數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)控制及常見(jiàn)故障診斷

1、長(zhǎng)沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)題冃: 所在系別: 專業(yè)名稱: 所在班級(jí): 學(xué)半姓名: 指導(dǎo)教師:數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的控制及常見(jiàn)故障診斷航空機(jī)械制造工程系數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)0901班陳豪黃登紅日期：2012年5月20日空軍航空維修技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)0901班姓名陳豪學(xué)號(hào)29指導(dǎo)老師：黃登紅設(shè)計(jì)題目：數(shù)控機(jī)床返冋參考點(diǎn)的控制及常見(jiàn)故障診斷設(shè)計(jì)題號(hào)：17設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求：1.繪制并打印數(shù)控機(jī)床的擋塊式和無(wú)擋塊式回零控制原理圖各 一張（2號(hào)圖紙）；2完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書編制（不小于4000字）；設(shè)計(jì)說(shuō)明書內(nèi)容應(yīng)包括：分析數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的必要性；闡 述數(shù)

2、控機(jī)床返回參考點(diǎn)的原理和常見(jiàn)方式；完成返回參考點(diǎn)plc控制 程序編寫（使用梯形圖）和說(shuō)明；與返冋參考點(diǎn)相關(guān)的系統(tǒng)參數(shù)及其 功能說(shuō)明；返回參考點(diǎn)的常見(jiàn)故障及解決措施。聯(lián)系方式：手機(jī)話：0731 -85473641郵箱：hdhl974106126. com數(shù)控教研室2011年10月目錄摘要緒論 第一章 數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的必要性第二章 數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的原理及常見(jiàn)方式82.1增量柵格法（擋塊式）回參考點(diǎn)原理92.2絕對(duì)柵格法（無(wú)擋塊式）回參考點(diǎn)原理9第三章 數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的相關(guān)參數(shù)及設(shè)定16第四章 數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的pmc控制204.1可編程控制器（pmc）簡(jiǎn)介2

3、04. 2數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的pmc控制21第五章 數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的常見(jiàn)故障分析及診斷205.1數(shù)控機(jī)床不能返回參考點(diǎn)的原因205.2數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)故障的主要類型錯(cuò)誤！未定義書簽。5.3數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)常見(jiàn)故障分析與診斷錯(cuò)誤！未定義書簽。5.3.1增量式（擋塊式）回零過(guò)程中的常見(jiàn)故障 分析及診斷 錯(cuò)誤！未定義書簽。5.3.2絕對(duì)式（無(wú)擋塊式）回零過(guò)程中的常見(jiàn)故障分析及診斷 總結(jié)錯(cuò)誤！未定義書簽。30致謝30參考文獻(xiàn)30摘要本課題主要研究的內(nèi)容是數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的控制及常見(jiàn)故 障診斷。根據(jù)數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的常見(jiàn)方式及其原理，并以fanuc- oi系統(tǒng)為數(shù)控機(jī)床的控制模塊，通過(guò)對(duì)與返冋參

4、考點(diǎn)相關(guān)的系統(tǒng)參 數(shù)，pmc程序(梯形圖)，常見(jiàn)故障形式及解決方法等方面，進(jìn)行數(shù)控 機(jī)床返回參考點(diǎn)的控制及常見(jiàn)故障的研究分析。在第五章節(jié)里，通過(guò)列舉一些數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)常見(jiàn)的故障， 如零點(diǎn)漂移，機(jī)床找不到參考點(diǎn)，回參考點(diǎn)超程等來(lái)加強(qiáng)和鞏固之 前的一些理論知識(shí)，通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際，更深一步的對(duì)該課題進(jìn) 行了解。關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床，fanuc,返回參考點(diǎn)，常見(jiàn)方式，系統(tǒng)參 數(shù)，常見(jiàn)故障及診斷。summarythe main research topic is the content of the reference point of the cnc machine control and commo

5、n troubleshooting. cnc machine tool according to a common reference point approach and its principlcs, and fanuc-0i systom control module for cnc machine tools, through the reference point associated with the system parameters, pmc program (ladder), the form of common faults and solutions etc., for

6、cnc machine control reference point and common fault of research and analysis.in the fifth chapter, by listing a number of cnc machine tools common reference point of failure, such as zero drift, the machine can not find the reference point, reference point overshoot， etc. to strengthen and consolid

7、atc a number of thcorctical knowledge before, by intcgrating thcory with practice, deeper understanding of the topics.keywords: cnc, fanuc, return to the reference point, common, system parameters, and diagnosing common fauits.緒論機(jī)床參考點(diǎn)也稱基準(zhǔn)點(diǎn)，為了正確地在機(jī)床工作時(shí)建立機(jī)床坐標(biāo) 系，通常在每個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)范圍內(nèi)設(shè)置一個(gè)機(jī)床參考點(diǎn)，是大多數(shù) 具有增量位置測(cè)量系統(tǒng)的

8、數(shù)控機(jī)床所必須具有的。參考點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo) 系中，以硬件方式用固定擋塊或限位開關(guān)，限制各坐標(biāo)軸的位置來(lái)實(shí) 現(xiàn)。并通過(guò)精確測(cè)量來(lái)指定參考點(diǎn)到機(jī)床原點(diǎn)的距離。因此這樣的參 考點(diǎn)也稱硬參考點(diǎn)。參考點(diǎn)的位置也可以通過(guò)調(diào)整固定擋塊或限位開 關(guān)的位置來(lái)改變，改變后必須重新精確測(cè)量并修改機(jī)床參數(shù)。但也有 些數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn)不用固定擋塊或限位開關(guān)來(lái)設(shè)定，它是通過(guò)刀具 在機(jī)床坐標(biāo)系屮的位置設(shè)定的，這樣的參考點(diǎn)又稱為軟參考點(diǎn)。機(jī)床參考點(diǎn)有兩個(gè)主要作用：一個(gè)事建立機(jī)床坐標(biāo)系；另一個(gè)是消 除由于漂移、變形等造成的誤差。機(jī)床參考點(diǎn)既有這么多功能和作 用，那對(duì)數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)控制及常見(jiàn)故障分析就顯得十分重要。本篇論文就是著

9、重以fanuc-01系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床為例分析數(shù)控機(jī)床 返冋參考點(diǎn)控制及常見(jiàn)故障分析。第一章數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的必要性數(shù)控機(jī)床位置檢測(cè)裝置如果采用絕對(duì)編碼器時(shí)，系統(tǒng)斷電后位置檢 測(cè)裝置靠電池來(lái)維持坐標(biāo)值實(shí)際位置的記憶，所以機(jī)床開機(jī)時(shí)，不需 要進(jìn)行返回參考點(diǎn)操作。目前，大多數(shù)數(shù)控機(jī)床采用增量編碼器作為 位置檢測(cè)裝置，系統(tǒng)斷電后，工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)值就失去記憶，機(jī)械 坐標(biāo)值盡管靠電池維持坐標(biāo)值的記憶，但只是記憶機(jī)床斷電前的坐標(biāo) 値而不是機(jī)床的實(shí)際位置，因此開機(jī)后，必須讓機(jī)床各坐標(biāo)軸冋到一 個(gè)固定位置點(diǎn)上，既是回到機(jī)床的坐標(biāo)系零點(diǎn)，也稱坐標(biāo)系的原點(diǎn)或 參考點(diǎn)，這一過(guò)程就稱為機(jī)床回零或回參考點(diǎn)操作。數(shù)控機(jī)床

10、的各種 刀具補(bǔ)償、間隙補(bǔ)償、軸向補(bǔ)償以及其它精度補(bǔ)償措施能否發(fā)揮正確 作用將完全取決于數(shù)控機(jī)床能否回到正確的零點(diǎn)位置。所以機(jī)床首次 開機(jī)后要進(jìn)行返冋參考點(diǎn)操作。數(shù)控機(jī)床的原點(diǎn)是數(shù)控機(jī)床廠家設(shè)定在機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)，作為 機(jī)床調(diào)整的基準(zhǔn)點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床參考點(diǎn)也是數(shù)控廠家設(shè)定的（一般是機(jī) 床各坐標(biāo)軸的止極限位置），通過(guò)機(jī)床止確返回參考點(diǎn)，cnc系統(tǒng)才能 確定機(jī)床的原點(diǎn)位置。機(jī)床參考點(diǎn)是用于對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)和控制的固定位置點(diǎn)。機(jī)床 參考點(diǎn)的位置是由機(jī)床制造廠家在每個(gè)進(jìn)給軸上用限位開關(guān)精確調(diào)整 好的，坐標(biāo)值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中。因此參考點(diǎn)對(duì)機(jī)床原點(diǎn)的處標(biāo)是一 個(gè)已知數(shù)。通常在數(shù)控銃床上機(jī)床原點(diǎn)和機(jī)床參考點(diǎn)是

11、重合的；而在 數(shù)控車床上機(jī)床參考點(diǎn)是離機(jī)床原點(diǎn)最遠(yuǎn)的極限點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床開機(jī)時(shí)，必須先確定機(jī)床原點(diǎn)，而確定機(jī)床原點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是刀架返回參考 點(diǎn)的操作，這樣通過(guò)確認(rèn)參考點(diǎn)，就確定了機(jī)床原點(diǎn)。只有機(jī)床參考 點(diǎn)被確認(rèn)后，刀具（或工作臺(tái)）移動(dòng)才有基準(zhǔn)。第二章數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的原理及常見(jiàn)方式返回參考點(diǎn)的原理 數(shù)控機(jī)床按照控制理論可分為閉環(huán)、半閉環(huán)、 開環(huán)系統(tǒng)。閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)裝有檢測(cè)最終直線位移的反饋裝置，半閉環(huán) 數(shù)控系統(tǒng)的位置測(cè)量裝置安裝在伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上或絲桿的端部也 就是說(shuō)反饋信號(hào)取自角位移，而開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)不帶位置檢測(cè)反饋裝 置。對(duì)于閉環(huán)半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，通常利用位移檢測(cè)反饋裝置脈沖編碼 器或光柵尺進(jìn)行冋

12、參考點(diǎn)定位，即柵格法冋參考點(diǎn)。而開環(huán)系統(tǒng)則需 另外加裝檢 測(cè)元件，通常利用磁感應(yīng)開關(guān)回參考點(diǎn)定位，即磁開關(guān)法 回參考點(diǎn)。無(wú)論采用哪種回參考點(diǎn)操作，為保證準(zhǔn)確定位，在到達(dá)參 考點(diǎn)之前必須使數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)自動(dòng)減速，因此在多數(shù)數(shù)控機(jī)床 上安裝減速擋塊及相應(yīng)的檢測(cè)元件。柵格法根據(jù)檢測(cè)反饋元件計(jì)量方 法的不同又可分為絕對(duì)柵格法和增量柵格法。釆用絕對(duì)脈沖編碼器 或 光柵尺冋參考點(diǎn)的稱為絕對(duì)柵格法，在機(jī)床調(diào)試時(shí)，通過(guò)參數(shù)設(shè)置和 機(jī)床回零操作確定參考點(diǎn)，只要檢測(cè)反饋元件的后備電池有效，此 后每次開機(jī)，均記錄有參考點(diǎn)位置信息，因而不必再進(jìn)行回參考點(diǎn)操 作。采用增量式編碼器或光柵尺回參考點(diǎn)的稱為增量柵格法，在

13、每次 開機(jī)時(shí)都需要回參考點(diǎn)。不同數(shù)控系統(tǒng)返回參考點(diǎn)的動(dòng)作、細(xì)節(jié)有所 不同。不過(guò)回參考點(diǎn)大體可歸納為以下兩種方式：1、開機(jī)后在參考點(diǎn)回零模式下各軸手動(dòng)回原點(diǎn)；2、在使用過(guò)程中，在存儲(chǔ)器模式下用g代碼回原點(diǎn)。下面我將以fanuc-oi系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床為例，通過(guò)回零的兩種常見(jiàn)方式來(lái)說(shuō)明數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的原理。2.1增量柵格法（擋塊式）回參考點(diǎn)原理采用增量式編碼器或光柵尺回參考點(diǎn)的方法稱為增量柵格法。擋 塊式回零通常應(yīng)用于機(jī)床采用增量式位置檢測(cè)裝置的情況，由于增量 式位置檢測(cè)裝置在斷電狀態(tài)時(shí)會(huì)失去對(duì)機(jī)床坐標(biāo)值的記憶，每次機(jī)床 通電時(shí)都要進(jìn)行返回參考點(diǎn)的操作。由于目前大多數(shù)數(shù)控機(jī)床均采用 增量式位置檢測(cè)

14、裝置，擋塊式回零方式比無(wú)擋塊式更為普遍。下面，我將以fanuc-oi系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床為例，來(lái)簡(jiǎn)要敘述下增量 柵格法（擋塊式）回參考點(diǎn)的原理和過(guò)程（如圖21所示）。<30<3>4ls(*decn)一方 cprmioo6#5)回寥7.各柚屈動(dòng),decobt:回蓉威建-offip i i辭|午1禪躺瑋冋耕制犀稗圖i i 1 從碼為一轉(zhuǎn)佶號(hào).i&rid!| | | | | | | | | | | | | | | | | | | |j播楮j_i擴(kuò)箱&金呈 (prm1850 )圖2-1扌'勺塊式冋零控制原理圖快速進(jìn)給速度參數(shù)、慢速進(jìn)給速度參數(shù)、加減速時(shí)間常數(shù)、柵格

15、偏移量等參數(shù)分別由數(shù)控系統(tǒng)的相應(yīng)參數(shù)設(shè)定。機(jī)床返回參考點(diǎn)的操 作步驟為：a. 將方式開關(guān)撥到“回零工作方式”檔，選擇返冋參考點(diǎn)的軸，按下 該軸正向點(diǎn)動(dòng)按鈕（+j），該軸以快速移動(dòng)速度（vi）移向參考點(diǎn)； （圖2-1中一的過(guò)程）b. 當(dāng)與工作臺(tái)一起運(yùn)動(dòng)的減速擋塊壓下減速開關(guān)觸點(diǎn)時(shí)（圖2-1中 一的過(guò)程，減速信號(hào)（*dec）由通（1）轉(zhuǎn)為斷（0）狀態(tài)，工作臺(tái)進(jìn) 給會(huì)減速，按參數(shù)設(shè)定的慢速進(jìn)給速度（v2）繼續(xù)移動(dòng)（減速可削弱 運(yùn)動(dòng)部件的移動(dòng)慣量，使零點(diǎn)停留位置準(zhǔn)確）；c. 柵格法是采用脈沖編碼器上每轉(zhuǎn)出現(xiàn)-次的柵格信號(hào)（乂稱一轉(zhuǎn)信 號(hào)pcz）來(lái)確定參考點(diǎn)，當(dāng)減速擋塊釋放減速開關(guān)（圖2-1中f的 過(guò)程

16、），減速信號(hào)由斷（0）轉(zhuǎn)為通（1）后，數(shù)控系統(tǒng)將等待編碼器 上的第一個(gè)柵格信號(hào)的出現(xiàn)。該信號(hào)一出現(xiàn)，工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)就立即停 止，以此位置作為機(jī)床零點(diǎn)，同時(shí)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出參考點(diǎn)返回完成信 號(hào)，參考點(diǎn)燈亮，表明機(jī)床該軸回參考點(diǎn)成功。-轉(zhuǎn)信號(hào)是編碼器產(chǎn)生的信號(hào)，編碼器除產(chǎn)生反饋位移和速度的脈沖 信號(hào)外，還每轉(zhuǎn)產(chǎn)生一個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)即一轉(zhuǎn)信號(hào)。需要注意的是，柵格 信號(hào)（grtd）并不是編碼器直接發(fā)出的信號(hào)，而是數(shù)控系統(tǒng)在一轉(zhuǎn)信 號(hào)和軟件共同作用下產(chǎn)生的信號(hào)。fanuc公司使用柵格信號(hào)的目的，就 是可以通過(guò)調(diào)整柵格偏移量（fanuc 0i屮由1850號(hào)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定）， 在一定范圍內(nèi)靈活調(diào)整機(jī)床零點(diǎn)位置。機(jī)床使用中，

17、只要不改變脈沖 編碼器與絲杠間的相對(duì)位置或不移動(dòng)參考點(diǎn)撞塊調(diào)定的位置，柵格信 號(hào)就會(huì)以很高的重復(fù)精度出現(xiàn)。2.2絕對(duì)柵格法(無(wú)擋塊式)回參考點(diǎn)原理無(wú)描塊式冋零不需要扌當(dāng)塊和減速開關(guān)，位置檢測(cè)裝置通常采用絕 對(duì)位置編碼器或距離編碼光柵尺，無(wú)須每次開機(jī)都回零操作(使用絕 對(duì)位置編碼器時(shí))或者回零距離短，方便快捷(使用距離編碼光柵尺 時(shí))，因此目前釆用無(wú)擋塊回零方式的數(shù)控機(jī)床越來(lái)越普遍。采用無(wú)描塊式冋零的機(jī)床，如果位置檢測(cè)裝置為絕對(duì)編碼器，則 通常在絕對(duì)編碼器電池電壓不足、伺服電機(jī)或伺服放大器拆下修復(fù)、 系統(tǒng)參數(shù)初始化操作等情況下，零點(diǎn)位置會(huì)丟失，需要重新設(shè)定和調(diào) 整；如果位置檢測(cè)裝置為距離編碼的光

18、柵尺，機(jī)床零點(diǎn)的位置也需要 根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，以便更好滿足加工需要。下面以fanuc oi系 統(tǒng)為例，結(jié)合機(jī)床采用絕對(duì)編碼器和采用距離編碼的光柵尺這兩種典 型情況說(shuō)明無(wú)扌當(dāng)塊式冋零的調(diào)整原理和過(guò)程。一、采用絕對(duì)編碼器時(shí)無(wú)擋塊式回零的設(shè)定和調(diào)整當(dāng)機(jī)床采用絕對(duì)編碼器吋，在后備存儲(chǔ)器電池支持下，只需在機(jī)床第 一次開機(jī)調(diào)試時(shí)進(jìn)行回零點(diǎn)操作調(diào)整，此后每次開機(jī)均記錄有零點(diǎn)位 置信息，因而不必再進(jìn)行回零操作。但是更換伺服電機(jī)或伺服放大器 后，由于反饋線與電機(jī)航空插頭脫開或電機(jī)反饋線與伺服放大器脫 開，必將導(dǎo)致編碼器電路與電池脫開，儲(chǔ)存在s-ram中的位置信息即 刻丟失。再開機(jī)后機(jī)床會(huì)出現(xiàn)300#報(bào)警，需

19、要重新建立零點(diǎn)。回零相 關(guān)參數(shù)設(shè)定及建立過(guò)程如下所示。1. 回零方式和編碼器類型參數(shù)設(shè)定機(jī)床是擋塊式回零還是無(wú)擋塊式回零由系統(tǒng)參數(shù)1002. 1 (dlz)、 1005. 1 (dlzx)設(shè)定。1002.1 (dlz)設(shè)定所有軸，1005.1 (dlzx)設(shè) 定各軸。如果機(jī)床所有進(jìn)給軸冋零都為無(wú)扌當(dāng)塊式，則將1002. 1設(shè)定為1即可。如果機(jī)床并不是所有軸回零都為無(wú)擋塊式，則應(yīng)將1002. 1設(shè) 定為0,同時(shí)在1005. 1 (dlzx)中將無(wú)擋塊回零的軸設(shè)為1,將擋塊式 回零的軸設(shè)為0。如果機(jī)床所有軸回零都為擋塊方式，則將1002. 1(dlz)、1005. 1 (dlzx)全部設(shè)為 0 即

20、可。2. 絕對(duì)位置編碼器建立零點(diǎn)過(guò)程絕對(duì)位置編碼器建立零點(diǎn)過(guò)程如圖2-2.1所示。jog+jnzrn/卄手動(dòng)進(jìn)鐮度停止?fàn)顟B(tài)yab 減證度pl (pri1425)1 .時(shí)間joff1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1尹計(jì)數(shù)器容量(im18212pcz 編碼器一轉(zhuǎn)信號(hào)grid柵格柵格偏移量(pri1850)圖2-2. 1無(wú)描塊式建立零點(diǎn)時(shí)序圖1、首先將系統(tǒng)參數(shù)1815#5 (apcx)設(shè)為1 (絕對(duì)位置編碼器)，然 后再將系統(tǒng)參數(shù)1815#4 (apzx)置為0。當(dāng)1815#4 (apzx)為0時(shí)，表 示機(jī)床零點(diǎn)需要重新建立；而當(dāng)1815#4 (apzx)為1,表示機(jī)床零點(diǎn)已 經(jīng)建立。完成

21、此操作后，系統(tǒng)斷電重啟。2、將方式開關(guān)打到手動(dòng)(jog)方式狀態(tài)下，手動(dòng)使軸移動(dòng)電動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)以上的距離，移動(dòng)速度不得低于300mm/mino只有這樣，才能 在脈沖編碼器內(nèi)檢測(cè)到一個(gè)以上的一轉(zhuǎn)信號(hào)。3、在手動(dòng)方式下將軸移動(dòng)到靠近機(jī)床零點(diǎn)(約數(shù)毫米)的位置。4、然后選擇回零(zrn)方式。當(dāng)zrn信號(hào)由0變成1時(shí)，系統(tǒng)開 始尋找柵格信號(hào)。5、按進(jìn)給軸方向選擇信號(hào)“ + ”或“一”按鈕后，機(jī)床移動(dòng)到下一 個(gè)柵格位置后停止，該點(diǎn)即為機(jī)床零點(diǎn)。機(jī)床零點(diǎn)建立后1815#4(apzx)自動(dòng)置為lo若機(jī)床零點(diǎn)位置并不要求與原來(lái)位置一致，則可通過(guò)設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)1815#4 (apzx)和1815#5 (apcx

22、)在行程內(nèi)任意位置設(shè)置新的機(jī)床 零點(diǎn)。具體操作如下：1、首先將系統(tǒng)參數(shù)1815#4 (apzx)和1815#5 (apcx)均設(shè)置為0,即系統(tǒng)零點(diǎn)需要設(shè)置，冃編碼器為增量式。2、系統(tǒng)斷電重啟后，手動(dòng)移動(dòng)各軸到新的機(jī)床零點(diǎn)位置。3、然后再將系統(tǒng)參數(shù)1815.4 (apzx)、1815.5 (apcx)均設(shè)定為lo4、系統(tǒng)再次斷電重啟后設(shè)置成功。二、采用距離編碼式光柵尺的零點(diǎn)設(shè)定和調(diào)整傳統(tǒng)的光柵尺有a相、b相以及標(biāo)志信號(hào)，a相、b相作為基本脈沖根 據(jù)光柵尺分辨精度產(chǎn)生步距脈沖，而標(biāo)志信號(hào)是相隔t古i定距離產(chǎn)半 一個(gè)脈沖，所謂固定距離是根據(jù)光柵尺規(guī)格或訂貨要求而確定的，如10mm> 15 mm

23、> 20 mm、25 mm、30 mm、50 mm等。標(biāo)志信號(hào)的作用相當(dāng) 于編碼器的一轉(zhuǎn)信號(hào)，用于返回零點(diǎn)的基準(zhǔn)信號(hào)。距離編碼的光柵尺，其標(biāo)志距離不像傳統(tǒng)光柵尺是固定的，它是按照 一定比例系數(shù)變化的，如圖2-2. 2所示。當(dāng)機(jī)床沿著某個(gè)軸返冋零點(diǎn)時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)讀到幾個(gè)不等距離的標(biāo) 志信號(hào)后，會(huì)自動(dòng)計(jì)算岀當(dāng)前的位置，不必像傳統(tǒng)的光柵尺那樣每次 斷電后都要返回到固定機(jī)床零點(diǎn)(參考點(diǎn))，它僅需在機(jī)床的任意位 置移動(dòng)一個(gè)相對(duì)小的距離就能夠找到零點(diǎn)。距離編碼光柵尺的零點(diǎn)設(shè) 定和調(diào)整步驟如下1. 將系統(tǒng)參數(shù)1815. 1 (optx) > 1815.2 (dclx)均設(shè)為1,即告訴數(shù) 控系統(tǒng)當(dāng)前

24、軸使用了距離編碼的直線光柵尺。2. 設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)1802. 1 (dc4) o當(dāng)1802. 1 (dc4)二0,系統(tǒng)檢測(cè)3 個(gè)標(biāo)志后確定零點(diǎn)位置；當(dāng)1802. 1 (dc4) =1,系統(tǒng)檢測(cè)4個(gè)標(biāo)志后確 定零點(diǎn)位置。3. 設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)1821、1882。參數(shù)1821設(shè)置各軸參考計(jì)數(shù)器容量， 對(duì)于使用距離編碼光柵尺的軸，該參數(shù)則設(shè)定標(biāo)志1的間隔。參數(shù) 1882設(shè)置標(biāo)志2的間隔。數(shù)據(jù)設(shè)置需要根據(jù)光柵尺規(guī)格確定，單位均 為檢測(cè)單位(通常為微米)。例如一機(jī)床某軸采用距離編碼的海德漢 lb302c光柵尺，該尺相鄰兩個(gè)標(biāo)志1的距離為80mm,相鄰兩個(gè)標(biāo)志2 的距離為80. 04mmo則將參數(shù)1821值設(shè)定

25、為80000,參數(shù)1882值設(shè)立 為 80040o4設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)1883,即設(shè)置光柵尺起始點(diǎn)與機(jī)床零點(diǎn)(參考點(diǎn)) 的距離。如圖2所示，光柵尺起始點(diǎn)是指標(biāo)志1和標(biāo)志2的重合點(diǎn)， 通常此點(diǎn)僅是一個(gè)假象點(diǎn)，在光柵尺上并不存在。光柵尺起始點(diǎn)與機(jī) 床零點(diǎn)的距離可按以下步驟得出。(1)完成前面1、2、3步各參數(shù)的設(shè)定后，將參數(shù)1240 (機(jī)械 坐標(biāo)系中各軸第1參考點(diǎn)的坐標(biāo)值)和參數(shù)1883設(shè)定為0,即先設(shè)定 機(jī)床零點(diǎn)和光柵尺起始點(diǎn)重合。(2) 斷電再上電，進(jìn)行回零操作，建立機(jī)床零點(diǎn)。此過(guò)程結(jié)束后， 顯示機(jī)床坐標(biāo)值為光柵尺起始點(diǎn)到當(dāng)前位置的距離。(3) 執(zhí)行手動(dòng)進(jìn)給或手輪進(jìn)給，將機(jī)床定位到期望的機(jī)床零點(diǎn)處。

26、(4) 在參數(shù)1883屮設(shè)定轉(zhuǎn)換為檢測(cè)單位的此位置的機(jī)床坐標(biāo)值。機(jī)床零點(diǎn)位置需要調(diào)整吋，修改參數(shù)1883值即可，非常方便。三、磁開關(guān)法回參考點(diǎn)原理開環(huán)系統(tǒng)沒(méi)有位移檢測(cè)反饋裝置脈沖編碼器或光柵尺，所以不會(huì)產(chǎn) 生柵格信號(hào)，通常利用磁感應(yīng)開關(guān)回參考點(diǎn)定位。下面以某數(shù)控車床 為例簡(jiǎn)要敘述磁開關(guān)法返回參考點(diǎn)的原理和過(guò)程。圖2-2.3中，快速 進(jìn)給速度參數(shù)、慢速進(jìn)給速度參數(shù)、加減速時(shí)間常數(shù)、偏移量等參數(shù)分別由數(shù)控系統(tǒng)的相應(yīng)參數(shù)設(shè)定。返回參考點(diǎn)的操作步驟為：前兩步同擋塊式返回參考點(diǎn)的操作步驟，第三步為減速擋塊釋放減速開關(guān)，觸點(diǎn)狀態(tài)由斷轉(zhuǎn)為通后，數(shù)控系統(tǒng)將等待感應(yīng)開關(guān)信號(hào)的岀 現(xiàn)。該信號(hào)一出現(xiàn)，工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)就立

27、即停止，同時(shí)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出參考 點(diǎn)返冋完成信號(hào)，參考點(diǎn)燈亮，表明機(jī)床冋該軸參考點(diǎn)成功。n讒笥圖2-2. 3磁開關(guān)法回參考點(diǎn)原理第三章數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的相關(guān)參數(shù)及設(shè)定當(dāng)數(shù)控機(jī)床齊軸傳動(dòng)機(jī)械拆裝后，進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)更換后以及位 置檢測(cè)裝置修復(fù)后將會(huì)導(dǎo)致機(jī)床參考點(diǎn)位置不準(zhǔn)確，所以有時(shí)需對(duì)機(jī) 床的返回參考點(diǎn)進(jìn)行必要的調(diào)整。在通常情況下，機(jī)床參考點(diǎn)的位置會(huì)設(shè)計(jì)在機(jī)床刀架x軸和z軸 的止方向上。如果機(jī)床的刀架在機(jī)床回零的操作中要求設(shè)定固定的位 置，只用調(diào)整回零擋塊的方法是不能實(shí)現(xiàn)的，必須要調(diào)整數(shù)控機(jī)床返 回參考點(diǎn)的相關(guān)參數(shù)。同時(shí)，如果這些參數(shù)設(shè)置不合理或者錯(cuò)誤的 話，也會(huì)導(dǎo)致機(jī)床返回參考點(diǎn)的不正確。所以，了

28、解并掌握這些參數(shù) 的功能及設(shè)定是很有必要的。下面，我將以fanuc-0i系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床為例，簡(jiǎn)述其返凹參考點(diǎn)的相關(guān)參數(shù)及其設(shè)定。1、位置檢測(cè)設(shè)定參數(shù)#7#6#5#4#3#2#1#0參數(shù) |1815apckiopt1815#! (opt)決定位置檢測(cè)裝置。當(dāng)1815#! (opt)設(shè)為0時(shí)表示機(jī)床采用電動(dòng)機(jī)內(nèi)置脈沖編碼器進(jìn)行位置檢測(cè)。設(shè)為1吋表示使用 分離型脈沖編碼器或直線尺。1815#4 (apz)確立絕對(duì)脈沖編碼器的原點(diǎn)位置。當(dāng)1815#4設(shè)為1 時(shí)表示已確立絕對(duì)脈沖編碼器的原點(diǎn)位置。當(dāng)參考點(diǎn)確立時(shí)，顯示當(dāng) 前的機(jī)床坐標(biāo)值為oo1815#5 (apc)決定是否使用絕對(duì)位置編碼器。當(dāng)1815#

29、5 (apc)設(shè)為 0時(shí)表示機(jī)床采用增量位置編碼器，設(shè)為1時(shí)表示使用絕對(duì)脈沖編碼 器。2、冋零方式設(shè)定參數(shù)系統(tǒng)參數(shù)1002#1 (dlz)和1005#1 (dlz)決定回零方式。設(shè)定這兩個(gè)參數(shù)吋，返回參考點(diǎn)就不使用減速信號(hào)。#7#6#5#4#3#2#1#0參數(shù)dlz1002#1 (dlz)決定回零方式，適用于機(jī)床的所有進(jìn)給軸回零為無(wú)擋塊方式。當(dāng)1002#1 (dlz)設(shè)為0時(shí)表示返回參考點(diǎn)使用擋塊方式,當(dāng)1002#1 (dlz)設(shè)為1時(shí)表示所有進(jìn)給軸均使用無(wú)擋塊方式回零。#7#6#5#4#3#2#1#0dlz參數(shù) |1005| |1005#1 (dlz)決定回零方式，適用于機(jī)床的特定進(jìn)給軸回零

30、為無(wú)擋塊方式。當(dāng)1005#! (dlz)設(shè)為0時(shí)表示某一特定軸返回參考點(diǎn)使用擋塊方式，當(dāng)1005#1 (dlz)設(shè)為1時(shí)表示某一特定軸使用無(wú)擋塊方式冋零。值得注意的是，當(dāng)1002#1 (dlz)設(shè)定為0吋，1005#1 (dlz)的設(shè)定才有意義。3、回零方向參數(shù)設(shè)定#7#6#5#4#3#2 #1#0參數(shù) jiooej zmi1006#5 (zmi)決定各軸返回參考的方向。當(dāng)1006#5 (zmi)設(shè)為 0時(shí)表示返回參考點(diǎn)方向?yàn)檎较颍?006#5 (zmt )設(shè)為1時(shí)表示返回 參考點(diǎn)方向?yàn)樨?fù)方向。若采取正方向返冋參考點(diǎn)，則機(jī)床首次從零點(diǎn)向負(fù)方向移動(dòng)時(shí)， 系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行反向間隙補(bǔ)償。若采取負(fù)方向

31、返回參考點(diǎn)，則無(wú)會(huì)補(bǔ) 償。4、回零速度參數(shù)設(shè)定參數(shù)每軸的快速進(jìn)給速度nm/ min系統(tǒng)參數(shù)1420設(shè)定各軸返冋參考點(diǎn)的快速進(jìn)給速度。它受參數(shù)設(shè)定的最大值、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速、機(jī)械性等因索的限制。參數(shù)|1425 |參考點(diǎn)的fl速度nn/min系統(tǒng)參數(shù)1425設(shè)定當(dāng)冋參考點(diǎn)減速信號(hào)cdec)輸入后，返回參考點(diǎn)的低速進(jìn)給速度(fl) o而系統(tǒng)參數(shù)3003#5 (dec)設(shè)定減速信號(hào)(dec)的匸/負(fù)邏輯性。通常減速速度設(shè)置不宜低于300mm/min,以 免造成零點(diǎn)位置偏差。5、零點(diǎn)位置參數(shù)設(shè)定參數(shù)11821 | |各軸的參考計(jì)數(shù)器容量系統(tǒng)參數(shù)1821設(shè)定各軸的參考計(jì)數(shù)器容量。參考計(jì)數(shù)器容量指定柵格

32、方式返冋參考點(diǎn)的柵格間隔。通常情況下，它被設(shè)定為進(jìn)給電動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)1轉(zhuǎn)吋所需的位置反饋脈沖數(shù)(或其整數(shù)分之一)。設(shè)定此參 數(shù)后，需切斷一次電源。具體計(jì)算公式如下：參考計(jì)數(shù)器容量二柵格間隔/檢測(cè)單位柵格間隔二脈沖編碼器一轉(zhuǎn)的移動(dòng)量例如，fanuc-oi系統(tǒng)的某數(shù)控機(jī)床，某軸電動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)移動(dòng)12mm, 檢測(cè)單位為1/looomm時(shí)，參考計(jì)數(shù)器容量可以設(shè)定為12000o當(dāng)采用光柵尺進(jìn)行半閉環(huán)控制吋，參考計(jì)數(shù)器容量設(shè)定為參考標(biāo) 記間隔的整數(shù)分之一的值。參數(shù)|850| |每軸的柵格移動(dòng)量檢測(cè)單位 系統(tǒng)參數(shù)1850設(shè)定各軸的柵格移動(dòng)量。通常情況下，柵格移動(dòng)量 的設(shè)定值的絕對(duì)值需小于參考計(jì)數(shù)器容量。對(duì)于車床用直

33、徑指定的 軸，需注意在畫面上顯示的是實(shí)際移動(dòng)量2倍的值。當(dāng)設(shè)定的值使參 考點(diǎn)位置錯(cuò)開1個(gè)柵格以上時(shí)，可改變擋塊的安裝位置（擋塊式）或修 改參考點(diǎn)設(shè)定（無(wú)擋塊式）。第四章 數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的pmc控制4. 1可編程控制器(pmc)簡(jiǎn)介plc是可編程序控制器(programmable controller)的英文縮寫。pmc 是可編程序機(jī)床控制器(programmable machine controller) 的英文縮寫?？删幊炭刂破?plc)其實(shí)就是plc,在fanuc里把它叫pmc。因?yàn)?pmc專用于機(jī)床，所以稱為可編程機(jī)床控制器。它是一種新型的通用自 動(dòng)化控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制技

34、術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)融 為一體，具有控制功能強(qiáng)，可靠性高，使用靈活方便，易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn) 而應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但在使用時(shí)由于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境惡劣，干 擾源眾多，如大功率用電設(shè)備的起動(dòng)或停止引起電網(wǎng)電壓的波動(dòng)形成低 頻干擾，電焊機(jī)、電火花加工機(jī)床、電機(jī)的電刷等通過(guò)電磁耦合產(chǎn)生的 工頻干擾等，都會(huì)影響plc的正常工作。盡管plc是專門在現(xiàn)場(chǎng)使用的控制裝置，在設(shè)計(jì)制造時(shí)已采取了很多措施，使它對(duì)工業(yè)環(huán)境比較適 應(yīng)，但是為了確保整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，還是應(yīng)當(dāng)盡量使plc有良好的工 作環(huán)境條件，并采取必要的抗干擾措施。下圖簡(jiǎn)要介紹了 pmc,系統(tǒng)和 cnc之間的關(guān)系cnc系統(tǒng)、系統(tǒng)pmc及機(jī)床的信號(hào)關(guān)系

35、:cnc信號(hào)y機(jī)誇)x4. 2數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的pmc控制下面以fanuc oi系統(tǒng)的數(shù)控車床為例，來(lái)簡(jiǎn)述數(shù)控機(jī)床返冋參考 點(diǎn)的pmc控制（如圖42所示）。x0012.2foool.ig0100.0tin-ho-g0043.7 goioo.o f0094.0f0004.5tiii14if1x0012.3g0102.011ox0012.4f0001.1g0100.111r wog0043.7 goloo.l f0094.1f0004.5ti11h111+x0012.5g0102.1iio-圖4-2數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的pmc控制f94.0、f94. 1分別為x、z軸返冋參考點(diǎn)結(jié)束信號(hào)。f4. 5

36、為手動(dòng)選擇返冋參考點(diǎn)確認(rèn)信號(hào)x0012.2 為+x, x0012. 4 為+z, x0012. 3 為-x, x0012. 5 為-z。x0012. 2控制g0100. 0控制cnc向伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)出x軸止向移動(dòng)指令。 x0012. 4控制g0100. 1控制cnc向伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)出z軸正向移動(dòng)指令。 x0012. 3控制g0102. 0控制cnc向伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)岀x軸負(fù)向移動(dòng)指令。 x0012. 5控制g0102. 1控制cnc向伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)岀z軸負(fù)向移動(dòng)指令。 當(dāng)手動(dòng)冋參考點(diǎn)時(shí)，g0043.7=l,按下+x和+z時(shí)機(jī)床開始冋參考點(diǎn)， 移動(dòng)速度以快速倍率波段開關(guān)的速度為準(zhǔn)。此時(shí) x0012. 2=

37、1x0012. 4=1, g0100. 0 和 g0100. 1 發(fā)出信號(hào),x, z 軸開始 正向移動(dòng)回參考點(diǎn)。當(dāng)x, z軸回參減速行程開關(guān)碰到工作臺(tái)的擋塊吋 （x9. 0和x9. 2直接和cnc連接）動(dòng)作時(shí)伺服電機(jī)等待相對(duì)編碼器的一轉(zhuǎn) 脈沖信號(hào)，兩軸開始減速移動(dòng)以精確定位。x, z軸回參減速行程開關(guān) 復(fù)位時(shí)，g0100. 0=0, g0100l=0,當(dāng)找到一轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)后f94.0和 f94.1常閉點(diǎn)斷開，回參考點(diǎn)結(jié)朿如果用戶面板發(fā)出rst信號(hào)，使 f0001.1=l,則切斷x, z軸輸出信號(hào)中斷回參考點(diǎn)或停止x, z軸正向 移動(dòng)?；貐⒖键c(diǎn)過(guò)程結(jié)朿第五章 數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的常見(jiàn)故障分析及診斷

38、當(dāng)數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，首先應(yīng)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，進(jìn)行全 面檢查。先檢查原點(diǎn)減速擋塊是否松動(dòng)、減速開關(guān)固定是否牢固、開 關(guān)是否損壞，若無(wú)問(wèn)題，應(yīng)進(jìn)一步用千分表或激光測(cè)量?jī)x檢查機(jī)械和 對(duì)位置的漂移量、檢查減速開關(guān)位置與原點(diǎn)z間的位置關(guān)系，然后檢 查伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)量、指令倍率比(cmr)及檢測(cè)倍乘比(dmr),再 檢查回原點(diǎn)快速進(jìn)給速度的參數(shù)設(shè)置及接近原點(diǎn)的減速速度的參數(shù)設(shè) 置。數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)不穩(wěn)定，不但會(huì)直接影響零件加工精度，對(duì)于 加工屮心機(jī)床，還會(huì)影響到自動(dòng)換刀。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，數(shù)控機(jī)床冋參考點(diǎn) 出現(xiàn)的故障大多出現(xiàn)在機(jī)床側(cè)，以硬件故障居多，但隨著機(jī)床元器件 的老化，軟故障也吋有發(fā)生，介紹兒種常

39、見(jiàn)的數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)故障 及其對(duì)策。機(jī)床能夠執(zhí)行返回參考點(diǎn)操作，回參考點(diǎn)綠燈亮，但返回 參考點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)停止位置漂移，且沒(méi)有報(bào)警產(chǎn)生，該故障一般有兩種情 況：1.機(jī)床開機(jī)后首次手動(dòng)冋參考點(diǎn)時(shí)，偏離參考點(diǎn)一個(gè)或幾個(gè)柵格 距離，以后每次進(jìn)行冋參考點(diǎn)操作所偏離的距離是一定的。一般造成 這種故障的原因是減速擋塊位置不止確；減速擋塊的長(zhǎng)度太短或參考 點(diǎn)用的接近開關(guān)的位置不當(dāng)。該故障一般在機(jī)床首次安裝調(diào)試后或大 修后發(fā)生，可通過(guò)調(diào)整減速擋塊的位置或接近開關(guān)的位置來(lái)解決，或 者通過(guò)調(diào)整回參考點(diǎn)快速進(jìn)給速度、快速進(jìn)給時(shí)間常數(shù)來(lái)解決；2.偏離參考點(diǎn)任意位置，即偏離一個(gè)隨機(jī)值或出現(xiàn)微小偏移，且 每次進(jìn)行回參考點(diǎn)操作所

40、偏離的距離不等。這種故障可考慮下列因素 并實(shí)施相應(yīng)對(duì)策：外界干擾，如電纜屏蔽層接地不良，脈沖編碼器的信號(hào)線與強(qiáng)電電纜靠得太近；脈沖編碼器或光柵尺用的電源電壓太低 （低于4. 75 v）或有故障；速度控制單元控制板不良；進(jìn)給軸與伺服電 機(jī)之間的聯(lián)軸器松動(dòng)；電纜接器接觸不良或電纜損壞?？上攵?，數(shù) 控機(jī)床發(fā)生這類故障對(duì)用戶來(lái)說(shuō)是最可怕的，因?yàn)閷?duì)于進(jìn)行批量加工 生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床，若機(jī)床每天所進(jìn)行的回參考點(diǎn)操作所定位的位置不 穩(wěn)定，機(jī)床加t吋的工件坐標(biāo)系會(huì)隨每次進(jìn)行回參考點(diǎn)操作參考點(diǎn)的 漂移而產(chǎn)生漂移，機(jī)床所加工的批量零部件尺寸精度會(huì)出現(xiàn)不一致現(xiàn) 象，而且極易造成批量廢品。 下血以這兩種不同的回零方式，

41、分別 討論不能正常返回了零點(diǎn)的影響因素及解決方法。（1）不能正常返回參考點(diǎn)（增量方式）其故障表現(xiàn)形式為：情況1:手動(dòng)回零時(shí)不減速，并伴隨超程報(bào)警情況2：手動(dòng)回零有減速動(dòng)作，但減速后軸運(yùn)動(dòng)不停止直至90# 報(bào)警伺服軸找不到零點(diǎn)情況3：手動(dòng)回零方式下根本沒(méi)有軸移動(dòng)那么耍以分析整個(gè)返回參考點(diǎn)的工作過(guò)程和工作原理入手，其原 理及過(guò)程如下：1 ）回參考點(diǎn)方式有效（zrn） （md1/md4） 一對(duì)應(yīng)pmc地址 g43. 7=1, g43. 0二 1/g43. 2二 12）軸選擇（+/-jx）有效一對(duì)應(yīng)pmc地址g100g102=l3）減速開關(guān)讀入信號(hào)（*decx）對(duì)應(yīng)pmc地址x9.0x9.3或 g19

42、6. 03二 1, 0, 14）電氣柵格被讀入，找到參考點(diǎn)。這里需要詳細(xì)說(shuō)明的是“電 氣柵格” o fanuc數(shù)控系統(tǒng)除了與一般數(shù)控系統(tǒng)一樣，在返凹參考點(diǎn) 時(shí)需要尋找真止的物理柵格一一編碼器的一轉(zhuǎn)信號(hào)，或光柵尺的柵格 信號(hào)。并且還要在物理柵格的基礎(chǔ)上再加上一定的偏移量一一柵格偏 移量（1850#參數(shù)中設(shè)定的量），形成最終的參考點(diǎn)。也即“grtd” 信號(hào)，“grid”信號(hào)可以理解為是在所找到的物理柵格基礎(chǔ)上再加上 “柵格偏移量”后生成的點(diǎn)。fanuc公司使用電氣柵格“grid”的目 的，就是可以通過(guò)1850#參數(shù)的調(diào)整，在一定量的范圍內(nèi)（小于參考 計(jì)數(shù)器容量設(shè)置范圍）靈活的微調(diào)參考點(diǎn)的精確位置，

43、這一點(diǎn)與西門 子數(shù)控系統(tǒng)返回參考點(diǎn)方式有所不同。而這一 “柵格偏移量”參數(shù)恰 恰是我們維修工程師維修、調(diào)整時(shí)應(yīng)該用到的參數(shù)。故障原因分析對(duì)于情況1:手動(dòng)冋零時(shí)不減速，并伴隨超程報(bào)警 減速開關(guān)進(jìn)油或進(jìn) 水，信號(hào)失效，1/0單元之前就沒(méi)有信號(hào)。減速開關(guān)正常，但pmc診 斷畫面沒(méi)有反應(yīng)，雖然信號(hào)已經(jīng)輸入到系統(tǒng)接口板，但由于i/o接口 板或輸入模塊己經(jīng)損壞。由于減速開關(guān)在工作臺(tái)下面，工作條件比較 惡略（油、水、鐵屑侵蝕），嚴(yán)重時(shí)引起24v短路，損傷接口板，從 而導(dǎo)致上述兩種情況時(shí)有發(fā)生。對(duì)于情況2：手動(dòng)回零有減速動(dòng)作，但減速后軸運(yùn)動(dòng)不停止直至90# 報(bào)警一一伺服軸找不到零點(diǎn)，fanuc數(shù)控系統(tǒng)尋找參考

44、點(diǎn)一般是在減 速開關(guān)抬起后尋找第一個(gè)一轉(zhuǎn)信號(hào)或物理柵格，此時(shí)如果一轉(zhuǎn)信號(hào)或 物理柵格信號(hào)缺失，則就會(huì)出現(xiàn)90#報(bào)警一一找不到參考點(diǎn)。下述幾種情況均容易引起柵格信號(hào)缺失：1）編碼器或光柵尺被污染，如進(jìn)水進(jìn)油。2）反饋信號(hào)線或光柵適配器受外部信號(hào)干擾3）反饋電纜信號(hào)衰減4）編碼器或光柵尺接口電路故障、器件老化。5）伺服放大器接口電路故障（2）絕對(duì)零點(diǎn)丟失（絕對(duì)坐標(biāo)方式）由于絕對(duì)位置信息是依靠伺服放大器中的電池保護(hù)數(shù)據(jù)，所以當(dāng) 下而幾種情況發(fā)生時(shí)，零點(diǎn)會(huì)丟失，并出現(xiàn)300#報(bào)警。1）更換了編碼器或伺服電機(jī)2）更換了伺服放大器3）反饋電纜脫離伺服放大器或伺服電機(jī)故障原因分析絕對(duì)零點(diǎn)丟失的原因，也即30

45、0#報(bào)警的原因：1）絕對(duì)位置編碼器后備電池掉電2）更換了編碼器或伺服電機(jī)3）更換了伺服放大器4）反饋電纜脫離伺服放大器或伺服電機(jī)解決方案確認(rèn)絕對(duì)位置編碼器后備電池良好，參照下面的方法，進(jìn)行絕對(duì) 零點(diǎn)重新設(shè)置，即可恢復(fù)參考點(diǎn)。注意：絕對(duì)位置編碼器通常采用無(wú) 檔塊、無(wú)標(biāo)志的機(jī)床結(jié)構(gòu)，重新恢復(fù)參考點(diǎn)很難精確地回到原來(lái)的那 個(gè)點(diǎn)上。所以新的參考點(diǎn)建立后，一定要對(duì)機(jī)械坐標(biāo)零點(diǎn)、工件零 點(diǎn)、第二參考點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)（通過(guò)參數(shù)修正）。z軸原點(diǎn)丟失，機(jī)床出 現(xiàn)“#300 z軸原點(diǎn)復(fù)歸要求”報(bào)警無(wú)法解除；此時(shí)查看參數(shù)no. 1815 屮z軸#4為0,將z軸移動(dòng)到理論原點(diǎn)處，切斷電源后重新開機(jī)，查 看參數(shù)no. 181

46、5中z軸#4為1,此吋原點(diǎn)已設(shè)定好了，如果發(fā)現(xiàn)回零 后不在理論原點(diǎn)，可重復(fù)以下動(dòng)作，將z軸移動(dòng)到理論原點(diǎn)，將參數(shù) no. 1815中z軸#4改為0,機(jī)床出現(xiàn)“#300 z軸原點(diǎn)復(fù)歸要求”“請(qǐng)切斷電源”，切斷電源后，再開機(jī)，可以看到當(dāng)前z軸位置已被設(shè)定 為零點(diǎn)，而查看參數(shù)no. 1815中z軸#4已自動(dòng)更改為1 了。此時(shí)z軸 原點(diǎn)已設(shè)定完畢。經(jīng)歸納總結(jié)，得出回參考點(diǎn)常見(jiàn)故障及如何排除的一些方法，詳見(jiàn)表5-1故障現(xiàn)彖故障原因排除方法回原點(diǎn)后， 原點(diǎn)、漂移或 參考點(diǎn)發(fā)牛 整螺距參考點(diǎn)發(fā) 生單個(gè)螺 距偏移減速開關(guān)與減速擋塊安 裝不合理，使減速信號(hào)與 零脈沖信號(hào)相隔距離過(guò) 近調(diào)整減速開關(guān)或者扌當(dāng)塊的位

47、笠，使機(jī)床軸開始減速的位 置人概處在一個(gè)柵距或者一 個(gè)螺距的中間位貿(mào)機(jī)械安裝不到位調(diào)整機(jī)械部分參考點(diǎn)發(fā) 牛多個(gè)螺 距偏移參考點(diǎn)減速信號(hào)不良檢查減速信號(hào)，接觸是否口 好減速擋塊固定不良引起 尋找零脈沖的初始點(diǎn)珂 生了漂移重新同定減速擋塊零脈沖不良引起對(duì)碼盤進(jìn)行清洗系統(tǒng)開機(jī)回 不了參考 點(diǎn)、回參考 點(diǎn)不到位系統(tǒng)參數(shù)設(shè)賈錯(cuò)誤重新設(shè)胃系統(tǒng)參數(shù)零脈沖不良，冋零時(shí)找不到零脈沖淸洗或更換編碼器減速開關(guān)損壞或短路維修或者史換減速開關(guān)數(shù)控系統(tǒng)控制檢測(cè)放人的線路板出錯(cuò)更換線路板導(dǎo)軌平等度、導(dǎo)軌與壓板面平行度、導(dǎo) 軌與絲桿的平等度超差重新調(diào)整平等度門采用全閉環(huán)控制時(shí)光柵尺沾了汕污清洗光柵尺找不到零點(diǎn) 或回參考點(diǎn) 時(shí)

48、超程冋參考點(diǎn)位置調(diào)整不當(dāng)引起的故障，減 速擋塊距離限位開關(guān)過(guò)短調(diào)整減速擋塊位置零脈沖不良引起的故障,回零時(shí)找不到 零脈沖對(duì)編碼器進(jìn)行清洗或更換減速開關(guān)損壞或短路維修或者更換減速開關(guān)數(shù)控系統(tǒng)控制檢測(cè)放人的線路板出錯(cuò)更換線路板導(dǎo)軌平等度、導(dǎo)軌與壓板面平行度、導(dǎo) 軌與絲桿的平等度超差重新調(diào)整平等度當(dāng)采用全閉環(huán)控制時(shí)光柵尺沾了油污清洗光柵尺回參考點(diǎn)的 位置隨機(jī)性 變化干擾消除干擾編碼器的供電電壓過(guò)低改善供電電壓電動(dòng)機(jī)與絲桿的聯(lián)軸節(jié)松動(dòng)堅(jiān)固聯(lián)軸節(jié)扭矩過(guò)低或伺服調(diào)節(jié)不良,跟蹤誤差過(guò) 人調(diào)節(jié)伺服參數(shù)，改變其運(yùn)動(dòng) 特性零脈沖不良對(duì)編碼器進(jìn)行清洗或更換滾珠絲桿間隙增人修滾珠絲桿螺母調(diào)整墊片表5-1數(shù)控機(jī)床返回參

49、考點(diǎn)的常見(jiàn)故障及處理方法回參考點(diǎn)故障案例例1機(jī)床在返回參考點(diǎn)時(shí)發(fā)出超程報(bào)警（over troverl+x或+y 或+z）,回參考點(diǎn)綠燈不亮，數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)“not ready"狀態(tài)，機(jī)床 回參考點(diǎn)失敗該故障由于存在報(bào)警，機(jī)床不會(huì)執(zhí)行任何程序，不會(huì)出 現(xiàn)加工件批量廢品現(xiàn)象。這種故障一般有以下四種情況：（1）機(jī)床回參考點(diǎn)時(shí)無(wú)減速動(dòng)作，一直運(yùn)動(dòng)到觸及限位開關(guān)超程而 停機(jī)。這種情況是因?yàn)榉祷貐⒖键c(diǎn)減速開關(guān)失效，開關(guān)接觸壓下后不 能復(fù)位，或減速擋塊松動(dòng)而移位，機(jī)床回參考點(diǎn)時(shí)零點(diǎn)脈沖不起作 用，致使減速信號(hào)沒(méi)有輸入到數(shù)控系統(tǒng)。解除機(jī)床的坐標(biāo)超程應(yīng)使用 “超程解除”功能按鈕，并將機(jī)床移回行程范圍以內(nèi)

50、，然后應(yīng)檢查回 參考點(diǎn)減速開關(guān)是否松動(dòng)及相應(yīng)的行程開關(guān)減速信號(hào)線是否有短路或 斷路現(xiàn)象。數(shù)控銃床，在回參考點(diǎn)過(guò)程中，發(fā)生超程報(bào)警。分析與處理：經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)該機(jī)床在回參考點(diǎn)時(shí)，當(dāng)壓下減速開關(guān) 后，坐標(biāo)軸無(wú)減速動(dòng)作，由此判斷故障原因應(yīng)在減速檢測(cè)信號(hào)上。通 過(guò)系統(tǒng)的輸入狀態(tài)顯示，發(fā)現(xiàn)該信號(hào)在回參考點(diǎn)減速擋塊壓合與松開 情況下，狀態(tài)均無(wú)變化。對(duì)照原理圖檢查線路，確認(rèn)該軸的冋參考點(diǎn) 減速開關(guān)由于切削液的侵入而損壞。更換開關(guān)后，機(jī)床恢復(fù)正常。（2）回歸參考點(diǎn)過(guò)程有減速，但直到觸及極限開關(guān)報(bào)警而停機(jī)， 沒(méi)有找到參考點(diǎn)，回歸參考點(diǎn)操作失敗。產(chǎn)生該故障可能是減速后參 考點(diǎn)的零標(biāo)志位信號(hào)不出現(xiàn)。這有4種可能：1）

51、可能是編碼器（或光柵尺）在冋歸參考點(diǎn)操作屮沒(méi)有發(fā)出已經(jīng)冋歸參考點(diǎn)的零標(biāo)志位信號(hào);2）可能是回歸參考點(diǎn)零標(biāo)記位置失效；3）可能是回歸參考點(diǎn)的零標(biāo)志位信號(hào)在傳輸或處理過(guò)程中丟失；4）可能是測(cè)量系統(tǒng)硬件故障，對(duì)回歸參考點(diǎn)的零標(biāo)志位信號(hào)不識(shí) 別。這可使用信號(hào)跟蹤法，用示波器檢查編碼器冋歸參考點(diǎn)的零標(biāo) 志位信號(hào)，判斷故障。（3）回歸參考點(diǎn)過(guò)程有減速，且有回歸參考點(diǎn)的零標(biāo)志位信號(hào)出 現(xiàn)，也有制動(dòng)到零的過(guò)程，但參考點(diǎn)的位置不準(zhǔn)確，即返回參考點(diǎn)操 作失敗。該故障可能有3種可能：1）可能是回歸參考點(diǎn)的零標(biāo)志位信號(hào)已被錯(cuò)過(guò)，只能等待脈沖編 碼器再轉(zhuǎn)1周后，測(cè)量系統(tǒng)才能找到該信號(hào)而停機(jī)，使工作臺(tái)停在距 參考點(diǎn)1個(gè)選

52、定間距的位置（相當(dāng)編碼器1轉(zhuǎn)的機(jī)床的位移量）o2）可能是減速檔塊離參考點(diǎn)位置太近，坐標(biāo)軸未移動(dòng)到指定距 離，就接觸到極限開關(guān)而停機(jī)。3）可能是由于信號(hào)干擾、擋塊松動(dòng)、回歸參考點(diǎn)零標(biāo)志位信號(hào)電 壓過(guò)低等因素致使工作臺(tái)停止的位置不準(zhǔn)確，且無(wú)規(guī)律性。（4）機(jī)床在返回基準(zhǔn)點(diǎn)吋，發(fā)出“未返回參考點(diǎn)”報(bào)警，機(jī)床不 執(zhí)行返回參考點(diǎn)動(dòng)作，其原因可能是因改變了設(shè)定參數(shù)所致。出現(xiàn)這 種情況應(yīng)考慮檢查數(shù)控機(jī)床的如下參數(shù)：1）指令倍率比（cmr）是否設(shè)為零；2）檢測(cè)倍乘比（dmr）是否設(shè)為零；3）冋參考點(diǎn)快速進(jìn)給速度是否設(shè)為零；4）接近原點(diǎn)的減速速度是否設(shè)為零等；5）機(jī)床操作面板快速倍率開關(guān)及進(jìn)給倍率開關(guān)是否設(shè)置了 0%檔。綜上所述，數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)故障歸結(jié)起來(lái)不外乎兩種情況:一是 機(jī)床回參考點(diǎn)時(shí)有報(bào)警發(fā)生，回參考點(diǎn)失?。欢菣C(jī)床回參考點(diǎn)時(shí)無(wú) 報(bào)警發(fā)生，但在每次回參考點(diǎn)時(shí)卻出現(xiàn)停