CNC機床回不了參考點故障排（pái）除（chú）

1、概（gài） 述
數控機床回參考點時根據檢測元件（jiàn）的不同（tóng）分絕對脈衝編碼器（qì）方式和（hé）增量脈（mò）衝（chōng）編碼器方式兩種，使用（yòng）絕對脈衝編碼器作為反饋元件的係（xì）統（tǒng），在機床安裝調試後（hòu），正常使用過程中（zhōng），隻要絕對脈（mò）衝編碼器的後備電池有效，此後的每次開機，都不（bú）必再進行回參考（kǎo）點操作。而使用增量脈衝編碼器的（de）係統中，機床每（měi）次開機（jī）後都必須首先（xiān）進行回參考點操作，以確定機床的坐標原點，尋找參考點主要與零點開關、編碼器或光柵尺的零點脈衝有關，一般有兩種方式。
1）軸向預定點方向快速運（yùn）動（dòng），擋塊壓下零點（diǎn）開關後減速向前繼續運動，直到擋塊脫（tuō）離零點開關後（hòu），數控係統開始尋找零點（diǎn），當（dāng）接收到第一個零點脈衝時，便以確定參考點位置。配FANUC係統和北京KND係統的機床目前一般（bān）采用（yòng）此（cǐ）種回零方式。
2）軸快速按預定方向運動，擋塊壓向零點開關後，反向減速運動，當又脫離零點開關時，軸（zhóu）再改變方向，向參考點方（fāng）向移動，當擋塊再次（cì）壓下零點開關時，數控係（xì）統開始尋找零點，當接收到第一個（gè）零點脈（mò）衝（chōng），便以確定參考（kǎo）點位置。配SIEMENS、美國AB係統及華中（zhōng）係統的機床一般采用這種回（huí）零方式。
采用何種方式或如何運動，係統（tǒng）都是通過PLC的程序編製和數控係統的機床（chuáng）參數設定決定的，軸（zhóu）的運動速度也是在機床參數中設定（dìng）的，數控機床回參考點的過（guò）程是PLC係統與數控（kòng）係統配合完成的，由數控係統給出回零命令，然後軸按預定方向運動，壓向零（líng）點（diǎn）開關（或脫離零點開關）後，PLC向數控係統（tǒng）發（fā）出減速信（xìn）號，數（shù）控（kòng）係統按預（yù）定方向減速運動，由測（cè）量（liàng）係統接收零點脈衝，收到第（dì）一個（gè）脈衝後，設（shè）計坐標值。所有的軸都找到參考點後，回參考點的過程結束。
數控機（jī）床回不了參考點的故障常見一（yī）般有以下幾種情況：一是（shì）零點開關出現問題；二（èr）是編碼器出現問題；三是（shì）係統測（cè）量板出現問題；四是零點開關與硬（軟）限位置太近；五是係統參數丟失等等。下麵（miàn）以本人在工作中（zhōng）遇到的（de）幾個實例介紹維修的過程。
2、維（wéi）修實例
例1）XH714加工（gōng）中心開機回（huí）參考點，X軸向（xiàng）回參考的相反方向移動（dòng）。該（gāi）機配SIEMENS810D數控係統，采用半閉環控製方式（shì），使用增量脈衝編碼器作為（wéi）檢測反饋元件。
分析：機床開機X軸回參考點的（de）動作過程（chéng）為：回參考點軸先以（yǐ）快速移動，當零點開關被（bèi）擋塊壓下時，PLC輸（shū）入（rù）點I32.2信號（hào）由（yóu）1變為0，CNC接收到該跳變信號後輸出減速指令，使X軸製動後並以低（dī）速向反（fǎn）方向移動，當擋塊（kuài）釋放零點開關時，I32.2信號由0跳變為（wéi）1，X軸製動後改變（biàn）方（fāng）向，以回參考（kǎo）點速度向參考點移動，當零點開關再次被擋（dǎng）塊壓下時，I32.2信號（hào）由（yóu）1變為0，此時起，CNC接受到的（de）增量脈衝編碼器發出的零位標誌脈衝I0時，X軸再繼續運行到參數設定的（de）距離後停止，參考點確立，回參考點的（de）過程（chéng）結束。
這種回（huí）參考點方式可以避免在參考點位置回參考點這種不正常（cháng）操作對加工中心造成的（de）危害。當加工中心X軸本已在參考點位置，而進行回（huí）參考點操作時，這時I32.2初始信號是零，CNC檢（jiǎn）測到這種狀態後，發出向回參考點方向相反的方向運動（dòng）指令，在零點開關被釋放，即I32.2為1後，X軸製動後改變方向，以回參考點速度向（xiàng）參（cān）考點移動，進行上述回參考點（diǎn）的（de）過程。
根據故障現象（xiàng），懷疑零點（diǎn）開關被壓下後，雖然X軸已經離開參考點，但開關不能複位。用PLC診斷檢查確認判斷正確。
詢問操作人員，機床開機時各軸都在中間位置（zhì），排除了因在參考點位置停（tíng）機減（jiǎn）速，擋（dǎng）塊持（chí）續（xù）壓著零點開關（guān），導致開關（guān）彈簧疲勞失效的故障原因。也說明該減速開關在關（guān）機前已（yǐ）經失效了。
仔細觀察加工過程，發現每一加工循環結束後，加工中心都停止在參考點位置上。這大大增加了零點開關失效（xiào）的（de）可能性，增加了故障幾率。這可能是本次故障的真正原因。
由於采用CAM軟件編程生成的NC代碼，在程序的結束（shù）（M30）前（qián），大多為G28回參（cān）考點格式，故建議數（shù）控（kòng）編程人員在編製零件加工程序時（shí），在程序結（jié）束（M30）前，加（jiā）入回各軸中間點的G代碼指令，並去掉G28指令，以減少該（gāi）類故（gù）障的發生。
例2）XH713/4加工中心回參考（kǎo）點出現超程（chéng）報警。該加工中心配（pèi）用FANUC-OMD控製係統，采用半閉環控製方式，使用增量脈（mò）衝編碼器作為檢測反饋元件，回參考點采用擋塊壓零點開關，減速前行，脫離零點開關，開始尋找零點的方式。
因CNC的後備電池失效，造成參數丟失。用計算機將備份參數重新裝入（rù）後，再回參考點時出現各軸在（zài）行程範圍中間位置處（chù）發生軟限位超程報警，此時用手（shǒu）動方式移動各軸，既使其機械位置在行程範圍中間，CRT也顯示各軸位置坐標（biāo）軟（ruǎn）限（xiàn）位超程報警。這是因為後備電池失效（xiào）後，重裝電池開機時CNC把此時的機械位置認作回參考點位置。解決（jué）的辦法是應先將各個軸正向軟（ruǎn）限位值設成最（zuì）大值，再作三軸回參考點，建立正確的機床零點，仍後再將（jiāng）三軸軟限位改為原值。具體（tǐ）步（bù）驟如下：1）在OFFSET菜單下，設置PWE=1。2）將CNC參數（shù）NO.700、702、704（X、Y、Z）三軸分別設為最大值。3）將XYZ手動移（yí）開（kāi）機械（xiè）原點一定（dìng）距離。4）在（zài）參考點回零模式，各軸手動回參考點。5）仔細觀察各軸是否在回參考點位置上，特別是與ATC有關（guān）的Z軸。若（ruò）位置不準確，重複3至4步直至準確。6）將第二步中改過的參數重新再改回來。7）將PWE重新設置為零。這樣，回參考點出現超程報（bào）警的問題就解決（jué）了。例3）V560加工中心在使用過程中Ｚ軸回參考點出現軟限位超程報警。該加（jiā）工中心配用FANUC-OIMA控製係統，，采用半閉環控製方式，回參考點采用擋塊壓（yā）零點開關，減速前行，脫離零點開關，開始尋（xún）找零點的方式。觀察CRT上（shàng）Z軸顯示6.01，係軟限位超程．經（jīng）試驗確認，該報警出現時（shí），手動（dòng）回參考點（diǎn）的過程還未完（wán）成．在手動回（huí）參考點時觀察（chá）減（jiǎn）速開關輸入PMC信號DGNX9.3變化（huà）正常，說明減速開關無問題。將CNC參數NO.704（Z軸軟限位）設為最大值99999999，手動回參考點正常。NO.704重新設定為6000，回參考點又了（le）出現超程報警。
分析：由於減速開關無問題（tí），而回參考點的過程還未完成，且出現的（de）是軟限位超程（chéng）。說（shuō）明擋塊（kuài）沒有鬆勁，有可能是減速開關的位置鬆（sōng）勁了。檢查發現，減速開關的位置的確鬆勁了，經重新調整減速開關的位置，並擰緊（jǐn）固定（dìng）鑼釘，問題解決。但需要說明的（de）是，減速開關的位（wèi）置一旦鬆勁，機床出廠時原先設置的絲杠螺距補（bǔ）償參數就不準確了。需用激光測量儀重新測量機床絲杠螺距補償參（cān）數後再作設置。例4）某台配備北京KND-100M的數（shù）控銑床，在開機回參考點時，兩XZ軸（zhóu）正常，但Y軸回參考點時（shí），出現222“Y向伺服準備未緒報警”。分析：根據故（gù）障現象進行針對性的（de）檢（jiǎn）查（chá），在檢查（chá）到伺服驅動模塊時，發（fā）現有23號伺服報警。此時查故障手冊，有如下解釋：1）滾（gǔn）珠絲杠運動阻（zǔ）力過大或滾珠絲（sī）杠本身有問題。但手（shǒu）動移動檢查未發現問題。2）伺服電動機損壞。通過測量其繞阻伺（sì）服也未發現（xiàn）問題3）伺服驅動模塊帶載能力不夠或損壞（huài），控製扳出現問題產生錯誤報（bào）警。檢（jiǎn）查伺服驅（qū）動模塊，對換相同型號的XY軸伺服驅動模（mó）塊後故障消除。由此可見，此次故障為Y軸伺服驅動（dòng）模塊性能不穩定或接觸不穩。但幾天後又發生故障，當X軸回參考點（diǎn）時又出（chū）現212X向伺服準備未緒報警。根據前麵的經驗，檢查到伺服驅動模塊（kuài）時，又發現有23號（伺服準備未緒）伺服報警。似乎很（hěn）容易得出結論為誤判原Y軸（現已更換到X軸）的伺服驅動模塊已徹底損壞。但為了進一（yī）步確認，又一（yī）次對換（huàn）相同型號（hào）的（de）XY軸伺服驅動（dòng）模塊後（hòu）故障依然存在，說（shuō）明（míng）此次故障與伺服驅動模塊無關。
原來，經（jīng）檢查發現，X軸正向限位開關的擋塊（kuài）已向減速開關的擋塊（kuài）方向移動，導致X軸回參考點時，回參考點動作還（hái）未完成就已擋到了硬限位開關，從而引起CNC產生以上報警。
經重新調整硬限位開關的位置，並擰緊固定鑼釘（dìng），機床回參考點恢複正常。
3、總 結數控機床回不了參考點的故障是數（shù）控機（jī）床（chuáng）中比較常見的故（gù）障之一。而這種故障一般又是由擋塊的鬆動、減速（sù）開關的失靈、參數的丟失、軟限位設置不（bú）準等因素引起的。當（dāng）然，編碼器或光柵尺的損壞以及（jí）編碼器或光柵尺（chǐ）的零點脈衝出現問題等等也多會引起回不了參（cān）考點的故障，隻不過編碼器和光柵（shān）尺相對來說可靠性較高，出現故障的概率比較低而已。隻要我們掌握數控機床回參考點的相關工作原理和設（shè）備的機械結構，了解其操作方法、動作順序並對故障現象作充分調查和（hé）分（fèn）析，就一定能找（zhǎo）到故障（zhàng）的（de）原因所在，檢查修理，排除故障，最終使機床恢複正常。