数控机床回参考点故障诊断及处理

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1、数控机床回参考点故障诊断及处理[摘要]数控机床参考点是确定数控机床坐标原点的基准，是轴的软限位和各种误差补偿生效的条件，数控机床返回参考点是建立机床坐标系前提。本文主要介绍了机床回参考点的几种常见方法及回参考点的动作过程，从而形成数控机床回参考点故障分析思路，同时介绍了常见的机床回参考点故障原因与处理方法。[关键词]数控机床回参考点故障诊断处理中图分类号：TM256文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）46-0385-020前言数控机床采用增量式编码器时，数控机床上电之后第一个必须执行的操作就是返回机床各轴的参考点，若返回参考点出现了异常将无法进行程序加工

2、，回参考点位置不正确将影响零件的加工精度，严重的甚至出现撞车事故，所以分析回参考点的原理和故障维修尤为重要。本文主要介绍了机床回参考点的几种常见方法及回参考点的动作过程，从而形成数控机床回参考点故障分析思路，同时介绍了常见的机床回参考点故障原因与处理方法。1故障现象1.1数控机床回不了参考点的常见故障8i减速信号故障；减速开关损坏，短路，减速开关电源断线等都会造成不能产生减速信号，故障现象为反回参考点时以快速移动速度向参考点方向移动直至超程，此时要检查减速开关是否损坏，减速信号线向PLC传递过程中是否断线，以及减速开关上的电源是否正常。ii减速挡块位置不正确；如果减速挡块

3、距离限位开关距离过短，会造成减速后来不及检测零位脉冲就超程的故障，故障现象为有减速过程，但直到超程仍不能找到参考点。此时要调整减速挡块使其处在合适的位置。iii零位脉冲不良引起故障；零位脉冲不良导致回零时找不到零位脉冲，原因可能是编码器及接线故障或系统轴控制板故障，故障现象为以快速移动速度向参考点方向移动，碰到减速开关后减速，以低速移动直至超程报警。此时，在排除减速挡块位置无误的前提下，检查接线、板卡、编码器清洗或更换。iv系统参数设置错误；例如Fanuc系统坐标轴的位置跟随误差的位置必须保证在128μm以上，这样坐标轴在参考点减速挡块压上到脱离的区间里，至少能检测到一个

4、脉冲编码器的零位脉冲输入，即在参考点减速行程内，必须保证伺服电机或编码器转动1转以上。v线路板故障；数控系统检测放大的线路板出错。8vi机械误差；包括导轨平行度、导轨与压板面平行度、导轨与丝杠的平行度超差等，此时要重新调整机床。1.2多次返回参考点重复位置精度很差i零脉冲信号受到干扰；检查编码器反馈电缆屏蔽线连接是否正确，数控机床接地是否良好，脉冲编码器的电缆是否布置合理，应尽可能使位置反馈电缆远离干扰源和动力线。ii编码器的供电电压太低；检查脉冲编码器的电源电压是否在规定值范围内，如果过低进一步检查电源。编码器的供电压必须在5.2V到4.8V范围内，当小于4.75V时，

5、将会引起“零脉冲”的输出干扰。iii伺服电机与丝杠的联轴器松动；观察伺服电机与丝杠间的联轴器是否松动，如果电机与丝杠之间还有齿轮传动、带传动等结构，则检查齿轮与轴之间是否松动并紧固之。iv电动机扭矩过低或由于伺服调节不良，引起跟踪误差过大。v零脉冲不良；可以借助示波器观察编码器的输出脉冲是否正常，如不正常则对编码器进行清洗或更换。vi传动链间隙增大；包括滚珠丝杠螺母副间隙、传动齿轮间隙、丝杠支撑间隙等，数控机床上的这些机械结构都有消隙措施，比如丝杠螺母副的双螺母垫片式、双螺母螺丝式、双螺母齿差式消隙等。调整这些机构，使之间隙消除。1.3回参考点发生整螺距偏移8i参考点单螺

6、距偏移；减速开关和减速挡块安装位置不合理，使得减速信号与零位脉冲信号距离过近，这时会发生单个螺距偏移，这时要调整减速开关或减速挡块的位置，使机床轴开始减速的位置大概处在一个栅距或一个螺距的中间位置。ii参考点发生多个螺距偏差；出现这种故障现象的原因有：减速信号不良；减速挡块松动引起寻找零位脉冲的初始点发生漂移；零位脉冲不良，诊断时检查减速信号是否有效，接触是否良好；检查减速挡块并紧固；清洗或更换码盘。2原因分析8如果数控机床的位置检测装置采用的是带绝对值编码器的检测装置，由于系统断电后位置检测装置靠电池来维持坐标值实际位置的记忆，所以开机不需要进行回参考点操作。但是由于成

7、本的原因，目前大多数数控机床采用带增量型编码器的检测装置，编码器采用光电原理将角位置进行编码，在编码器输出的位置编码信息中，有一个零脉冲信号，编码器每转产生一个零脉冲，当伺服电机安装到机床床身时，伺服电机的位置就确定了，编码器的角位置也就确定了，由于编码器每转产生一个零脉冲，因此在坐标轴的整个行程内有很多零脉冲，这些零脉冲之间的距离是相等的，而且每个零脉冲在机床坐标系统的位置是绝对确定的。为了确定坐标轴的原点，可以将某一个零脉冲的位置作为基准，这个基准就是坐标轴的参考点。为了确定参考点的位置，通常在数控机床的坐标轴上配置一个参