数控机床返回参考点原理与常见故障分析

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1、数控机床返回参考点原理与常见故障分析摘要：在数控加工中，工件坐标系是以数控机床机械坐标系为参照建立的，而参考点是机械坐标系建立的基准点。本文以FANUC01数控系统机床为例，简要介绍了数控机床返回参考点的原理，并结合数控机床实际应用中的案例，对返回参考点操作过程中常见故障进行分析。关键词：数控机床参考点故障分析数控机床常用的位置检测装置有两种，即增量式位置检测装置和绝对式位置检测装置。配置增量式位置检测装置的数控机床，进行自动操作前必须要进行返回参考点操作，配置绝对式位置检测装置的数控机床，由于检测元件在机床断电

2、后对位置有记忆功能，可以不必每次都进行返回参考点操作，仅在调试机床的时候确定机床参考点，以后数控系统便记忆这个位置。一、数控机床返回参考点原理常用的数控机床返回参考点动作方式有两种：一种为有减速挡块返回参考点方式，一种为无减速挡块返返回参考点方式，其屮前者多配置增量式位置检测装置，后者多配置绝对式位置检测装置。（一）有减速挡块返回参考点方式数控机床常用带减速挡块的栅格信号控制方式返回参考点，FANUCOi系列数控系统机床动作过程如下所示：1.选择返回参考点操作模式，运行轴以系统参数PRM1428设定的返回参考点速

3、度向参考点方向移动。由于开关没有碰到减速挡块，此时该轴的返参减速信号祁ECn为“1”；2.当减速开关碰到减速当块，返参减速信号*DECn由“1”变为“0”，系统开始减速；3.返参轴继续以PRM1425设定的返参减速速度向参考点方向运行；4.当减速开关离开减速挡块时，系统开始寻找栅格信号，即位置检测编码器的一转信号，当系统接收到一转信号后，以低速移动一个栅格偏移量（如果系统参数PRM1850设定了栅格偏移量）的距离后，准确停止，此位置即为参考点。（二）无减速挡块返回参考点方式对于无减速挡块数控机床的返回参考点操作，

4、应用的位置检测元件一般为绝对式测量元件，其参考点的位置通过CNC参数设置来调整。具体操作如下：首先，数控机床返参轴向参考位置返回方向进给，使其停止在参考点附件，但不要超过参考点位置；其次，选择手动参考点返回模式，将该轴的进给轴方向选择信号置h第三，0【以参数？1^川06.5设定的参考位置返回方向将机床定位到最近的栅格线，机床的该点位置即为参考点。最后CNC检查机床是否位于到位区域，然后设定参考位置返回结束信号，返参结束。二、数控机床返回参考点常见故障分析例1一台使用FANUCOi-MB数控系统的KVC650加工屮

5、心，只要机床关机重新启动，加工出的零件和关机加工零件存在误差，X轴方向存在0.4mm〜1mm不等误差，但如果机床不关机零件批量加工，尺寸一致性能得到保证。故障检查与分析：由于机床开机后必须进行返回参考点操作，初步怀疑加工轮廓误差和机床参考点的位置准确性有关。利用百分表检测数控机床每次返回参考点停止位置发现：X轴每次返回参考点的停止位置误差值和加工零件X轴轮廓误差接近，则断定加工零件尺寸误差由X轴返冋参考点误差所引起。打开机床X轴护板进一步检查，发现X轴的返参减速挡块松动，减速挡块固定修理后，故障消除。例2—台TK

6、40数控车床，当选择Z轴返回参点操作模式后，Z轴低速运行，直到撞到+Z方向的限位开关停止。故障检查分析：观察发现Z轴选择返回参考点操作模式后，没有以返参速度运行，而是直接运行该轴返参减速速度FL。通过监控PMC诊断画妞发现：Z轴的返参减速信号*DECZ—直为“0”，进行手动减速开关断开、闭合操作，发现减速信号*DECZ没有通断变化。利用万用表检测Z轴减速开关，发现减速幵关良好，进一步检查发现：Z轴减速开关输送到PMC入口的电缆线发生断路。更换电缆后，故障消失。例3—台FANUC6M数控系统的MC032五轴卧式加工

7、中心，在Y轴返回参考点操作的过程中发生90号报警。故障检査与分析：查找FANUC维修资料得知，FANUC数控系统90号报警的含义为返回参考点异常。检查和机床返回参考点有关的因素：⑴检查Y轴返参减速开关，通过手动压合减速开关，监控数控系统的PMC诊断画面，判断减速开关良好。具体操作：手动运行Y进行减速开关压合挡块的操作，诊断画面显**DECY信号“1”一“0”一“1”变化正常。则可以判断减速开关及其线路均良好。⑵和同型号的加工中心更换Y伺服驱动电机，发现故障跟随屯机移动。通过以上检查判定Y轴伺服电机的位置检测元件故

8、障。用示波器检査Y轴电机后的位置编码器信号，发现编码器没有一转信号输出。修理更换Y轴位置编码器后，报警消除。三、数控机床返参操作注意事项首先，数控机床返参前不要进行&动操作。数控机床还可以通过参数来设置软限位对设备进行保护，但数控机床的软限位是在数控机床参考点建立后才生效，为确保设备和人身的安全，建议自动操作前首先进行参考点返回操作。其次，返回参考点操作的起动位置不要距离