贾保志 耿春波 齐凤娟
伺服调整分为两部分，即调整形状轮廓误差和抑制机械振动。下面介绍FANUC数控系统伺服调整时涉及的一些参数（在实际机床中通过SERVO GUIDE软件调整）。FANUC数控系统伺服参数的设定分为固定值和可变值，在伺服参数初始化时，固定值的参数便可确定，可变值的参数要在伺服调整时确定。
一、调整形状轮廓误差
1、三环控制
数控系统的伺服控制多采用位置环、速度环及电流环等三环控制（图1），各环作用如下。
(1)位置环。接收数控单元(NC)的移动指令脉冲(Mcmd)与位置反馈脉冲比较运算，准确控制机床定位。
(2)速度环。接收位置环传入的速度指令(Vcmd),进行加减控制，抑制振荡。积分项(PK1V/S)对应参数2043，在伺服画面中为INT.GAIN项；比例项(PK2V)对应参数2044，在伺服画面中为PROP.GAIN项。
(3)电流环。通过转矩指令(Tcmd)并根据实际负载的电流反馈状态对放大器实施脉宽调制(PWM),输出转矩随负载转矩的变大而变大，反之亦然。
速度环和粗糙有关，位置环和轮廓形状有关，即调试或加工过程中出现问题，排除机械原因外，若从伺服控制的角度解决问题，粗糙度不良应调整速度环的参数；若出现轮廓形状误差变大，则应重点调整位置环。
2、速度环参数调整
速度环中最关键的参数是负载惯量比，其在0系统和18i、16i、0i系统中分别对应的参数是8X21和2021。在伺服调整画面中，负载惯量比以速度增益(VELOC GAIN)形式出现。速度环的增益与负载惯量比的关系为设定值＝[(负载惯量比+256)×100]/256，无负载时，负载惯量比为0，因此速度增益为100；负载与电机惯量相同时，负载惯量设为256，这种状态称为惯量匹配，此时速度增益为200。速度增益应尽量设高一些，一般设为200。通过增大速度增益，可提高伺服刚性和伺服响应性，解决振动和粗糙不良等问题，但是过大的设定值会引起机床振动。
3、位置环参数调整
位置环和轮廓开关精度有关，实际中加工一个圆，伺服调整软件SERVO GUIDE通过测圆修正形状轮廓误差。在位置环中调整形状轮廓误差时，涉及到以下一些调整。
(1)前馈的调整。从数控系统发出指令到伺服系统驱动电机运动，这个过程会有一个滞后。伺服系统的滞后产生形状误差，圆弧切削时的实际机械位置与程序指令存在差异，前馈的功能就是减小形状误差，即电机先于指令动起来，使电机有一个提前运动量，以克服伺服系统的滞后。0系统中参数8X05#1(第一位)值设为1，前馈功能有效；设为0，前馈功能无效。‚前馈的调整主要是调整前馈参数(FALPH),0系统中对应参数是8X68,16i、18i、0i系统中对应参数是2068，取值范围9000~10000。AIAPC(精细加工)、AICC(精密轮廓控制)加工中对应参数2092。每次调整值以200递增。0系统中X值为1、2、3、4时，分别对应第1轴、第2轴、第3轴、第4轴。
(2)各轴插补后切消进给的加减速时间常数的调整。如果值选取小，轴启动时加速度会急剧变化，容易出现冲击。取值范围一般从24开始设定，单位是ms,每次以8个单位递加，如32，40等。普通加工情况下，0系统和16i、18i、0i系统对应参数分别是0635和1622，16i、18i、0i系统的AICC、AIAPC中调整参数1768。
(3)各轴伺服环增益的调整。在伺服调整画面中显示为LOOP GAIN(响应时间，取值范围3000~5000，单位0.01s-1),该参数很重要，环路增益越大，则位置控制的响应越快，形状误差变小，但如果过大，系统将不稳定，产生振动。0系统和16i、18i、0i系统对应参数分别是517和1825。
(4)反向间隙加速功能的调整。在机械系统中，如果反向间隙及摩擦很大，会造成电机反向时滞后，在圆弧切削时产生象限突起，即加工圆时在0°、90°、180°270°四处产生突起，除做反向间隙补偿外，还可使用反向间隙加速功能，相关参数如下：反向间隙加速功能有效。0系统参数8X03的#3(第三位)和16i、18i、0i系统参数2003的#3(第三位)均设为1。‚反向间隙加速量。0系统和16i、18i、0i系统对应参数分别是8X48和2048，设定值范围50~400，一般设为100。ƒ反向间隙加速时间。0系统和16i、18i、0i系统对应参数分别是8X71和2071，一般设为20。
二、抑制机械振动
需要根据系统是全闭环还是半闭环分别处理，半闭环的位置检测信号来自伺服电机的编码器，全闭环的位置检测信号来自光栅尺或磁尺。
1、系统半闭环时抑制振动的方法
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