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FAGOR CNC 8055 故障实例分析


    用户购买了卧式加工中心一台,该机床配置了FAGOR CNC 8055M控制系统,全数字光纤通讯的SERCOS驱动器和FXM系列 的交流伺服电机。用户在使用中发现,当用G84攻丝固定循环时,如是普通攻丝固定循环,则没有问题,而当使用G84 R1刚性攻丝固定循环时, 则CNC显示在执行中,没有提示和报警,但却不继续执行刚性攻丝固定循环。这时X、Y、Z轴均不移动,主轴继续以编程速度运转。
  这里要说明一下,要完成刚性功丝,主轴必须安装编码器,以便主轴能工作在闭环工作情况下。在刚性攻丝期间,CNC在纵向轴和主轴之间 进行插补。
  首先检查参数,发现各轴和主轴的系统增益需优化调整,然后检查系统的PLC程序,发现原PLC中的一段程序有些问题:
      CPS R188 LT 50000     ; THE SPEED < 5 TURN/MIN
      = M188           ; THE SPEED < 5 TURN/MIN
      M140            ; SPINDLE TURN COMMAND 
      AND M188          ; THE SPEED < 5 TURN/MIN
      = INHIBIT1          ; X AXIS INHIBIT
      = INHIBIT2          ; Y AXIS INHIBIT
      = INHIBIT3          ; Z AXIS INHIBIT
  当使用G84 R1刚性攻丝固定循环时,因机床需换刀,故此时CNC执行M19主轴定位。这时因主轴的转速已低于5 转/分,故M188为高,M140

与M188的结果为高,X、Y、Z三轴被PLC锁住,从而出现了上述的现象。

   改动后的PLC程序如下:
      M140        ; SPINDLE TURN COMMAND 
      AND M188      ; THE SPEED < 5 TURN/MIN
      AND NOT RIGID   ; 增加了刚性攻丝的条件。
      = INHIBIT1      ; X AXIS INHIBIT
      = INHIBIT2      ; Y AXIS INHIBIT
      = INHIBIT3      ; Z AXIS INHIBIT

    改后再执行刚性攻丝固定循环,所有的动作均正常。因各伺服轴和主轴系统参数的原因,使得加工精度有些偏差,故下面对这些参数进行 调整:
  (1)首先对系统静态的跟随误差 “Following error” 进行调整,在机床停止运动的情况下,进入JOG 手动方式,调整伺服上的零漂电位 器,尽可能使“Following error”的值趋于0。
  (2) 再调整系统的比例增益,需要下面的计算公式:
     PROGAIN = (MAXVOLT / G00FEED) x (REFERENCE SPEED / DESIRED FOLLOWING ERROR)
  这里的MAXVOLT是指当用G00的进给速度时,CNC系统提供给伺服的最大指令电压值。对于CNC控制模拟伺服的配置,放9.5V对应G00进给速度 比放6V对应G00进给速度,提供给伺服的指令电压分辩率要好。如果要限制该电机的转速,最好在伺服侧设置。
  (3)标准的调整是认为当进给速度1000 mm/min,KV=1.
例如:
      KV = 1   1 mm following error      1000 mm/min
     KV = 2   0,5 mm following error     1000 mm/min
     KV = 3    0,3333 mm following error   1000 mm/min
  标准的机床像该加工中心,推荐用KV = 1。如果对加工的时间不是要求很高的情况,前馈增益是不必要的。如果想提高加工速度,但机床

本身并不是很牢固的,这时滚珠丝杠会被提前损坏。
   (4)对直线轴调整的计算如下:
    如果G00FEED = 10000 mm/min,
    PROGAIN = (9500 / 10000) x (1000 / 1) = 950
    (5)对旋转轴和主轴的调整计算如下:
  对于旋转轴和主轴有M19时,调整是相同的,仅单位换为度。当速度为 1000o/min,有1o following error。
    如调整该机床主轴的M19,
    MAXGEAR1 = 1000 rpm,
    PROGAIN = (9500 / 1000 x 360o) x (1000o / 1o) = 26,3888888
    PROGAIN = 26
    系统的主轴参数GAINUNIT,允许有比较好的PROGAIN分辩率。如果GAINUNIT = 1 ,就可以把PROGAIN 放大100倍。
    例如:
    PROGAIN = (9500 / 1000 x 360o) x (1000o / 1o) = 26,3888888
    GAINUNIT = 0 PROGAIN = 26
    GAINUNIT = 1 PROGAIN = 2638
  一般情况下理论计算的值不一定很合适,所以需要一些调整,故采用GAINUNIT = 1,这样可以有好的调整精度。
  (6)为了加工出精度好的工件,还得调整各轴插补的跟随误差,可编一个2、3个轴往复运动的小程序,走相同的距离和同样的进给速度, 调整各轴的跟随误差达到一致。
  (7)为了得到工件好的加工表面,还得调整系统的JERKLIM 参数。该参数避免了加工的震动情况,故改善了加工表面的精度。
  (8)对伺服放大器参数的调整,主要针对SP1和SP2。当增加SP1或减少SP2时,跟随误差趋于稳定。但如果调整的刚性太强,可能会出现其 它的问题。

  经过以上的步骤后,卧式加工中心的各种加工精度均符合用户的要求,达到了满意的效果。

 

 

 

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