數(shù)控車床找不到參考點(diǎn)故障的診斷與維修

申東東 孟亞峰

摘 要：本文闡述了數(shù)控車床返回參考點(diǎn)的過程，指出了數(shù)控車床完成回參考點(diǎn)的必要條件。分析了數(shù)控車床找不到參考點(diǎn)故障產(chǎn)生的原因。結(jié)合實(shí)例提出了相應(yīng)的診斷方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床；參考點(diǎn)；故障診斷

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.008

數(shù)控機(jī)床參考點(diǎn)是對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)和控制的固定位置點(diǎn)。每一數(shù)控臺(tái)機(jī)床參考點(diǎn)的位置是由機(jī)床制造廠家在每個(gè)進(jìn)給軸上用限位開關(guān)精確調(diào)整好的，坐標(biāo)值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中。因此參考點(diǎn)對(duì)機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)是一個(gè)已知數(shù)。數(shù)控車床上的參考點(diǎn)是離機(jī)床原點(diǎn)最遠(yuǎn)的極限點(diǎn)[1]。

數(shù)控車床主要采用光電編碼器通過檢測(cè)絲杠旋轉(zhuǎn)角度的方式間接測(cè)量工作臺(tái)的位置[2]，開機(jī)后即進(jìn)行刀架返回參考點(diǎn)的操作來確認(rèn)機(jī)床參考點(diǎn)。只有機(jī)床參考點(diǎn)被確認(rèn)后，刀具移動(dòng)才有基準(zhǔn)。不同的數(shù)控系統(tǒng)中，返回參考點(diǎn)的方法都不盡相同，主要采用的是用“減速擋塊”與“減速開關(guān)”配合產(chǎn)生的柵格信號(hào)返回參考點(diǎn)[3]。

1 數(shù)控車床返回參考點(diǎn)動(dòng)作過程

（1）在JOG模式下選擇“返回參考點(diǎn)”操作；

（2）分別按下“X+”和“Z+”方向選擇鍵；

（3）坐標(biāo)軸按照操作以“快速進(jìn)給”速度，向參考點(diǎn)移動(dòng)；

（4）機(jī)床上的“減速擋塊”壓下“減速開關(guān)”后，“減速信號(hào)”生效，坐標(biāo)軸以“慢速進(jìn)給速度”繼續(xù)移動(dòng)；

（5）“減速擋塊”越過“減速開關(guān)”后，“減速開關(guān)”復(fù)位；

（6）當(dāng)“減速開關(guān)”復(fù)位后，位置檢測(cè)裝置檢測(cè)到第一個(gè)“PCZ信號(hào)”（又稱一轉(zhuǎn)信號(hào)）后開始檢測(cè)位移，當(dāng)?shù)竭_(dá)機(jī)床設(shè)置的參考點(diǎn)“格柵偏移量”后，坐標(biāo)軸停止運(yùn)動(dòng)，停止位置即為機(jī)床參考點(diǎn)。

由返回參考點(diǎn)過程分析可知，正常返回參考點(diǎn)需要四個(gè)條件：

（1）機(jī)床必須在“返回參考點(diǎn)”方式下動(dòng)作。

（2）“減速開關(guān)”必須正常。

（3）機(jī)床必須可以檢測(cè)到第一個(gè)“PCZ信號(hào)”。

（4）數(shù)控系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)必須正確[4]。

2 數(shù)控車床找不到參考點(diǎn)故障的原因分析

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知數(shù)控車床找不到參考點(diǎn)主要有以下2種情況：

（1）返回參考點(diǎn)過程中工作臺(tái)無減速動(dòng)作，一直正向運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)超程報(bào)警。這是因?yàn)榉祷貐⒖键c(diǎn)“減速開關(guān)”失靈，沒有發(fā)出減速信號(hào)，工作臺(tái)持續(xù)運(yùn)行引起超程報(bào)警。遇到此類情況應(yīng)先解除超程報(bào)警，檢查“減速開關(guān)”是否可以正常動(dòng)作及減速信號(hào)線路是否出現(xiàn)斷路現(xiàn)象。

（2）返回參考點(diǎn)過程中工作臺(tái)有減速動(dòng)作但沒能找到參考點(diǎn)，最后出現(xiàn)超程報(bào)警。原因可能有有以下可能：光電編碼器沒有發(fā)出“PCZ信號(hào)”；“PCZ信號(hào)”在傳輸或處理時(shí)出現(xiàn)丟失現(xiàn)象；位置檢測(cè)裝置硬件故障，對(duì)“PCZ信號(hào)”不能正常識(shí)別，可用元器件代換法結(jié)合信號(hào)跟蹤法判斷故障。

3 維修實(shí)例

（1）故障現(xiàn)象：某配套“GSK廣州數(shù)控”的6136數(shù)控車床，在X軸回參考點(diǎn)過程中，沒有減速動(dòng)作，發(fā)生超程報(bào)警。

分析及處理：經(jīng)觀察機(jī)床在返回參考點(diǎn)的過程中，通過“減速開關(guān)”時(shí)工作臺(tái)無減速動(dòng)作，由此判斷故障與減速信號(hào)有關(guān)。經(jīng)過數(shù)控車床PLC診斷顯示，X軸“減速信號(hào)”在“減速擋塊”壓上/松開后，均無變化。初步判斷可能是機(jī)床的減速開關(guān)觸點(diǎn)故障或減速信號(hào)線斷路。

使用萬用表測(cè)量，發(fā)現(xiàn)是減速開關(guān)信號(hào)線斷路，重新連接后，故障消失。

（2）故障現(xiàn)象：某配套“HNC21T”華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的CAK6136數(shù)控車床，Z軸伺服電機(jī)檢修后首次開機(jī)，Z軸返回參考點(diǎn)的過程中出現(xiàn)超程報(bào)警。

分析及處理：經(jīng)故障重現(xiàn)，機(jī)床返回參考點(diǎn)時(shí)經(jīng)過“減速開關(guān)”后有減速動(dòng)作但找不到參考點(diǎn)，工作臺(tái)繼續(xù)運(yùn)行，壓到限位開關(guān)后出現(xiàn)超程報(bào)警。應(yīng)是光電編碼器沒有發(fā)出“PCZ信號(hào)”或“PCZ信號(hào)”在傳輸或處理時(shí)出現(xiàn)丟失。檢查發(fā)現(xiàn)，機(jī)床Z軸編碼器反饋線在重新與伺服驅(qū)動(dòng)器連接時(shí)接口處接觸不良，導(dǎo)致信號(hào)傳遞時(shí)丟失。重新連接編碼器與伺服驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)線后故障消失。

4 結(jié)束語

數(shù)控機(jī)床的維修人員應(yīng)熟練操作機(jī)床，理解回參考點(diǎn)的原理，熟悉數(shù)控系統(tǒng)回參考點(diǎn)的方式，熟練使用萬用表、示波器等工具，并善于觀察故障現(xiàn)象，依據(jù)故障的表現(xiàn)“據(jù)理析象”快速確定故障原因，迅速排除故障恢復(fù)生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓京海，郭燕.數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)常見故障分析與診斷方法[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2010（05）：114-116.

[2]宋建武.數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)故障分析與排除[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2008（10）：60-63.

[3]閆存富，胡瑞華.數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)故障分析[J].煤礦機(jī)械，第32卷，2011（11）：267-269.

[4]侯曉方.數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)故障診斷與維修[J].制造業(yè)自動(dòng)化，第32卷，2010（07）：129-131.

作者簡(jiǎn)介：申東東（1980-），男，河南鶴壁人，研究生，講師，研究方向：數(shù)控技術(shù)。