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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： 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。 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V1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） 方式二： 回参考点时，轴先以速度V1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V1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V1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。FIDIA C20 2、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