為0），只能從機械上減小甚至消除間隙。有些數(shù)控系統(tǒng)具有全閉環(huán)翻轉(zhuǎn)間隙附加脈沖補償，以減小這種誤差對全閉環(huán)穩(wěn)定性的影響。即當工作臺反向運動時，對伺服系統(tǒng)施加一定的寬度的脈沖電壓（由參數(shù)設定），以補償間隙誤差。

直線運動反向誤差的測量步驟：

①將軸補償參數(shù)內(nèi)的所有參數(shù)設置為0。

②在手動方式下，選定手輪最小脈沖當量數(shù)，控制工作臺移動并碰千分表，將千分表清零，同時將顯示器示數(shù)清零。

③控制工作臺反向移動，直到看到千分表指針偏轉(zhuǎn)，記錄顯示器讀數(shù)，即為反向間隙補償值。

④反復測量取平均值。

FANUC系統(tǒng)反向間隙補償參數(shù)：

［數(shù)據(jù)形式］字軸型

［數(shù)據(jù)單位］檢測單位

［數(shù)據(jù)范圍］-9 999～9 999

各軸分別設定反向間隙補償量。接通電源后，機床以參考點相反的方向移動時，進行第一次反向間隙補償。

（2）螺距誤差補償

螺距誤差是指由螺距累積誤差引起的常值系統(tǒng)性定位誤差。在半閉環(huán)系統(tǒng)中，定位精度很大程度上受滾珠絲杠的影響。盡管滾珠絲杠的精度很高，但總存在著制造誤差。要得到超過滾珠絲杠精度的運動精度，必須借助螺距誤差補償功能，利用數(shù)控系統(tǒng)對誤差進行補償和修正。另外，數(shù)控機床經(jīng)長時間使用后，由于磨損，其精度可能下降，利用螺距誤差補償功能進行定期測量與補償，可在保持精度的前提下延長機床的使用壽命。

螺距誤差的基本補償原理是將數(shù)控機床某軸的指令位置與高精度位置檢測系統(tǒng)所測得的實際位置相比較，計算出在數(shù)控加工全行程上的誤差分布曲線，再將誤差以表格的形式輸入數(shù)控系統(tǒng)中。這樣數(shù)控系統(tǒng)在控制該軸的運動時，會自動考慮到誤差值并加以補償。

采用螺距誤差補償功能應注意以下幾點：

①對重復定位精度較差的軸，因無法準確確定其誤差曲線，螺距誤差補償功能無法實現(xiàn)，也就是說，該功能無法補償重復定位誤差。

②只有建立機床坐標系后，螺距誤差補償才有意義。

③由于機床坐標系是通過返回參考點而建立的，因此在誤差表中，參考點的誤差要為零。必須采用比滾珠絲杠精度至少高一個數(shù)量級的檢測裝置來測量誤差分布曲線。常用激光干涉儀來測量。

FANUC系統(tǒng)螺距誤差補償參數(shù)：

①參數(shù)3620：輸入每個軸參考點的螺距誤差補償點的位置號。

②參數(shù)3621：輸入每個軸螺距誤差補償?shù)淖钚∥恢锰枴?/p>

③參數(shù)3622：輸入每個軸螺距誤差補償?shù)淖畲笪恢锰枴?/p>

④參數(shù)3623：輸入每個軸螺距誤差補償放大率。

⑤參數(shù)3624：輸入每個軸螺距誤差補償?shù)奈恢瞄g隔。

下面舉例說明螺距誤差補償參數(shù)的設置方法。

已知：機床行程為-400～+800 mm。

確定：螺距誤差補償位置間隔為50 mm；參考點的補償位置號為40。

計算：負方向最遠的補償位置號=參考點的補償位置號-（負方向的機床行程/補償位置間隔）+1 =40 -400/50 +1 =33

正方向最遠的補償位置號=參考點的位置補償號+（正方向的機床行程/補償位置間隔）=40 +800/50 =56

機床坐標和補償位置之間的關(guān)系如圖4. 9所示。

圖4.9　機床坐標和補償位置之間的關(guān)系

在坐標之間各部分相對應得補償位置號處測量補償值。補償值如表4. 7所示，將補償值畫在相應的補償位置處，如圖4. 10所示。

表4.7　補償值

參數(shù)設定：見表4. 8。

表4.8　螺距誤差補償參數(shù)設定值

圖4.10

◎思考題

若NC系統(tǒng)配置有光柵反饋，還需進行絲杠螺距誤差補償嗎？為什么？

任務3　基本參數(shù)的設定及畫面的調(diào)出

◎任務提出

通過對數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)分類的了解，以及通用參數(shù)在系統(tǒng)中的控制應用熟悉之后，本章我們將聯(lián)系工作中對參數(shù)的實際需求，對相關(guān)的參數(shù)進行設定和修改。

◎任務目標

1.掌握數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)設定的步驟；

2.熟悉用MDI設定參數(shù)的方法；

3.掌握參數(shù)畫面的操作步驟。

◎相關(guān)知識

一、參數(shù)設定的說明

所謂參數(shù)（Parameter），是指當CNC與機床組合在一起之后，為了最大限度地發(fā)揮CNC機床的功能而設置的值。每一步都需按照數(shù)控系統(tǒng)說明書來調(diào)整，即使是同一種數(shù)控系統(tǒng)，其參數(shù)設定也是隨機而異的。隨機附帶的參數(shù)表是機床的重要技術(shù)資料，應妥善保管，不得遺失，否則將給機床的維修和恢復性能帶來困難。顯示參數(shù)的方法隨各類數(shù)控機床而異，大多數(shù)廠家產(chǎn)品可通過按壓MDI/ CRT單元上的“PARAM”（參數(shù)）鍵來顯示已存入系統(tǒng)存儲器的參數(shù)。顯示的參數(shù)內(nèi)容應與機床安裝調(diào)試完成后的參數(shù)表一致。如果進給控制和主軸控制是數(shù)字式的，那么它的參數(shù)設定也是用數(shù)字設定參數(shù)。在CNC與伺服接通之后，CRT（或LCD）會出現(xiàn)報警，先不用理會。此時，必須根據(jù)隨機所帶的說明書對系統(tǒng)中各種參數(shù)一一予以確認。

FANUC的每臺數(shù)控系統(tǒng)都帶有隨機參數(shù)表，在FANUC0i中9900號以上的參數(shù)即為系統(tǒng)參數(shù)（即所謂的保密參數(shù)）。它規(guī)定了一些基本功能，用戶需按照此表設置。系統(tǒng)出廠時FANUC已經(jīng)設好，0C和0i不必設。但是，對于0D（0TD和0MD）系統(tǒng)，須根據(jù)實際機床功能設定#932～#935的參數(shù)位。機床出廠時，系統(tǒng)功能參數(shù)表必須交給機床用戶。

二、參數(shù)的顯示步驟

操作步驟如下：按MDI面板的功能鍵［SYSTEM］一次或多次后，再換軟鍵［參數(shù)］選擇參數(shù)畫面，如圖4. 11所示。

參數(shù)畫面由多頁組成，通過以下兩種方法顯示需要顯示的參數(shù)所在的頁面：

①用翻頁鍵或光標移動鍵，顯示需要的頁面。

②從鍵盤輸入想顯示的參數(shù)號，然后按軟鍵［No.檢索］，這樣可顯示包括指定的數(shù)據(jù)所在的參數(shù)頁面，光標在指定數(shù)據(jù)的位置（數(shù)據(jù)部分變成反轉(zhuǎn)文字顯示）。注意：用操作選擇軟鍵顯示的軟鍵一旦開始輸入，軟鍵顯示將被包括［No.檢索］在內(nèi)的操作選擇軟鍵自動取代。按［操作］軟鍵也能變更操作選擇軟鍵的顯示。

圖4.11　參數(shù)畫面

◎任務實施

一、用MDI設定參數(shù)畫面方法步驟

用MDI設定參數(shù)，按下列步驟設定參數(shù)：

（1）將NC置于MDI方式或急停狀態(tài)。

（2）用以下步驟使參數(shù)處于可寫狀態(tài)。

①按［SYSTEM］功能鍵數(shù)次后，或［OFFSETSETTING］功能鍵一次后再按軟鍵［SETTING］，可顯示SETTING畫面的第1頁。如圖4. 12所示。

②將光標移至“參數(shù)寫入”處。

③按［（OPRT）］軟鍵顯示操作選擇軟鍵。

圖4.12

④按軟鍵［ON：1］或輸入1，再按軟鍵［INPUT］，使“PARAMETER WRITE”= 1。這樣參數(shù)處于可寫入狀態(tài)，同時CNC發(fā)生P/ S報警100（允許參數(shù)寫入）。

（3）按功能鍵［SYSTEM］數(shù)次后，或者按功能鍵［SYSTEM］一次后再按軟鍵［PARAM］，顯示參數(shù)畫面（參照上節(jié)二、參數(shù)的顯示）。

（4）顯示包含需要設定的參數(shù)的畫面，將光標置于需要設定的參數(shù)位置上。如圖4. 13所示。（參照上節(jié)二、參數(shù)的顯示）

（5）輸入數(shù)據(jù)，然后按［INPUT］軟鍵。輸入的數(shù)據(jù)將被設定到光標指定的參數(shù)中。

［例］12000［INPUT］

圖4.13

希望從選擇的參數(shù)號開始連續(xù)地輸入數(shù)據(jù)時，可以在數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間用（；）分隔進行輸入。

［例］用按鍵輸入10；20；30；40再按軟鍵［INPUT］時，從光標所在位置的參數(shù)開始，按順序設定10，20，30，40。

（6）若需要則重復步驟（4）和（5）。

（7）參數(shù)設定完畢。需將設定畫面的“PARAMETER WRITE =”設定為0，禁止參數(shù)設定。

（8）復位CNC，解除P/ S報警100。但在設定參數(shù)時，有時會出現(xiàn)P/ S報警000（需切斷電源），此時請關(guān)掉電源再開機。

二、參數(shù)設定后畫面的操作實例

以將1420號參數(shù)中X軸快速進給由10000改為8600為例，給出相關(guān)操作：

在機床操作面板上按下手動輸入鍵，使系統(tǒng)進入MDI運行方式；或者使機床進入急停狀態(tài)。

在MDI面板上按下功能鍵［OFFSET SETTING］，并選擇［設定］軟鍵，系統(tǒng)顯示的幫助如圖4. 14所示。

圖4.14　將參數(shù)置為可寫入狀態(tài)操作1

（1）在MDI面板上按光標上下移動鍵，使光標定位在“參數(shù)寫入”頂上。

（2）在MDI面板上按鍵，使“參數(shù)寫入”的設置從0改為1，系統(tǒng)顯示參數(shù)可寫入報警。同時按下SHIFT + CAN鍵，可消除“100可寫入?yún)?shù)”報警。

（3）將光標定位在1420號參數(shù)的X軸數(shù)據(jù)處。

（4）參數(shù)數(shù)據(jù)的輸入方法常用的有3種。

①鍵入8600，然后按下MDI面板INPUT鍵，如圖4. 15所示。

②鍵入8600，然后按下軟鍵［輸入］，如圖4. 15所示。

③如果更改參數(shù)前，1420號參數(shù)的設定值為10000，鍵入- 1400，然后按下［+輸入］軟鍵，可以將參數(shù)值設定為8600，如圖4. 16所示。

上述3種方法的操作結(jié)果如圖4. 17所示。

圖4.15　1420號參數(shù)設定操作方法1和方法2

圖4.16　1420號參數(shù)設定操作方法3

圖4.17

◎思考題

1.試述參數(shù)畫面調(diào)出的方法和步驟。

2.如何在MDI方式下設定參數(shù)？

任務4　FANUC 0i MC數(shù)控系統(tǒng)設定參數(shù)實現(xiàn)固定循環(huán)

◎任務提出

在加工中心攻絲時，一般都是根據(jù)所選用的絲錐和工藝要求，在加工程序中編入1個主軸轉(zhuǎn)速和正/反轉(zhuǎn)指令，然后再編入G84/ G74固定循環(huán)，完成攻絲的加工。這種方法對于精度要求不高的螺紋孔尚可以滿足要求。但對于螺紋精度要求較高，6H或以上的螺紋以及被加工件的材質(zhì)較軟（銅或鋁）時，螺紋精度將不能得到保證。本章內(nèi)容剛性攻絲就是針對上述方式的不足而提出的。我們將詳細分析剛性攻絲的參數(shù)設置方法。

◎任務目標

1.熟悉剛性攻絲和固定循環(huán)攻絲的比較；

2.掌握實現(xiàn)剛性攻絲的方法。

◎相關(guān)知識

有關(guān)剛性攻絲的參數(shù)

［數(shù)據(jù)形式］位型

G84　剛性攻絲的指令方法

0：在G84（G74）指令之前用M代碼（參數(shù)No. 5210）指令剛性攻絲

1：不用M代碼指令剛性攻絲（此時，G84不能作為攻絲循環(huán)G代碼使用，G74不能作為反攻絲循環(huán)G代碼使用）

VGR　剛性攻絲中，主軸和主軸位置編碼器的任意齒輪比功能

0：不使用（在參數(shù)No. 3706中設定齒輪比）

1：使用（在參數(shù)No. 5221～No. 5224和No. 5231～No. 5234中設定齒輪比）

注意：串行主軸，使用主軸側(cè)位編碼器信號的DMR功能時，本參數(shù)設為0。

CRG　指令剛性攻絲方式的解除指令（G80，G01組G代碼，復位等）時，剛性攻絲方式的解除

0：剛性攻絲信號RGTAP為0之后解除

1：剛性攻絲信號RGTAP為0之前解除

SIG　剛性攻絲齒輪擋切換時，信號SIND（G032和G033）

0：不允許使用

1：允許使用

DOV　剛性攻絲退刀時

0：倍率無效

1：倍率有效（倍率值設定在參數(shù)No.5211（M/ T系列）或參數(shù)No.5381（M系列）中）

PCP　0：剛性攻絲使用高速深孔攻絲循環(huán)

1：剛性攻絲不使用高速深孔攻絲循環(huán)

對于T系列，該參數(shù)在參數(shù)No. 5104#6（PCT）為1時有效。

根據(jù)此參數(shù)的設定，設定參數(shù)No. 5213。

FHD　剛性攻絲中，進給暫停和單程序段

0：無效

1：有效

SRS　多主軸控制時剛性攻絲，選擇主軸

0：使用主軸選擇信號SWS1、SWS2（G027#0和#1）（與多主軸控制通用）

1：使用剛性攻絲主軸選擇信號RGTSP1、RGTSP2（G061#4和#5）（剛性攻絲專用信號）

［數(shù)據(jù)形式］位型

NIZ　剛性攻絲的平滑處理

0：不進行

1：進行

TDR　剛性攻絲的切削時間常數(shù)

0：進刀和退刀時使用同樣的時間參數(shù)（參數(shù)No. 5261～5264）

1：進刀和退刀使用不同的時間參數(shù)

進刀時間常數(shù)為：參數(shù)No. 5261～5264。

退刀時間常數(shù)為：參數(shù)No. 5271～5274。

OVU　剛性攻絲退刀時的倍率參數(shù)（No. 5211（M/ T系列）或參數(shù)No. 5381（M系列））的設定單位如下

0：1%

1：10%

OV3　用程序指令退刀時的主軸轉(zhuǎn)速，基于此主軸轉(zhuǎn)速的刀具回退功能

0：無效

1：有效

注意：設定此參數(shù)后，要切斷一次電源。

［數(shù)據(jù)形式］位型

ORI　啟動剛性攻絲時

0：不執(zhí)行主軸定向

1：執(zhí)行主軸定向

注意：此參數(shù)只對串行主軸有效。

RG3　指定剛性攻絲返回操作

0：使用輸入信號RTNT＜G62#6＞

1：使用一次性G代碼G30

注意：需要具有剛性攻絲鈴型加減速選項。

［數(shù)據(jù)形式］位型

RFF　在剛性攻絲中從初始點到R點移動時，前饋

0：無效

1：有效

設定此參數(shù)時，以下功能也有效：

在先行控制方式指令剛性攻絲時，系統(tǒng)自動退出先行控制方式并執(zhí)行剛性攻絲，剛性攻絲完成后，自動返回先行控制模式。

RGS　當參數(shù)No. 1403#0（MIF）設定為1，在每分鐘進給方式指定剛性攻絲時，主軸速度為：

0：指令主軸速度的1/1000

1：指令主軸速度的1/1

OVS　在剛性攻絲中，進給倍率信號和倍率取消信號

0：無效

1：有效

設定剛性攻絲中進刀和退刀時可用進給倍率信號（G012）對速度倍率。

主軸速度倍率值固定在100%，但主軸速度因攻絲軸的進給倍率而同步變化。

倍率取消信號OVC（G006#4）也有效。

注意：（1）用此參數(shù)設定進給倍率時，倍率參數(shù)（見參數(shù)No. 5211（T/ M）和No. 5381（M））無效。

（2）不管是否設定此參數(shù)，用倍率取消信號OVC（G006#4）使進給倍率無效時，參數(shù)No. 5211（T/ M）和No. 5381（M）的倍率有效。

RBL　剛性攻絲切削進給加減速類型

0：直線加減速

1：鈴型加減速

注意：設定此參數(shù)后，要切斷一次電源。

［數(shù)據(jù)形式］位型

DGN　在診斷畫面上

0：顯示剛性攻絲的同步偏差（No. 455～457）

1：顯示主軸和攻絲軸的偏差量的差值（No. 452～453）

SPR　0：剛性攻絲時，不使用各主軸的參數(shù)

1：剛性攻絲時，使用各主軸的參數(shù)

注意：剛性攻絲中，使用各主軸剛性攻絲的參數(shù)時，此參數(shù)須設為1。以下為各主軸的參數(shù)：

［數(shù)據(jù)形式］位型

［數(shù)據(jù)范圍］0～255

設定指令剛性攻絲的M代碼，當M代碼的值大于255時，設定到參數(shù)No. 5212。

［數(shù)據(jù)形式］字節(jié)型

［數(shù)據(jù)單位］1%或10%

［數(shù)據(jù)范圍］0～200

設定剛性攻絲退刀時的倍率值。

注意：當參數(shù)No. 5200#4 DOV設1時，倍率值有效。當OVU（參數(shù)No. 5201#3）設1時，設定的數(shù)據(jù)單位為10%，最高可設定為2 000%。

［數(shù)據(jù)形式］雙字型

［數(shù)據(jù)單位］整數(shù)

［數(shù)據(jù)范圍］0～65 535

設定指令剛性攻絲的M代碼。

剛性攻絲指令M代碼通常由參數(shù)No. 5210設定，255以上的M代碼用此參數(shù)設定。

注意：如果此參數(shù)設定為0，剛性攻絲的M代碼由參數(shù)No. 5210設定。但需注意本參數(shù)的設定范圍。

◎任務實施

子任務1　固定循環(huán)攻絲的比較

以前的加工中心為了攻絲，一般都是根據(jù)所選用的絲錐和工藝要求，在加工程序中編入一個主軸轉(zhuǎn)速和正/反轉(zhuǎn)指令，然后再編入G84/ G74固定循環(huán)，在固定循環(huán)中給出有關(guān)的數(shù)據(jù)，其中Z軸的進給速度是根據(jù)F =絲錐螺距×主軸轉(zhuǎn)速得出，這樣才能加工出需要的螺孔來。雖然從表面上看主軸轉(zhuǎn)速與進給速度是根據(jù)螺距配合運行的，但是主軸的轉(zhuǎn)動角度是不受控的，而且主軸的角度位置與Z軸的進給沒有任何同步關(guān)系，僅僅依靠恒定的主軸轉(zhuǎn)速與進給速度的配合是不夠的。主軸的轉(zhuǎn)速在攻絲的過程中需要經(jīng)歷一個停止—正轉(zhuǎn)—停止—反轉(zhuǎn)—停止的過程，主軸要加速—制動—加速—制動，再加上在切削過程中由于工件材質(zhì)的不均勻，主軸負載波動都會使主軸速度不可能恒定不變。對于進給Z軸，它的進給速度和主軸也是相似的，速度不會恒定，所以兩者不可能配合得天衣無縫。這也就是當采用這種方式攻絲時，必須配用帶有彈簧伸縮裝置的夾頭，用它來補償Z軸進給與主軸轉(zhuǎn)角運動產(chǎn)生的螺距誤差。如果我們仔細觀察上述攻絲過程，就會明顯地看到，當攻絲到底，Z軸停止了而主軸沒有立即停?。☉T量），攻絲彈簧夾頭被壓縮一段距離，而當Z軸反向進給時，主軸正在加速，彈簧夾頭被拉伸，這種補償彌補了控制方式不足造成的缺陷，完成了攻絲的加工。對于精度要求不高的螺紋孔用這種方法加工尚可以滿足要求，但對于螺紋精度要求較高，6H或以上的螺紋以及被加工件的材質(zhì)較軟（銅或鋁）時，螺紋精度將不能得到保證。還有一點要注意的是，當攻絲時主軸轉(zhuǎn)速越高，Z軸進給與螺距累積量之間的誤差就越大，彈簧夾頭的伸縮范圍也必須足夠大，由于夾頭機械結(jié)構(gòu)的限制，用這種方式攻絲時，主軸轉(zhuǎn)速只能限制在600 r/ min以下。

剛性攻絲就是針對上述方式的不足而提出的，它在主軸上加裝了位置編碼器，把主軸旋轉(zhuǎn)的角度位置反饋給技控系統(tǒng)形成位置閉環(huán)，同時與Z軸進給建立同步關(guān)系，這樣就嚴格保證了主軸旋轉(zhuǎn)角度和Z軸進給尺寸的線性比例關(guān)系。因為有了這種同步關(guān)系，即使由于慣量、加減速時間常數(shù)不同、負載波動而造成的主軸轉(zhuǎn)動的角度或Z軸移動的位置變化也不影響加工精度，因為主軸轉(zhuǎn)角與Z軸進給是同步的，在攻絲中不論任何一方受干擾發(fā)生變化，則另一方也會相應變化，并永遠維持線性比例關(guān)系。如果我們用剛性攻絲加工螺紋孔，可以很清楚地看到，當Z軸攻絲到達位置時，主軸轉(zhuǎn)動與Z軸進給是同時減速并同時停止的，主軸反轉(zhuǎn)與Z軸反向進給同樣保持一致。正是有了同步關(guān)系，絲錐夾頭就用普通的鉆夾頭或更簡單的專用夾頭就可以了，而且剛性攻絲時，只要刀具（絲錐）強度允許，主軸的轉(zhuǎn)速能提高很多，4 000 r/ min的主軸速度已經(jīng)不在話下。加工效率提高5倍以上，螺紋精度還得到保證，目前已經(jīng)成為加工中心不可缺少的一項主要功能。

子任務2　固定循環(huán)剛性攻絲的實現(xiàn)

一、剛性攻絲功能的實現(xiàn)

從電氣控制的角度來看，數(shù)控系統(tǒng)只要具有主軸角度位置控制和同步功能，機床就能進行剛性攻絲，當然還需在機床上加裝反饋主軸角度的位置編碼器。要正確地反映主軸的角度位置，最好把編碼器與主軸同軸連接，如果限于機械結(jié)構(gòu)必須通過傳動鏈連接時，要堅持1∶1的傳動比，若用皮帶，則非同步帶不可。還有一種可能，那就是機床主軸和主軸電動機之間是直連，可以借用主軸電動機本身帶的內(nèi)部編碼器作主軸位置反饋，節(jié)省兩項開支。

除去安裝必要的硬件外，主要的工作是梯形圖控制程序的設計調(diào)試。市面上有多種數(shù)控系統(tǒng)，由于廠家不同，習慣各異，對剛性攻絲的信號安排和處理是完全不一樣的。我們曾經(jīng)設計和調(diào)試過幾種常用數(shù)控系統(tǒng)的剛性攻絲控制程序，都比較繁瑣。調(diào)試人員不易理解梯形圖控制程序，特別是第一臺樣機調(diào)試周期長，不利于推廣和使用。盡管如此，加工中心有了該項功能，擴大了加工范圍，受到用戶的青睞。

二、不用設計梯形圖實現(xiàn)剛性攻絲

在FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)里，參數(shù)No. 5200#0如果被設定為0，那么剛性攻絲就需要用M代碼指定。一般情況下，我們都使用M29，而在梯形圖中也必須設計與之相對應的順序程序，這對初次嘗試者來說還有一定的困難。正常的情況下，沒有特殊要求時，主軸參數(shù)初始化后把參數(shù)No. 5200#0設定為1，其他有關(guān)參數(shù)基本不動，也不用增加任何新的控制程序，這樣就簡單多了。在運行調(diào)試中要根據(jù)機床本身的機械特性設置剛性攻絲必需的一組參數(shù)（見表4. 9）。參數(shù)設置好后就可以直接使用固定循環(huán)G84/ G74指令編程，其格式舉例如下：

表4.9　剛性攻絲參數(shù)表

1.每分鐘進給編程

右螺紋

G94；　　　　Z軸每分鐘進給

M3 S1000；　　主軸正轉(zhuǎn)（1 000 r/ min）

G9O G84 X-300. Y-250. Z-150. R-120. P300 F1000；右螺紋攻絲，螺距1 mm

左螺紋

G94；　　　　Z軸每分鐘進給

M4 S1000；　　主軸反轉(zhuǎn)（1 000 r/ min）

G9O G74 X-300. Y-250. Z-150. R-120. P300 F1000；左螺紋攻絲，螺距1 mm

2.每轉(zhuǎn)（主軸）進給編程

右螺紋

G95；　　　　Z軸進給/主軸每轉(zhuǎn)

M3 S1000；　　主軸正轉(zhuǎn)（1 000 r/ min）

G9O G84 X-300. Y-250. Z-150. R-120. P300 F1. 0；右螺紋攻絲，螺距1 mm

右螺紋

G95；　　　　Z軸進給/主軸每轉(zhuǎn)

M4 S1000；　　主軸反轉(zhuǎn)（1 000 r/ min）

G90 G74 X-300. Y-250. Z-150. R-120. P300 F1. 0；左螺紋攻絲，螺距1 mm

以上剛性攻絲編程由于將參數(shù)No. 5200#0設置為1，固定循環(huán)G84/ G74成為剛性攻絲的指令，所以它的編程格式就完全與原固定循環(huán)G84/ G74普通攻絲是一樣的。根據(jù)用戶的使用調(diào)查，剛性攻絲性能大大優(yōu)于普通攻絲。

◎思考題

1.怎樣設置剛性攻絲的參數(shù)？

2.固定循環(huán)剛性攻絲是怎樣實現(xiàn)的？