三菱m70数控系统高速模式.doc

13.程序支持功能 13.15 高精度控制 ; G61.1,G0836913.15 高精度控制 ; G61.1,G08功能及目的本功能是为了改善在机械加工时，因控制系统的精度而导致的误差实现高精度控制模式有将初始高精度ON 的参数方式与通过G代码发出指令的方式通常控制存在如下问题1）由于在上一指令尚未完成时就开始执行下一指令，因此造成在原本是直线接直线的转角处变成圆弧，而 不是直角参照图1）（2）按圆弧指令进行切削时，因指令导致向内侧发生误差，精加工量过小参照图2）指令轨迹指令轨迹实际轨迹实际轨迹图 1 直线转角中的圆角图 2 圆弧指令中的半径减小误差本功能通过以下的6个功能，缩短加工时间的延长，同时减小形状上的误差 （1）插补前加减速（直线加减速） （2）最适速度控制 （3）矢量精插补 （4）前馈 （5）圆弧入口/出口速度控制 （6）S型过滤控制13.程序支持功能 13.15 高精度控制 ; G61.1,G08370指令格式G61.1F ;G61.1F：高精度控制模式打开 ：进给速度指令高精度控制模式从指令了G61.1单节起生效 可通过以下G代码组13的 功能中的任何一个取消G61.1高精度控制模式。

・ G61 (准确定位检查模式) ・ G62 (自动转角倍率)・ G63 (攻牙模式)・ G64 (切削模式)・ G08 P1 (高精度控制模式)G08P1(P0);G08P1P0：高精度控制模式 ：高精度控制模式开始 ：高精度控制模式结束G08P1的高精度控制模式、在G08中可通过地址P0取消 请在单独单节中指令G08P_ 对于P地址、忽略小数点以 下的部分注) G08 时、G 代码组为 0、优先于 G 代码组 13 的功能「G08 P1」指令后、G 代码组「13」自动变更为 G64(切削)模式、其他的「13」指令为错误 并且、通过「G08 P0」指令即使取消高精度控制模式、也无法变更 G64(切削)模式 若是、欲恢复 「G08 P1」指令时的 G 代码组「13」的功能时、在取消高精度控制模式的基础上，请重新 进行指令13.程序支持功能 13.15 高精度控制 ; G61.1,G08371H/W OT(#1148)(#1151)详细说明(1) 进给速度指令F通过参数设定「#2110 Clamp(H-precision)」（高精度控制模式用切削进给钳制速度）被钳 制2) 快速进给速度通过参数设定「#2109 Rapid(H-precision)」（高精度控制模式用快速进给速度）为有效。

3) 「#2109 Rapid(H-precision)」的设定值为「0」时、通过参数设定「#2001 rapid」（快速进给速度）进行 移动「#2110 Clamp(H-precision)」的设定值为「0」时、通过参数设定「#2002 clamp」（切削钳制速 度）被钳制4) 高精度控制模式的模态保持状态，取决于基本规格参数“#1151 rstint”（复位初始）、“#1148 I_G611”（初始高精度）2个参数的组合初始参数复位紧急停止 状态紧急停止单节单节 解除中断停止NC 报警OT初始复位 初始高精 接 度 通电源复位１复位复２位＆倒 或 带 外 紧 部 急 紧 停 急 止 停 开 止 关或、外 紧 部 急 紧 停 急 止 停 开 止或关进、模 给 式 保 切 持 替 （ 单 自 节 动／手动）伺服 、 报警OFF保持保持 OFF关闭关闭保持ON关闭关闭 保持OFF保持保持 ON打开打开保持ON打开打开保持：保持当前模态 打开：为高精度控制模式 G61.1时、即使处在其他模式(G61～G64)，也变更为高精度控制模式 关闭：高精度控制模式为关闭状态13.程序支持功能 13.15 高精度控制 ; G61.1,G08372插补前加减速为了抑制机械开始/停止移动时的冲击，对移动指令进行加减速控制，但是在以往的插补后加减速控制中，单节 连接处的转角变圆角，或是相对于指令形状，发生路径误差。

在高精度控制功能模式中，为了解决上述问题， 在插补前进行加减速控制通过插补前加减速，以解决上述问 题另外，由于进行斜率恒定的加减速，所以可缩短加减速时间1) 直线插补指令时，加减速控制的基本曲线加 减 速 波 形 曲 线通 常 模 式clamp 各轴速度G1tLG1tL时间各轴速度clampG1t1G1t1时间(a) 由于是时间常数恒定型的加减速，所以指令速度越 慢，则加速/减速越慢 (b) 可各轴独立设定加减速时间常数另外，可选择或混 用直线型/指数函数型但是，如果各轴的时间常数 不同、则路径会产生误差2002 clamp：G01 钳制速度 #2007 G1tL ：直线型加减速时间常数 #2008 G1t1 ：指数型加减速时间常数高 精 度 控 制 模 式clamp合成速度G1bFG1bF/2G1btL/2 G1btL/2G1btL G1btL时间(a) 由于是斜率恒定型直线加减速，所以如果指令速度较 慢，则加减速时间被缩短 (b) 加减速时间常数每系统 1 个值（各轴通用）2002 clamp：G01 钳制速度 #1206 G1bF ：目标速度 #1207 G1btL：到达目标速度的加减速时间(注) 由于 G1bF、G1btL 在加减速时的斜率恒定，所以实 际的切削进给速度通过“#2002 clamp”被钳制。

13.程序支持功能 13.15 高精度控制 ; G61.1,G08373插补后加减速控制（通常模式）插补前加减速控制（高精度控制模式） 直线加减速 2 R = 1 1Ts2 + Tp2F指数函数加减速 2 R = 1 Ts2 + Tp2F 2R60直线加减速 2 R = 1 Tp2 1 - Kf2F(a) 通过采用插补前加减速控制方式，可忽略 Ts 项，因此，能够缩小半径减少误差量 (b) Tp 项可通过 Kf=1 予以消除2) 圆弧插补指令中的路径控制 进行圆弧插补指令时，传统的插补后加减速控制方式中，由于收到NC内部加减速的平滑电路积存量的影 响，从NC输出到伺服的路径本身比指令更靠近内侧，导致圆弧半径缩小在插补前加减速控制方式中，由于在加减速控制之后进行插补，所以能够消除因加减速处理而导致的路径 误差，实现更忠实于指令的圆弧路径但是，对于伺服系统中因位置环控制而导致的追踪误差无法使用此 功能来减少误差下图表示传统的插补后加减速控制与高精度控制模式中的插补前加减速控制的2个控制方式下，圆弧半径 减少误差量的比较FFΔRRR :指令半径(mm) ΔR:半径误差(mm) F :切削进给速度(mm/min)理论上，可按照下表计算出圆弧半径减少误差补偿量△R。

2R12602R60Ts: NC内部的加减速时间常数(s) Tp: 伺服系统的位置环时间常数 (s) Kf: 前馈系数(注) 对高精度控制模式用切削钳制速度的参数「#2110 Clamp(H-precision)」设定速度时、以此设定速度被钳 制13.程序支持功能 13.15 高精度控制 ; G61.1,G08374最适速度控制(1) 最适转角减速 计算单节与单节的连接角度，利用加减速控制，以最适于该转角的速度通过，能够实现高精度的加工 进 入转角时，根据与下一单节的角度，计算出该转角的最适速度（最适转角速度），预先减速到该速度， 在 通过转角之后，再次加速到指令的速度 当单节与单节之间平滑连接时，不进行转角减速此时，可通过 加工参数“#8020 转角减速角度”指定判 定平滑的标准 当直线与直线，或直线与圆弧等之间的转角角 度大于参数“转角减速角度”时，以某一速度V通过转角时， 因进行方向的变化而导致产生加速度ΔVV进入转角前的速度θΔV在转角中的速度变化V通过转角后的速度对转角速度V进行控制，以确保该△V小于通过参数（“#1206 G1bF”、“#1207 G1btL”）所设定的插 补前加减速允许值。

此时的速度曲线如下Y 轴X 轴θV0 为最适转角速度根据参数计算出的 插补前加减速允许加速度ΔV’ 与转角的 角度（外角）θ计算 V0N01 G01X100.Y1.F500 ; N02 G01X100.Y-1.F500 ;V'=G1bF G1btL合 成 速 度 曲线速度时间V0V0= V0x 2＋V0y2欲进一步降低 V0 时（欲进一步改善 边 缘 精 度 时 ） ， 可 通 过 加 工 参 数 “#8019 精度系数”降低 V0X 轴速度速度 曲线 时间 V0xV0'=V0 ×(100-Ks) 100Ks：精度系数速度时间 Y 轴速度V0y(注 1) 此时，由于加减速时间延长， 所以循环时间可能会延长注 2) 通过将精度系数设定为负值， 可提高 V0 曲线 13.程序支持功能 13.15 高精度控制 ; G61.1,G08375精度系数因参数“#8021 精度系数分离”而异8021 精度系数分离使用的精度系数0#8019 精度系数1#8022 转角精度系数另外，可将转角速度V0保持在一定速度以上，以确保转角速度不会过低对各轴分别设定“#2096 crnosp” （转角减速最低速度），确保移动轴的合成速度小于该设定值。

转角减速速度ΔVY 轴设定值转角减速速度根据 X 轴进行钳制值 X 轴设定值不进行速度钳制进行速度钳制时但是，在以下状态时，按照最适转角减速速度进行速度控制 ・合成转角减速速度低于最适转角减速速度时・有至少1根移动轴的转角减速最低速度参数设定为“0”时13.程序支持功能 13.15 高精度控制 ; G61.1,G083762R≦260(2) 圆弧速度钳制 圆弧插补时，即使是以恒速移动，由于进行方向不断变化，所以会产生加速度当圆弧半径 相对于指令速 度充分大时，按照指令的速度控制当圆弧半径较小时，为确保所产生的加速度不超过根 据参数计算出的 插补前加减速允许加速度，要进行速度钳制，借此，能够实现适合圆弧半径的适当进给速度下的圆弧切削ΔθFFFΔVFθF：指令速度(mm/min) R：指令圆弧半径(mm) Δθ：每插补单位的角度变化 ΔV ：每插补单的速度变化请以圆弧钳制速度 F'进行进给， 以确保ΔV 不会超过插 补前加减速允许加速度ΔVF ≦ R×ΔV×60×1000(mm/min)ΔV =G1bF(mm/min) G1btL(ms)将上述F’式代入表示插补前加减速项中所述的最大理论圆弧半径减少误差量△R的下式的F中， 则指令半径R被取消，△R不在依赖于R存在。

R ≦ 1 Tp2 1 - Kf2FΔR:圆弧半径减少误差量 Tp : 伺服系统的位置环增益时间常数1 2Tp2 1 - Kf2ΔV' ×1000 60Kf :前馈系数 F :切削进给速度即，在高精度控制模式中的圆弧指令中，与指令速度 F 及指令半径 R 无关，理论上，可以总是以一定值以 内的半径减少误差量进行加工欲进一步降低圆弧钳制速度时（欲进一步改善真圆度时）可通过加工参数“#8019 精度系数”降低圆弧钳 制此时，通过进行速度控制，使最大圆弧半径减少误差量△R’改善设定的百分比ΔR' :最大圆弧半径减少误差量 ΔR' = ΔR × (100-Ks) 100(mm)Ks:精度系数(%)设定“精度系数”之后，上述ΔR'显示在参数画面精度系数 (0.078) 50「精度系数」ΔR'(注1) 通过在“精度系数”中设定负值，增加最大圆弧半径减少误差量△R (注2) 当设定了“精度系数”（正值）时，由于圆弧钳制速度降低，所以对于圆弧指令较多的加工程序， 可能会导致加工时间延长 (注3) 精度系数仅在圆弧速度钳制中有效当不进行圆弧速度钳制时，为了减小半径减少误差、需要减 小指令速度F。