淺談數(shù)控機床返回參考點故障診斷

朱道景

摘要：數(shù)控機床已廣泛應用于制造領域，而在使用的過程中，維修就不可避免了。我們在對設備進行使用和維修的過程中，返回參考點（通常所說的“回零”）的故障是經(jīng)常出現(xiàn)的故障之一。返回參考點的作用是消除數(shù)控系統(tǒng)（CNC）的軟件記憶位置與設備的機械位置不一致（類似標定），所以數(shù)控機床在運行前必須進行返回參考點。在調(diào)試時，要初次設置參考點，文章主要介紹數(shù)控機床返回參考點的原理，簡單地編制了數(shù)控機床返回參考點的故障分析與診斷過程和故障實例。

關鍵詞：數(shù)控機床；參考點；故障診斷；數(shù)控系統(tǒng)；指令倍率比；檢測倍率比

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）33-0175-02

1 為什么要返回參考點

在數(shù)控機床上，各坐標軸的方向是定義好的，所以一旦機床原點（又叫機械原點）確定，機床坐標系也就確定了。機床原點往往是由機床廠家在設計機床時就確定了，用戶一般不得隨意更改，但這只是相對機械意義上而言的，計算機數(shù)控系統(tǒng)并不能識別，也就是說數(shù)控系統(tǒng)并不知道以哪一點作為基準對機床工作臺的位置進行跟蹤、顯示等。為了讓系統(tǒng)識別機床原點，以建立機床坐標系，就需要執(zhí)行返回參考點的操作。如圖1所示機械原點與機床參考點之間的關系。

2 返回參考點方法的原理

返回參考點的方法一般有四種：柵格法、手動輸入法、雙MARK法、扭矩法。其中柵格法適用范圍最廣，既適用于半閉環(huán)系統(tǒng)，也適用于全閉環(huán)系統(tǒng)；既適用于增量型位置反饋元件，也適用于絕對型位置反饋元件。

3 返回參考點的故障分析與診斷

當機床出現(xiàn)返回參考點故障時，應先由簡單再到復雜，進行全面檢查，綜合分析。先檢查原點減速擋塊是否松動、減速開關固定是否牢固、開關是否損壞，若無問題，應檢查機械相對位置的漂移量、檢查減速開關位置與原點之間的位置關系，然后檢查伺服電機每轉(zhuǎn)的運動量、指令倍率比（CMR）及檢測倍乘比（DMR），再檢查返回原點快速進給速度的參數(shù)設置及接近原點的減速速度的參數(shù)設置。數(shù)控機床返回參考點不穩(wěn)定，不但會直接影響零件加工精度，對于加工中心機床，還會影響到自動換刀。

數(shù)控機床返回參考點出現(xiàn)的故障大多出現(xiàn)在機床側，以硬件故障居多，但隨著機床元器件的老化，軟故障也時而發(fā)生，筆者介紹幾種曾經(jīng)遇到過的數(shù)控機床回參考點故障及其對策。如圖3所示。

4 故障排除實例

【實例1】一臺數(shù)控銑床X軸返回參考點時報警X軸正向硬件超程。

故障現(xiàn)象：X軸返參時以返回參考點速度向參考點接近，但找不到參考點，而是一直以這一速度向前移動，直到碰到正向行程限位開關后緊急停止。故障檢查與分析：從故障現(xiàn)象可得知，返參時有快速移動的V1速度，沒有尋找參考點零標志的慢速V2，參考點減速開關沒發(fā)出減速信號，檢查發(fā)現(xiàn)參考點減速開關失效，觸點銹蝕粘連。

故障處理：更換新的參考點減速開關后故障

排除。

【實例2】某機床在回零時，Y軸回零不成功，報超程錯誤。

故障分析：首先觀察軸回零的狀態(tài)，選擇回零方式，讓X軸先回零，結果能夠正確回零，再選擇Y軸回零，觀察到Y軸在回零的時候，壓到減速開關后Y軸并不進行減速動作，而是越過減速開關，直至壓到限位開關機床超程，直接將限位開關按下后，觀察機床PLC的輸入狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)Y軸的減速信號并沒有到達系統(tǒng)，可以初步判斷有可能是機床的減速開關或者是時Y軸的回零輸入線路出現(xiàn)了問題，然后用萬用表進行逐步測量，最終確定為減速開關的焊接點出現(xiàn)了脫落。

解決辦法：用烙鐵將脫落的線頭焊接好，故障即可以排除。

5 結語

數(shù)控機床不能正確返回參考點是數(shù)控機床常見的故障之一，本文介紹了數(shù)控機床返回參考點原理，根據(jù)數(shù)控機床返回參考點常見故障，系統(tǒng)性地編制了返回參考點的故障分析與診斷流程圖，并舉例說明，對數(shù)控機床故障維修初學者具有一定的參考價值。

參考文獻

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[3] 張運吉.數(shù)控機床回參考點故障診斷與排除方法淺析

[J] 裝備制造技術，2007，（4）.

（責任編輯：葉小堅）