CK160数控车床结构为斜床身，两轴联动， 配有六工位刀架。CK160数控车床采用了日本 FANUC公司POWER MATE 0数控系统，进给采 用FANUC公司全数字交流伺服装置，伺服电机为 β2/3000，输出功率为0.5kW，主传动电机由变频 器控制，主电机功率为3kW，主轴转速范围为 35～3500r/min。CK160数控车床配备冷却电机和 防护罩。
数控机床电气控制 9）到位定位范围的设定。 10）最大跟随误差的设定。 11）加减速时间常数设定。 12）返回机床参考点的速度和方向设定。
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2. 主轴控制参数
1）分段无级调速各档最高主轴转速设定。 2）换档时主轴转动的方式、大小及方向设定。 3）主轴编码器每转脉冲数设定。 4）恒速控制时最低主轴转速设定。 5）主轴最高转速的设定。 6）主轴准停时的速度与方向设定。 7）准停时主轴控制的增益设定。 8）主轴准停的定位范围设定。 9）当执行S功能时，CNC 送给PLC的 S代码设定。
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第八章 典型数控机床电气控制系统分析
第一节 数控机床电气线路的分析（课时4） 第二节 CNC、驱动装置的参数设置（课时2）
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本章重点：
（1）正确分析典型数控机床的CNC、进给驱动、 主轴驱动、辅助设备等电气控制线路的工作原理、 控制特点。 （2）掌握数控机床电气控制线路的分析思路、连 接方式以及CNC系统的参数设置、调试的方法。
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二、CK160数控车床电气控制原理分析 1．电源电路（D1）
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2．CNC电路（W1）
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3．伺服电路（K1）
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4．主轴电路（H1）
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5．辅助设备主电路（E1）
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6．强电控制电路（M1）
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7．PLC的输入电路（M2）
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8．PLC的输出电路（M3）
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第二节 CNC、驱动装置的参数设置 一、常用的参数 1．伺服控制参数
1）检测倍乘比的设定。 2）指令倍乘比的设定。 3）最大切削进给速度的设定。 4）快速移动（G00）速度的设定。 5）手动进给速度的设定。 6）位置增益的设定。 7）速度增益的设定。 8）积分时间常数的设定。
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二、重要参数的调整 1. 增益参数的调整
伺服系统包含三个闭环反馈：位置环、速度 环、电流环。其中电流环参数用户不能调整，设 计中已保证电流环有足够的增益响应。用户需根 据机器的刚性及负载情况调整位置环增益和速度 环的增益、速度环积分时间常数等参数。 （1）增益调整的基本准则
数控机床电气控制 1）位置环增益Kp 位置环增益主要影响伺服系统的响应，设定值 越大，动态响应越快，跟踪误差越小，定位时间越 短，但过大有可能引起振动。因此，在整机稳定的 前提下，尽量设定的较大。 2）速度环的增益Kv 此参数决定速度环的响应性，在机械系统不产 生振动范围内，尽可能设定较大值，此外，速度环 的增益Kv的设定与负载惯量有密切联系，一般来 说，负载惯量越大，Kv应设定得越大。 3）速度环积分时间常数Ti 在允许范围内，尽量设定较小值。
数控机床电气控制 3）速度环积分时间常数Ti调整 速度环积分环节的主要作用是使系统对微小 的输入有响应。由于此积分环节的延时作用，积 分时间常数Ti的增加将使定位时间增加，响应将 变慢，因此，此时应尽量减小Ti的值，然而，如 果负载惯量很大或机械系统刚性较差时，为防止 振动，必须加大速度环积分时间常数Ti。
数控机床电气控制 （2）各环路增益调整的分析 1）位置环增益Kp的调整 位置环增益Kp与整机的机械刚性有关，高刚 性的连接时位置环增益Kp值可设定较大，但不超 过机械系统的固有频率，此时，可得到较高的动 态响应，中刚性和低刚性的连接时Kp的设定值不 能太高，否则会产生振荡。
数控机床电气控制 2）速度环的增益Kv 遵循速度环增益Kv在允许的范围内越大越好 的原则，对于高刚性机械如精密加工机床等，随 着负载惯量与电机惯量比值的增加，速度环的增 益Kv设定值应加大，以保证整个系统具有较高的 响应，但在负载惯量比>10 时，位置环增益Kp和 速度环增益Kv增加量不能太大，同时需加大速度 环积分时间常数Ti，以保证机械系统的稳定。对 于中刚性和低刚性的机械，在相同的负载惯量比 时，Kv值要酌情减小，同时将速度环积分时间常 数值增大。

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2.补偿参数的调整
1）间隙补偿 由于在开环或半闭环数控机床中，数控装置仅 准确地控制电动机的转动，那么当运动方向改变时， 会产生电动机的空转，即电动机已转过一个角度， 但工作台或刀架并没有移动，从而形成指令位置与 实际位置的误差。 为克服由此产生的误差，数控系统均有间隙补 偿功能，各轴的间隙值由实测确定，并作为参数输 入给数控系统，每当运动改变方向时，系统会自动 控制电动机补足空走的距离，即进行间隙补偿。
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（3）位置控制时增益的设定方法 1）将位置环增益Kp先设在较低值，然后在不产生 异常响声和振动的前提下逐渐增加速度环的增益 Kv至最大值。 2）逐渐降低Kv的值，加大位置环增益Kp的值，在 整个响应无超调、无振动的前提下将Kp的值设至 最大。 3）速度环积分时间常数Ti取决于定位时间的长短， 在机械系统不振动的前提下尽量减小此设定值。 4）最后，在取得单步响应后，对位置环增益Kp、 速度环增益Kv及积分时间常数Ti进行微调，找到最 佳的匹配点。
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本章的能力要求:
通过本章的学习，要求读者具有分析数控 机床电气控制系统的能力。
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知识回顾：
（1）机床电气原理图阅读和分析的方法。 （2）CNC、进给驱动及主轴驱动的工作原理。 （3）数控机床PLC的功能。
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第一节 数控机床电气线路的分析 一、CK160数控车床的简介
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3.机床行程与坐标参数
1）参考点相对机床零点坐标值设定。 2）各坐标轴存储行程极限的设定。 3）坐标系零点偏值的设定。
4.补偿参数
1）刀具的长度、半径以及磨损量设定。 2）各轴反向间隙补偿值设定。 3）各轴螺距误差补偿的设定。
5.通信参数
1）RS232C串行通信参数的设定。 2）CNC占用的网络地址及网络参数的设定。