数控机床基本功能的调试方法与技巧

李虹 王宏伟

【摘要】本文以配备FANUC 0i-mate-TC数控系统的CK0625数控车床为例，介绍数控机床在参数丢失或首次调试时，如何以最快及最简单的手段恢复数控机床基本功能的技巧与方法。

【关键词】数控机床;基本功能;方法与技巧

1.前言

数控机床基本功能的调试是机床调试工作的一个重要组成部分，主要由数控机床厂家的技术人员在用户现场通过设置机床参数来完成，但此类技术并不作为培训内容对用户的维修人员开放。然而，在数控机床的使用过程中，由于如操作意外等原因造成数控机床部分或全部参数丢失而引发数控机床部分或全部功能丧失的状况却时有发生。若要恢复数控机床的功能，就得求助于数控机床生产厂家，而他们的服务不仅是有偿的，而且也不可能保证随叫随到，这样势必会给用户带来不必要的麻烦。因此，对于用户单位的数控维修人员来说，学会数控机床基本功能恢复的方法和技巧，不但可以保障本单位数控机床得以及时修复，而且还可以使数控维修人员能更全面地了解数控机床的控制功能，有助于拓展排故思路，提高日常维修效率。

2.数控机床常用参数介绍

数控机床基本功能的恢复与调试主要包括数控机床参数的设置与数控功能测试这两部分工作，而参数设置是其中最关键也是最重要的工作。那么，究竟有哪些参数决定着数控机床的基本功能，它们的作用及意义有如何？

2.1 数控机床参数的作用及分类

数控系统的参数在数控机床的工作中起着重要作用，它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，各轴伺服电动机参数、速度及位置反馈元件类型及反馈元件参数，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等。

下面，就以配备有FANUC 0i-mate-TC数控系统的CK0625数控车床为例，具体介绍与伺服轴及伺服有关参数的意义。

2.2 伺服轴设定参数的意义

（1）1825#参数：各轴的伺服环增益，该参数是用于设定各轴的位置控制环的增益。在进行直线或圆弧插补时，各轴的伺服环增益必须设定相同的值。环增益越大，位置控制的响应速度越快，但是设定值过大，伺服系统会不稳定。位置偏差量会储存在位置累计寄存器中，并进行自动补偿。

（2）1828#参数：各轴移动中允许的最大位置偏差量。在X或Z轴移动过程中，如位置偏差量超过此参数设定值，会出现“某轴超差”报警，并立刻停止移动。如果经常出现此报警，可将该参数设大些。

（3）1829#参数：各轴停止时最大允许位置偏差量。当X或Z轴运动停止时，如位置偏差量超过此参数设定值，会出现“某轴静止超差”报警。如果经常出现此报警，可增大该参数的设置。

（4）1320及1321#参数：各轴正、负方向软限位坐标值，此值是相对参考点设置的，根据机床行程及位置确定，要求正、负限位位于正、负硬件限位开关之内。

（5）1410#参数：空运行速度。此速度为程序模拟运行时各轴的运行速度。

（6）1420#参数：各轴快速运行速度，在自动方式下G00的速度，需根据机床刚度设定，选择适中速度。

（7）1421#参数：快速倍率F0的速度，即选择操作面板上快速倍率F0时的速度。

（8）1422#参数：所有轴的最大切削进给速度。此值为限制值，即在所有方式下，各轴的运行速度不得超过此数值，当速度超过此值时，以此速度为当前进给速度。

（9）1423#参数：各轴的手动连续进给速度，指进给倍率开关在100%时的进给速度。

（10）1424#参数：各轴手动快速运行速度，即快速倍率选择为100%时的速度。系统回参考点时的速度=[1424]×快速倍率，若回零速度过快，可将此值改小。手轮运行速度的上限速度也是此值。

（11）1425#参数：各轴回零的FL速度，回参考点时，各轴先快速移动，碰到减速档块后，以回零的FL速度搜索零脉冲信号。

（12）1620#参数：各轴快速进给的直线型加减速时间常数T或铃形加减速时间常数T1，系统推荐值64（不要轻易改动此参数）。如要改动，应设定为8的倍数。

（13）1622#参数：各轴插补后切削进给的加减速时间常数，系统推荐值同1620#参数。

（14）1624#参数：各轴手动进给加减速时间常数，系统推荐值同1620#参数。

2.3 伺服设定参数的意义

（1）初始化位设定值：系（下转第73页）（上接第71页）统通过FSSB初始伺服参数后显示00001010，若没有初始化过，设定为00000000，重新上电，系统会重新初始化参数。

（2）电机代码：根据实际电机类型进行设置，本装置采用βis4/4000型伺服电机，故应设为156。

（3）AMR：采用标准电机，故设置为00000000。

（4）指令倍乘比：通常，指令单位=检测单位。指令倍乘比为1/2～1时，设定值=1/指令倍乘比+100;指令倍乘比为1～48时，设定值=2×指令倍乘比。

（5）柔性齿轮比N/M：根据螺距设定。设定好螺距再按自动，系统会自动计算柔性齿轮比N/M和参考计数器容量。系统最小指令脉冲为0.001mm/Pluse，且系统计算电机一转时的计数脉冲为1000000个脉冲。计算公式如下：

参考计数器容量=丝杠螺距/最小指令脉冲。

柔性齿轮比=参考计数器容量×指令倍乘比/1000000。

（6）运行方向：从脉冲编码器看，顺时针设定为111，逆时针设定为-111。

（7）速度反馈脉冲数：设定为8192，此参数不可更改。

（8）位置反馈脉冲数：设定为12500（半闭环的系统设定值），不可更改。

3.数控机床基本功能的调试方法与技巧

下面，具体介绍数控机床基本功能从无到有的调试方法与技巧，掌握了这个技能之后，对于由于部分参数丢失所引起的机床对应功能丧失的故障维修就会显得轻而易举了。

3.1 系统参数的配置

系统第一次通电时，最好先做一次参数全清，所谓全清就是将系统所有参数恢复出厂设置，即在系统启动过程中，同时按下MDI面板上RESET+DEL键。全清后一般会出现如下报警：

●100#：参数写保护打开;

●506/507#：硬超程报警;

●417#：伺服参数设定不正确;

●5136#：FSSB放大器数目少。

注意：在初次调试时最好进行全清，如果只是进行参数的修改，切勿全清！

参数全清后，显示器上将恢复英语显示。若想改成简体中文，则需按照下列步骤操作并设置参数：

（1）在操作面板上选择“MDI”方式，按“OFS/SET”功能键，再按[设定]软键，找到设定画面，将“参数写入”选项设置为1;

（2）按下“SYSTEM”功能键，再按[参数]软键，找到参数设置画面，将3190号参数的第6位设置为“1”，即设置系统语言为简体中文;

（3）警“000请关闭电源”，按操作面板上的“停止”按钮，再按“启动”按钮，重启数控系统。

各表（1—3）提供了与数控机床基本功能相对应的各个参数及其建议值，分别为一般参数、伺服参数、主轴参数及轴设定参数。请按照下列各表的顺序并依据“设定值”一列中提供的值对每个参数进行设定，这样可使我们在机床功能调试过程中少走弯路。在参数设置的过程中，每次遇到提示要求断开系统电源的时候，都说明刚刚被设置完成的参数需要断电才能生效，那么就要对系统执行一次断电再上电的操作，以激活所设参数。

3.2 数控基本功能的测试

分别选择手动连续进给、手动回参考点、手轮、超程检测、MDI、编辑及自动运行等操作，观察伺服轴及主轴的工作是否正常。另外，还要进行各进给倍率开关、急停按钮及手动/自动换刀等测试，用以检查机床是否正常工作。

当功能测试全部完成后，千万不要忘记将配置的所有参数及时做好备份以防再次丢失。至此，数控机床基本功能的调试工作结束。

参考文献

[1]FANUC Oi Mate-TC简明调试手册.北京发那科机电有限公司，2008，6.

[2]FANUC Oi Mate-TC参数手册.北京发那科机电有限公司，2008，6.

作者简介：

李虹（1967—），女，大学本科，工学学士，高级工程师，副教授，现供职于沈阳航空职业技术学院航空机电信息培训处。

王宏伟（1977—），女，研究生，高级工程师，副教授，现供职于沈阳航空职业技术学院航空机电信息培训处。