fanuc数控系统的伺服调试与优化
【摘要】本课题来源于苏州珈码自动化科技有限公司。现在的机械行业正向着高精度化的方向迈进，因此无论何时，我们会特别看重机器的稳定性和加工精度，机械设备在装配与调试的过程中，数控机床加工出的产品精度是数控机床质量的最直接、直观的体现。所以在机床本体的精度不够的情况下，通过伺服调试优化来提高精度显得十分重要。数控设备应用与维护专业所学的知识正可以运用在这一方面。本课题通过对FANUC数控系统的伺服调试与优化的研究，我发现在数控系统中,伺服系统是其中极为重要的一部分，它对机床精度有着非同寻常的作用和意义。不过,数控机床在实际使用的过程中, 很容易受到各方面因素的影响,比如温度的影响、机床尤其是在装配过程中出现的误差，数控机床的精度会受到这些因素造成的影响,所以我们就会采用伺服调整的方法相应的调试和优化数控机床, 这样数控机床的精度和速度等方面进行有效的调整之后,就可以既能保证生产出的产品的效率，也能提高产品的质量，进而满足数控机床的精度需求。
目 录
引言 1
一、数控机床的简介 2
（一）数控机床的组成及分类 2
（二）数控机床的特点 4
二、伺服调试步骤 4
（一）SERVO GUIDE软件通信的设定 4
（二）系统参数的设定 6
（三）对伺服调试的简单总结 23
三、实例分析 23
总结 32
参考文献 33
谢辞 34
引言
在大学中我的课程很多，也让我学到了很多知识。我最感兴趣的是实践课，因为这样不仅让我们的动手能力有极大的提高，同时还能让我们学到更多的知识，这些知识比起书本上的知识更能让我记忆深刻。在公司实习的这段时间，我能感觉到生活的充实，同时学到了在学校所没有学到的一些东西，其中伺服调试便是我所接触到的知识。
随着科技的发展和工业水平的提高，机械行业的进步，数控机床的精度要求也越来越高，所以在机床刚刚开始制造的过程中，通常要进行伺服调试，这样以便使机床的伺服电机工作在较好的状态下，使机床加工的机械零件等具有教高的精度，使加工的时间能够缩短。这个过程我们通常称为伺服优化或伺服调试。
我的课题便是来源于苏州珈玛自动化科技有限公司
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
，着重介绍伺服优化软件的使用，以及部分参数的含义和作用。
一、数控机床的简介
（一）数控机床的组成及分类
1、数控机床的组成
图1是数控机床的组成框图。图中虚线所框选的部分被称为计算机数控系统。
数控机床由于切削用量大会导致发热量大，会对加工精度有一定影响，所以其设计要求比普通机床更严格，制造要求高，机床必须更精密，采用了许多加强刚性、减小热变形、提高精度等方面的措施。[1]
机床本体由以下5个部件组成：
a.机床基础件：它的主要作用是支撑机械零部件和组件的本体,在切削过程中，机床零部件的位置精确程度就是依靠它来保障。
b.主传动系统：即主轴和齿轮箱等零部件，实现主运动是其基本作用。
c.进给系统：即三轴电机和丝杆、线轨等零部件，实现进给运动是它的基本作用。
d.气动系统（如气源组合）、冷却系统（如油冷机）、润滑系统（如注油机）、排屑系统（如冲屑水、排屑机）等辅助装置。是实现某些部件动作和某些辅助功能的装置。
e.其他部件：实现工件回转、分度定位的装置和附件，刀库和自动换刀装置(ATC) 、自动托盘交换装置(APC)、特殊功能装置，如刀具磨损测量、精度检验装置等。[2]
典型的数控机床控制系统如图2所示:
3、数控机床的分类
数控机床的品种多样，规格有很多，分类方法也有很多，可见表1。
表1数控机床的分类
分 类 方 法
机 床 类 型
按坐标轴数分类
两坐标数控机床（两轴联动）
三坐标数控机床（三轴联动）
多坐标数控机床（四或五轴联动）
按系统控制特点分类
点位控制数控机床
直线控制数控机床
轮廓控制数控机床
按有无测量装置分类
开环数控系统
半闭环数控系统
闭环数控系统
按功能水平分类
经济型
普及型
高级型
4、加工中心
加工中心简单的来说就是带有自动换刀装置及刀库的普通数控机床，可以实现自动换刀，工件在装夹好后，通过程序控制能够自动完成工件的加工工序，工序高度集中。
加工中心能自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对于工件的运动轨迹。[3]加工中心由于具有以上的功能，因此能够极大地提高生产率，尤其是对于加工形状比较特别、精度要求较高的零件，或是大批量生产的工件时，更具有良好的经济效益。
a.自动换刀装置
加工中心自动换刀装置的功能是通过机械手完成刀具的自动更换。[5]自动换刀装置有以下几种基本形式：（1）回转刀架形式；（2）更换主轴形式；（3）更换主轴箱形式；（4）带刀库和自动换刀系统形式，其动作顺序是主轴定位并上升到换刀位置，刀库选刀，刀套下，刀臂抓刀，刀臂下降，换刀，刀臂上升，刀臂回归原点。
b．刀库
加工中心上常用的刀库类型有盘式刀库和链式刀库。盘式刀库一般用于刀具较少时，链式刀库一般用于刀具数量在30把以上时。[6]
有的数控加工中心还有机外对刀仪，对刀仪可以用来测量刀具的各项数据，以便于对刀具偏差进行补偿，保证做出来的产品精度。
（二）数控机床的特点
与普通机床相比，数控机床具有以下特点：
1、生产效率高；2、加工质量稳定；3、适应性强；4、加工精度高；5、工序集中，一机多用；6、可以减轻劳动强度。
二、伺服调试步骤
（一）SERVO GUIDE软件通信的设定
1．首先要打开伺服调试软件进行通信设定，点击通信设定图标，则会出现如图3所示画面。点击“测试”按钮，如果连接正常则在结果框里出现“OK”，如果出现“NG”表示有错误，请检查网络连接或IP地址的设定。[7]NC的IP地址：192.168.1.1，电脑的IP地址：192.168.1.*,其中*是2—255任何一个。
电脑的IP地址检查，如图4：
3．NC的地址检查：在机床上按下“SYSTEM”键>按“+”若干次>ETHPRM>操作>PCMCIA，此时便会出现NC地址画面如图5。
（二）系统参数的设定
1.通信检测OK后，把NC打到MDI方式，画面为POSITION画面，点击主菜单的“参数”，出现图6的画面
2．点击“在线”首先进入“系统设定”的画面，此画面的内容不能改动，这里要注意CNC型号的选择，必需和正在调试的系统一致，如图7否则所显示的参数号会与实际的有差别。
目 录
引言 1
一、数控机床的简介 2
（一）数控机床的组成及分类 2
（二）数控机床的特点 4
二、伺服调试步骤 4
（一）SERVO GUIDE软件通信的设定 4
（二）系统参数的设定 6
（三）对伺服调试的简单总结 23
三、实例分析 23
总结 32
参考文献 33
谢辞 34
引言
在大学中我的课程很多，也让我学到了很多知识。我最感兴趣的是实践课，因为这样不仅让我们的动手能力有极大的提高，同时还能让我们学到更多的知识，这些知识比起书本上的知识更能让我记忆深刻。在公司实习的这段时间，我能感觉到生活的充实，同时学到了在学校所没有学到的一些东西，其中伺服调试便是我所接触到的知识。
随着科技的发展和工业水平的提高，机械行业的进步，数控机床的精度要求也越来越高，所以在机床刚刚开始制造的过程中，通常要进行伺服调试，这样以便使机床的伺服电机工作在较好的状态下，使机床加工的机械零件等具有教高的精度，使加工的时间能够缩短。这个过程我们通常称为伺服优化或伺服调试。
我的课题便是来源于苏州珈玛自动化科技有限公司
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
，着重介绍伺服优化软件的使用，以及部分参数的含义和作用。
一、数控机床的简介
（一）数控机床的组成及分类
1、数控机床的组成
图1是数控机床的组成框图。图中虚线所框选的部分被称为计算机数控系统。
数控机床由于切削用量大会导致发热量大，会对加工精度有一定影响，所以其设计要求比普通机床更严格，制造要求高，机床必须更精密，采用了许多加强刚性、减小热变形、提高精度等方面的措施。[1]
机床本体由以下5个部件组成：
a.机床基础件：它的主要作用是支撑机械零部件和组件的本体,在切削过程中，机床零部件的位置精确程度就是依靠它来保障。
b.主传动系统：即主轴和齿轮箱等零部件，实现主运动是其基本作用。
c.进给系统：即三轴电机和丝杆、线轨等零部件，实现进给运动是它的基本作用。
d.气动系统（如气源组合）、冷却系统（如油冷机）、润滑系统（如注油机）、排屑系统（如冲屑水、排屑机）等辅助装置。是实现某些部件动作和某些辅助功能的装置。
e.其他部件：实现工件回转、分度定位的装置和附件，刀库和自动换刀装置(ATC) 、自动托盘交换装置(APC)、特殊功能装置，如刀具磨损测量、精度检验装置等。[2]
典型的数控机床控制系统如图2所示:
3、数控机床的分类
数控机床的品种多样，规格有很多，分类方法也有很多，可见表1。
表1数控机床的分类
分 类 方 法
机 床 类 型
按坐标轴数分类
两坐标数控机床（两轴联动）
三坐标数控机床（三轴联动）
多坐标数控机床（四或五轴联动）
按系统控制特点分类
点位控制数控机床
直线控制数控机床
轮廓控制数控机床
按有无测量装置分类
开环数控系统
半闭环数控系统
闭环数控系统
按功能水平分类
经济型
普及型
高级型
4、加工中心
加工中心简单的来说就是带有自动换刀装置及刀库的普通数控机床，可以实现自动换刀，工件在装夹好后，通过程序控制能够自动完成工件的加工工序，工序高度集中。
加工中心能自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对于工件的运动轨迹。[3]加工中心由于具有以上的功能，因此能够极大地提高生产率，尤其是对于加工形状比较特别、精度要求较高的零件，或是大批量生产的工件时，更具有良好的经济效益。
a.自动换刀装置
加工中心自动换刀装置的功能是通过机械手完成刀具的自动更换。[5]自动换刀装置有以下几种基本形式：（1）回转刀架形式；（2）更换主轴形式；（3）更换主轴箱形式；（4）带刀库和自动换刀系统形式，其动作顺序是主轴定位并上升到换刀位置，刀库选刀，刀套下，刀臂抓刀，刀臂下降，换刀，刀臂上升，刀臂回归原点。
b．刀库
加工中心上常用的刀库类型有盘式刀库和链式刀库。盘式刀库一般用于刀具较少时，链式刀库一般用于刀具数量在30把以上时。[6]
有的数控加工中心还有机外对刀仪，对刀仪可以用来测量刀具的各项数据，以便于对刀具偏差进行补偿，保证做出来的产品精度。
（二）数控机床的特点
与普通机床相比，数控机床具有以下特点：
1、生产效率高；2、加工质量稳定；3、适应性强；4、加工精度高；5、工序集中，一机多用；6、可以减轻劳动强度。
二、伺服调试步骤
（一）SERVO GUIDE软件通信的设定
1．首先要打开伺服调试软件进行通信设定，点击通信设定图标，则会出现如图3所示画面。点击“测试”按钮，如果连接正常则在结果框里出现“OK”，如果出现“NG”表示有错误，请检查网络连接或IP地址的设定。[7]NC的IP地址：192.168.1.1，电脑的IP地址：192.168.1.*,其中*是2—255任何一个。
电脑的IP地址检查，如图4：
3．NC的地址检查：在机床上按下“SYSTEM”键>按“+”若干次>ETHPRM>操作>PCMCIA，此时便会出现NC地址画面如图5。
（二）系统参数的设定
1.通信检测OK后，把NC打到MDI方式，画面为POSITION画面，点击主菜单的“参数”，出现图6的画面
2．点击“在线”首先进入“系统设定”的画面，此画面的内容不能改动，这里要注意CNC型号的选择，必需和正在调试的系统一致，如图7否则所显示的参数号会与实际的有差别。
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