数控机床控制参数优化

孔德斌，孔令涛，明满意

山东威达重工股份有限公司 山东枣庄 277500

1 序言

随着生产技术的不断发展进步，数控机床成了设备投资的重要组成部分，应用越来越广泛。数控机床是现代机床技术发展的重要标志，其水平的高低直接反映着机械设备制造的工艺水准。数控机床控制参数是数控机床的核心部分，对于整体设备的运行情况有重要影响。

机床控制参数，亦称机床数据，是对机床功能、轴运动控制、驱动类型和显示设定等进行定义的一系列数据，主要包括伺服电动机型式、齿轮比、转速、行程极限、丝杠补偿、控制参数及宏指令等。在机床调试过程中，通过观察参数不仅可以了解机床运动情况及电动机状态，而且适当优化参数可以起到事半功倍的加工效果。

2 参数自整定功能

利用参数自整定功能对系统驱动、电动机控制参数进行优化，并在优化前后分别进行了前瞻预读1000段及加速度≥0.8g的高速平滑加工测试，进行对比验证。

在参数优化前，加工过程出现振动，多处零件表面出现过切现象，曲率较大的部位尤为明显；在参数优化后，加工过程的振动明显改善，机床运行平稳，零件表面过切现象缓解，加工质量得到很大的改善，而加工时间保持不变。

系统驱动、电动机控制参数在参数自整定功能优化前后的对比（以X轴为例）见表1。

表1 参数优化前后对比

以某模具的精加工为例进行加工测试，数控系统开启“G05P3”高速加工模式，采用1000段小线段预读，加速度设置为0.926g，采用S曲线加减速，其中加减速时间分别为t1=14ms、t2=8ms。参数优化前后实际加工效果对比如图1所示，可以看出，优化前加工表面有明显的过切现象，而优化后过切现象改善。

3 机床与数控系统机电联调运行试验

通过机床伺服调试优化软件，进行针对刚性攻螺纹的运行试验，目的是有效看出刚性攻螺纹的同步性，为调试人员进行参数调整提供直观有效的判断依据。

试验表明，默认参数下，最大同步误差达8μm（见图2a），通过调整伺服参数，最大同步误差缩小为4μm（见图2b）。另外，Z轴电流增益#4260=5999，原为1000；刚性攻螺纹最大加速度#5105=60r/s2，原为139r/s2。

4 数控系统功能、性能和可靠性优化

通过持续不断的系统版本测试、迭代，改进设计，修正问题，可完善系统功能，优化系统性能及可靠性。以系统版本从V356-4.2升级到V357-3.7为例，其优化摘要见表2。

表2 系统升级优化摘要

5 结束语

通过参数自整定功能、机电联调运行试验等方法优化数控机床控制参数，可显著提高数控机床的加工效果。不断优化数控系统的功能、性能和可靠性等，也对充分发挥数控机床的性能有重要作用。