郭強(qiáng) 郝玉建

摘要：這里詳細(xì)介紹了數(shù)控機(jī)床參考點(diǎn)工作原理，根據(jù)參考點(diǎn)故障現(xiàn)象，分析故障原因，提出解決方法。

關(guān)鍵詞：增量式參考點(diǎn);絕對式參考點(diǎn)

隨著工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用越來越普遍，數(shù)量越來越多。絕大多數(shù)數(shù)控機(jī)床已成為機(jī)械加工生產(chǎn)中保證產(chǎn)品質(zhì)量與提高生產(chǎn)效益的關(guān)鍵設(shè)備。由于生產(chǎn)需要，要求數(shù)控機(jī)床維修人員必須及時診斷故障、排除故障。

數(shù)控機(jī)床的參考點(diǎn)就是給數(shù)控機(jī)床各個進(jìn)給軸預(yù)設(shè)置的一個位置，對于采用增量控制系統(tǒng)來說，就是確定初始位置，也就確定了機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。在數(shù)控機(jī)床通電以后，要在機(jī)床上建立一個唯一的坐標(biāo)系，大多數(shù)數(shù)控機(jī)床都使用增量式旋轉(zhuǎn)編碼器或增量式光柵尺作為反饋元件。在機(jī)床通電以后，必須要確定機(jī)床參考點(diǎn)，從而確定機(jī)床的坐標(biāo)原點(diǎn)。

由于部分?jǐn)?shù)控機(jī)床老化，加工冷卻液侵蝕嚴(yán)重，數(shù)控機(jī)床在加工過程中經(jīng)常出現(xiàn)機(jī)床某個軸無法返回參考點(diǎn)、加工尺寸出現(xiàn)偏差等故障，這些都是機(jī)床參考點(diǎn)所引起。機(jī)床返回參考點(diǎn)過程出現(xiàn)故障，就無法建立正確的機(jī)床坐標(biāo)系，精確的機(jī)械加工就成了無源之水、無本之木。必須及時找到問題，解決問題，才能確保機(jī)械正常運(yùn)行。

數(shù)控機(jī)床參考點(diǎn)回歸按位置反饋回路可分為使用增量式和絕對式。診斷故障首先要確定參考點(diǎn)回歸方式。一般每次開機(jī)都需要返回參考點(diǎn)的方式是增量式，不需要每次開機(jī)都回歸參考點(diǎn)的方式是絕對式。以下通過兩種反饋方式的不同故障現(xiàn)象，分析故障原因，按照步驟找到故障點(diǎn)。

一、位置反饋是增量式的參考點(diǎn)故障分析

首先了解數(shù)控機(jī)床故障現(xiàn)象，通過對不同的故障現(xiàn)象分析可以分為兩大類現(xiàn)象。第一類沒有返回參考點(diǎn)過程;第二類是有返回參考點(diǎn)過程，但是出現(xiàn)沒有減速直接到達(dá)極限位置、有減速沒找到參考點(diǎn)、找到不正確的參考點(diǎn)位置，這三種不同情況。以下針對不同現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)分析。返回參考點(diǎn)的時序圖如圖1-1

1.機(jī)床沒有返回參考點(diǎn)過程。

維修步驟：

①檢查方式選擇是否為返回參考點(diǎn)方式。

②檢查進(jìn)給倍率是否為零。

③檢查是否有互鎖條件限制。

④檢查返回參考點(diǎn)移動速度參數(shù)設(shè)置是否正確。

解決方案：參照機(jī)床技術(shù)手冊改正操作錯誤;找到互鎖條件并修復(fù);改正錯誤參數(shù)。

2.機(jī)床有返回參考點(diǎn)過程。

2.1 有快速但不減速，到達(dá)極限位置，沒有找到參考點(diǎn)。

維修步驟：

①檢查參考點(diǎn)減速開關(guān)是否正常。

②檢查參考點(diǎn)機(jī)械撞塊是否丟失或偏移。

③檢查回參考點(diǎn)速度設(shè)置參數(shù)是否正確。

解決方案：更換或修復(fù)損壞的減速開關(guān);恢復(fù)機(jī)械撞塊正確位置;設(shè)置正確的相關(guān)參數(shù)。

2.2 有減速但找不到參考點(diǎn)位置。

維修步驟：

① 檢查參考點(diǎn)減速開關(guān)是否可靠靈敏。

② 檢查位置檢測系統(tǒng)電纜是否有短路或斷線。

③ 檢查伺服驅(qū)動器或位置反饋檢測控制板是否正常。

④ 檢查位置反饋裝置編碼器或光柵尺是否正常。

解決方案：更換或清潔減速開關(guān);更換或修復(fù)位置反饋電纜;更換修復(fù)故障驅(qū)動器或位控板;檢修更換編碼器或光柵尺。

2.3 能夠找到參考點(diǎn)，但是位置不正確。

維修步驟：

① 檢查參考點(diǎn)減速開關(guān)動作是否有延遲。

② 檢查減速撞塊是否在臨界位置。

③ 檢查位置反饋裝置的零脈沖信號是否不穩(wěn)定。

④ 檢查伺服驅(qū)動器或位置反饋檢測控制板工作不穩(wěn)定。

⑤ 檢查參考點(diǎn)偏置參數(shù)設(shè)置是否正確。

解決方案：清潔或更換減速開關(guān);重新調(diào)整減速撞塊位置;更換或清潔位置反饋裝置;檢修或更換驅(qū)動器或位置反饋控制板;重新設(shè)定零點(diǎn)偏置參數(shù)。

二、位置反饋回路是絕對式參考點(diǎn)故障分析

位置反饋回路絕對式參考點(diǎn)回歸比較簡單，不需要機(jī)床每次開機(jī)返回參考點(diǎn)，通常是在機(jī)床調(diào)試過程中設(shè)置完成。在這種方式下經(jīng)常出現(xiàn)的問題是由于機(jī)床碰撞、設(shè)備突然斷電、電池失效等原因造成參考點(diǎn)位置偏離或丟失。

維修步驟

① 確認(rèn)電氣驅(qū)動器、伺服電機(jī)、位置控制板、位置檢測電纜、電池等是否拆卸過。

② 確認(rèn)機(jī)械絲杠傳動鏈或位置檢測裝置是否拆卸檢修過。

③ 檢查電池電壓是否正常。

④ 檢查位置反饋電纜是否有斷線或短路。

⑤ 檢查相關(guān)參數(shù)設(shè)置是否正確。

⑥ 檢查位置檢測裝置是否有故障。

解決方案：因拆卸檢修拆卸與位置環(huán)有關(guān)的故障，需要重新設(shè)定參考點(diǎn);更換新電池，并重新設(shè)定參考點(diǎn);更換修復(fù)電纜并確認(rèn)參考點(diǎn);設(shè)置正確的參數(shù)并重新設(shè)定參考點(diǎn);更換位置檢測裝置，并重新設(shè)定參考點(diǎn)。

由于數(shù)控機(jī)床操作系統(tǒng)的不同，絕對式參考點(diǎn)的設(shè)定方法和參數(shù)也不相同，需要仔細(xì)閱讀故障機(jī)床對應(yīng)的技術(shù)手冊，按照內(nèi)容完成參考點(diǎn)的重新設(shè)定。

三、參考點(diǎn)故障檢修流程圖

綜上所述，這樣就可以簡化故障查找步驟，直接找到設(shè)備的故障點(diǎn)，減少故障診斷時間。讓維修人員采取簡單、有針對性的維修方法，快速解決故障問題。

結(jié)束語：

當(dāng)然一切對數(shù)控機(jī)床的維修都是建立在對機(jī)床了解的基礎(chǔ)上，不能采用“先拆開看看”的維修方式。具體問題具體分析、小心求證，這樣才能減少維修過程中的可能出現(xiàn)彎路，才不會擴(kuò)大故障范圍，才能及時正確的修復(fù)數(shù)控設(shè)備故障。

參考文獻(xiàn)：

[1]? 《FANUC Series 0/00/0-Mate 維護(hù)說明書》

[2]? 《SIUMERIK 840D/810D/FM-NC 操作指南》

[3]? 《三菱MELDAS 60/60S系列 操作說明書》

（作者單位：中車大連機(jī)車車輛有限公司）