数控机床回零控制方法及常见故障

时间：2017-11-10 11:01:22 来源：免费论文网

数控机床回零控制方法及常见故障 本文关键词：数控机床，常见故障，控制，方法

数控机床回零控制方法及常见故障 本文简介：[摘要]数控机床有挡块返回参考点方式是数控机床上广泛采用的一种回零方式，同时，有挡块返回参考点在数控机床故障中发生的概率也比较大，快速而有效的排除此类故障是保证企业顺利生产的必然要求。本文重点介绍有挡块回参考点的工作原理、动作方式、参数设置、PMC控制及常见故障分析与排除方法，以期为数控机床此类故障

数控机床回零控制方法及常见故障 本文内容：

[摘要]数控机床有挡块返回参考点方式是数控机床上广泛采用的一种回零方式，同时，有挡块返回参考点在数控机床故障中发生的概率也比较大，快速而有效的排除此类故障是保证企业顺利生产的必然要求。本文重点介绍有挡块回参考点的工作原理、动作方式、参数设置、PMC控制及常见故障分析与排除方法，以期为数控机床此类故障的排除提供可借鉴的方法。

[关键词]数控机床；挡块；参考点

1引言

数控机床回参考点操作是数控机床一种重要的工作方式，机床回擦抹考点操作的目的在于确定参考点与坐标轴之间的位置关系，在数控机床断电后，各坐标轴对位置的记忆会丢失，再次上电时，必须让机床各个坐标轴回到固定参考点的位置上这一位置即为机床参考点。数控机床能否准确的回到参考点将会影响到机床的各项功能，如反向间隙补偿、螺距误差补偿、刀具补偿等，这将进一步影响到机床零件加工质量。另外，回参考点操作在机床上操作比较频繁，是比较容易出现故障的一个环节，因此，快速有效的排除此类故障是非常必要的。目前，数控机床的回参考点方式主要有有挡块回参考点和无挡块回参考点两种方式[1]。有挡块回参考点通常采用增量式编码器配有减速开关并需要安装减速挡块，这种机床在每次开机通电时进行回零操作；无挡块回零通常采用绝对式检测装置，机床上有专门的电池给绝对式检测装置供电用意记录机床的绝对位置信息，这类机床调试完成后不需要开机进行回零操作。本文以FANUC0i-D系统为平台，分析数控机床有挡块回参考点方式的控制原理、参数设置、PMC控制及常见的回零故障与排除方法。

2有挡块回参考点原理及参数设置

有挡块回参考点方式[2-3]是使用CNC内部设计的栅格进行停止，也称为栅格方式，其返回参考点的原理如图1所示。采用这种方式回零时，将方式选择为回零方式，按下相应的轴，则该轴以图中所示的回零快速速度向参考点方向移动，挡块碰到回零减速开关时，减速开关信号*DEC由高电平“1”变为低电平“0”，轴移动的速度将减速到回零的减速速度。当轴运动脱开挡块后，减速开*DEC又变为“1”,此时寻找编码器的零标志位信号，数控系统等待编码器上第一个栅格信号的出现，第一个栅格信号出现时，数控系统返回参考点的操作即完成，工作台停止移动，此位置即为机床参考点。在一个栅格范围内采用栅格偏移功能可对参考点位置进行微调。有挡块回参考点由数控系统软件进行控制，完成回参考点操作，因此，正确设置回参考点的相关参数是能够成功回参考点的重要条件[4]，表1所示为有挡块回参考点所需设置的主要参数.

3有挡块回参考点PMC控制

机床回参考点除需要进行正确的参数设置外，还需要相应的PMC程序处理相关信号，以完成回参考点功能[5]。减速开关信号为数控系统PMC的输入信号，但由于减速开关信号的地址由数控系统厂家来定义，可由数控系统直接读取，对FANUC0i-D系统来讲，其信号地址固定为X9.0-X9.4，此信号无需PMC处理。对于3轴的铣床系统，其减速开关的地址为X9.0、X9.1、X9.2。若将参数3006#0设置为1，则可以把返回参考点的减速开关信号的地址改为G196，此时，必须编写相关的PMC程序。回参考点完毕后，各轴的回参考点完成信号F94.0、F94.1、F94.2将置1。回参考点过程中，必须选择回参考点方式，回参考点确认信号F4.5为1，以X轴回参考点为例，回参考点的PMC程序如图2所示。图中X20.4为X轴回参考点的按键，为了适应不同的机床结构，可选择正方向回参考点或者负方向回参考点，这个可以通过设置保持型继电器K10.0的状态来实现。若设置K10.0为0，则回零时G100.0接通，正方向回零；反之，若设置K10.0为1，则回零时G102.0接通，负方向回零。当X轴回到参考点后，回参考点完成信号F94.0将断开轴移动的方向信号。其它轴的回参考点与之类似。

4回参考点常见故障分析及排除方法

数控机床在运行过程中，如果发生回参考点故障，将严重影响机床的加工生产。由上述所介绍的回参考点的基本原理可知，要能够准确判断和维修返回参考点的有关故障，就必须掌握和理解与返回参考点有关的知识。根据自己的维修经验，这里就挡块式回参考点常见的故障及解决方法做简要说明。①操作故障所引起的回参考点故障。挡块式回参考点一般采用增量式编码器，在回参考点过程中，若不符合返回参考点的参数设置，FANUC系统将产生报警。例如，在返回参考点过程中，CNC产生PS302报警，此报警提示“不能为无挡块返回参考点方式设定参考点”，发生此报警的原因可能是由于在手动进给中没有将轴朝着返回参考点的方向移动。这种类型的故障，一般通过正确的操作，均可以解决。②外围电气开关信号故障。例如，回零过程中，找不到零点，这类故障大多数情况下与减速开关信号或编码器的故障有关。a.当减速开关损坏。从以上的回参考点过程原理中可以知，当减速开关损坏，将不能得到减速信号，回零时会以高速速度通过参考点，直接碰到硬限位或发生机械碰撞，导致回参考点失败。b.伺服编码器故障。若伺服编码器发生故障，通常编码器的零标志脉冲信号将丢失，导致的结果会使机床在低速下碰到硬限位或发生机械碰撞。通常对于这类故障是由外部的减速开关或编码器故障所引起。对开关类故障，在维修中可以利用PMC诊断画面观察减速开关是否故障，或检查相关的挡块是否有松动。对编码器故障，可查看系统所能够提供的故障信息或采用部件互换的方法进行故障的排除，并特别注意避免编码器的震动和减少油污。③返回参考点位置不准确或回零的位置发生偏移。这种故障通常是由于回零开关松动、调整不当、运动间隙或参数不当的原因造成。参考点发生偏移可以是整螺距发生偏移，也可以是偶然发生偏移，这两种情况下，处理的方法不尽相同。若发生整螺距偏移时，可能是由于参考点的减速挡块调整不当或减速挡块长度不足。若是调整不当引起，此时可以调整挡块的位置位于大约距离参考点1/2的螺距位置上，将其固定，并可进行反复调整，直至合适为止。（1）如果减速挡块长度过短，参考点开始的位置可能以栅格为单位发生前后移动，调整参考点减速挡块的长度，使参考点减速区间的长度大于电动机转动3-4圈所对应的距离。若参考点发生偶然偏移，则可能由于一转信号受到干扰、编码器故障或伺服机械连接故障等。此时，我们可以检查编码器的疲敝线连接是否可靠、伺服电机与丝杠的连接是否紧固、编码器的电压是否正常等，通常编码器正常工作时电源电压应大于4.75V。

5小结

数控机床在回参考点过程中出现故障的几率较高，所涉及的原因众多，在进行故障诊断和排除时，要首先确保理解回参考点的过程和工作原理，根据具体故障现象，先易后难，先简单后复杂，由外部到内部进行故障查找，以达到解决问题的效果。此外，在故障的排除过程中，要善于总结和积累经验，才能不断提高数控机床的故障维修水平。

参考文献

[1]黄登红.数控机床挡块式回零的控制原理及常见故障分析[J].组合机床与自动化加工技术2009,(3):52-55

[2]龚仲华.数控机床故障诊断与维修[M].北京：高等教育出版社，2012

[3]刘永久.数控机床故障诊断与维修技术［M］．北京:机械工业出版社，2010

[4]FANUCSeries0-MODELD/FANUCSeries0Mate-MODELD参数说明书[M].北京：北京FANUC机电有限公司，2012

[5]FANUC数控系统应用中心.FANUC数控系统PMC编程[M].北京：高等教育出版社，2011

作者：梁盈富单位：陕西工业职业技术学院

《数控机床回零控制方法及常见故障》
由：免费论文网互联网用户整理提供,链接地址：
http://m.csmayi.cn/show/211361.html
转载请保留,谢谢!