浅谈数控机床回参考点方式及故障诊断

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1、浅谈数控机床回参考点方式及故障诊断倪琳引言：回零是指数控机床在接通电源后，必须让各种坐标轴回到机床一固定点上，也称参考点。使机床回到这一固定点的操作称回参考点或回零操作。为什么数控机床要进行回参考点或回零操作？系统断电后，工件坐标系的坐标值就失去记忆，机械坐标值尽管靠电池维持坐标值的记忆，但只是记忆机床断电前的坐标值而不是机床的实际位置。所以在增量脉冲编码器的位置检测系统中，控制系统启动后，所有的轴都要回一次参考点，以便校正行程测量系统，确定机床原点位置,并重新获得准确的位置值。但在绝对脉冲编码器的位置检测系统中，回参考点是没有必要的，因为系统每一瞬间都可以直接读出

2、运动轴的准确坐标值.关键词：数控机床回零方式、回参考点故障诊断1.数控机床回零方式要想能够对数控机床回参考点的故障进行诊断，首先要对数控机床回参考点工作原理进行分析，或者说对回参考点的方式、方法进行认知和理解。回参考点的方式因数控系统类型和机床厂家不同而不尽相同。按机床检测元件检测原点信号方式的不同，数控机床回参考点的方法有两种：1.磁开关法：在机械本体上安装磁铁及磁感应原点开关或者接近开关，当磁感应开关或接近开关检测到原点信号后，伺服电机立即停止运行，该停止点被认为原点。2.栅格法：检测元件随着电动机一转信号同时产生一个栅格或一个零位脉冲；在机械本体上安装一个减速

3、挡块及一个减速开关，当减速挡块压下减速开关时，伺服电机减速到接近原点速度运行。减速挡块离开减速开关时,即释放开关后，数控系统检测到的第一个栅格或零位信号即为原点。在栅格法中按照检测元件的不同又可分为：(1)以绝对脉冲编码器方式回零在以使用绝对脉冲编码器作为测量反馈元器件的系统中，机床调试时第一次开机后，通过参数设置配合机床回零操作调整到合适的参考点，只要绝对脉冲编码器的后备电池有效，此后每次开机，不必进行回参考点操作。(2)以增量脉冲编码器方式回零在以使用增量脉冲编码器作为测量反馈元器件的系统中，回参考点有两种方式，一种是开机后在参考点回零模式下直接回零；另一种是在

4、存储器模式下，第一次开机手动回原点，以后均可用G代码方式回零。栅格法的特点：是如果接近原点速度小于一个特定值，则伺服电机总是停止于同一点，也就是说，在进行回零操作后，机床原点的保持性好。磁开关法的特点：是软件及硬件简单，但原点位置随着伺服电机速度的变化而成比例的漂移，即原点不确定。因此，大多数机床采用的是栅格法。目前我公司数控机床大部分使用的是增量式检测元件，并多采用栅格法来确定机床的参考点，这种情况下一般有四种回参考点的方式：方式一：回参考点前，先用手动方式以速度VI快速将轴移到参考点附近，然后起动回参考点操作，轴便以速度V2慢速向参考点移动。碰到参考点开关后，数

5、控系统即开始寻找位置检测装置的零标志。当到达零标志时，发出与零标志脉冲相对应的栅格信号，轴在这些信号作用下速度制动为零，然后再前移参考点偏移量而停止，所停位置即为参考点。偏移量大小通过测量，由参数设定。(较少)限位参考点行程方式二:回参考点时，轴先以速度VI向参考点快速移动，碰到开关后，在减速开关信号控制下，减速到V2并继续前移，脱开档块后，再找零标志。当轴到达测量系统零标志发出栅格信号时轴即制动到速度为零，然后再以速度V2前移参考点偏移量而停止于参考点。FANUC方式三：回参考点时，轴先以VI快速向参考点移动，碰到参考点开关后速度制动到零，然后反向以速度V2慢速移

6、动，到达测量系统零标志产生栅格信号时，轴即制动到速度为零，再前移参考点偏移量而停止于参考点。SIEMENS810方式四：回参考点时，轴以速度VI向参考点快速移动，碰到参考点开关后制动到速度为零,再反向微动直至脱离参考点开关，然后又反向（沿原方向）微动撞上参考点开关，并且以速度V2慢速前移，到达测量系统零标志产生栅格信号时，轴即制动到速度为零，再前移参考点偏移量，而停止于参考点。FIDIAC201.回参考点的故障诊断数控机床回参考点故障的表现形式尽管各不相同，但从故障类型上来说数控机床回参考点的故障一般可分为两类：1、找不到参考点；2、找不准（偏离）参考点。1、找不到

7、参考点主要是回参考点减速开关产生的信号或零标志脉冲信号失效（包括信号未产生或在传输处理中丢失）所致。因此排除故障先要搞清机床回参考点的方式，再对照故障现象来分析，可采用先“外”后“内”和信号跟踪法查找故障部位。这里的“外”是指安装在机床外部的档块和参考点开关，可以用CNC系统、PLC接口、I/O状态指示直接观察信号的有无；“内”是指脉冲编码器中的零标志位和光栅尺上的零标志位可以用示波器检测零标志脉冲信号。例：S55数控磨床回零故障。机床名称：HARDINgeHAUSERS55数控磨床数控系统：FANUC故障现象:W轴进行回参考点操作时，有回零动作。但在没有完成回