加工中心回参考点故障分析
数控机床的回零及其常见故障分析[1]
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数控机床参考点的回归及其常见故障诊断数控机床启动后通常需要进行返回参考点的操作，在这个过程中常会遇到各种问题，问题处理的正确与否在很大程度上会直接影响机床的使用及工件的加工精度。
一、为什么要返回参考点在数控机床上，各坐标轴的正方向是定义好的，因此只要机床原点一旦确定，机床坐标系也就确定了。
机床原点往往是由机床厂家在设计机床时就确定了，但这仅仅是机械意义上的，计算机数控系统还是不能识别，即数控系统并不知道以哪一点作为基准对机床工作台的位置进行跟踪、显示等。
为了让系统识别机床原点，以建立机床坐标系，就需要执行回参考点的操作。
如在CK0630型数控车床上，机床原点位于卡盘端面后20mm处，为让数控系统识别该点，需回零操作。
在CK0630型数控车床的操作面板上有一个回零按钮“ZERO”，当按下这个按钮时将会出现一个回零窗口菜单，显示操作步骤。
按照这个步骤，依此按下“X”按钮、“Z”按钮，则机床工作台将沿着X轴和Z轴的正方向快速运动，当工作台到达参考点的接近开关时，工作台减速停止。
回参考点的工作完成后，显示器即显示机床参考点在机床坐标系中的坐标值（X400，Z400），此时机床坐标系已经建立（如图1所示）。
目前，大多数数控机床均采用增量式位置检测装置来做位置环反馈元件，当机床在断电状态时NC系统会失去对机床坐标系值的记忆，因此每次机床重新通电之初，必须手动操作返回机床参考点一次，恢复记忆，以便进行自动加工。
对使用日本FUNAC系统的机床，除通电之初外，在机床工作过程中如出现断电、紧急停止或压下了机床行程限位开关时，也必须返回参考点。
机床返回参考点的方向、速度、参考点的坐标等均可由系统参数设定。
二、返回参考点的原理目前数控机床回参考点的方式有两种：使用脉冲编码器或光栅尺的栅格法和使用磁感应开关的磁开关法。
磁开关法由于存在定位漂移现象，因此较少使用。
大多数数控机床均采用栅格法回参考点。
栅格法根据检测元件计量方法的不同又可分为绝对栅格法和增量栅格法。
数控机床回不了参考点故障的分析及排除
数控机床回不了参考点故障的分析及排除1、概述数控机床回参考点时根据检测元件的不同分绝对脉冲编码器方式和增量脉冲编码器方式两种,使用绝对脉冲编码器作为反馈元件的系统,在机床安装调试后,正常使用过程中,只要绝对脉冲编码器的后备电池有效,此后的每次开机,都不必再进行回参考点操作。
而使用增量脉冲编码器的系统中,机床每次开机后都必须首先进行回参考点操作,以确定机床的坐标原点,寻找参考点主要与零点开关、编码器或光栅尺的零点脉冲有关,一般有两种方式。
1)轴向预定点方向快速运动,挡块压下零点开关后减速向前继续运动,直到挡块脱离零点开关后,数控系统开始寻找零点,当接收到第一个零点脉冲时,便以确定参考点位置。
配F ANUC系统和北京KND系统的机床目前一般采用此种回零方式。
2)轴快速按预定方向运动,挡块压向零点开关后,反向减速运动,当又脱离零点开关时,轴再改变方向,向参考点方向移动,当挡块再次压下零点开关时,数控系统开始寻找零点,当接收到第一个零点脉冲,便以确定参考点位置。
配SIEMENS、美国AB 系统及华中系统的机床一般采用这种回零方式。
采用何种方式或如何运动,系统都是通过PLC的程序编制和数控系统的机床参数设定决定的,轴的运动速度也是在机床参数中设定的,数控机床回参考点的过程是PLC系统与数控系统配合完成的,由数控系统给出回零命令,然后轴按预定方向运动,压向零点开关(或脱离零点开关)后,PLC向数控系统发出减速信号,数控系统按预定方向减速运动,由测量系统接收零点脉冲,收到第一个脉冲后,设计坐标值。
所有的轴都找到参考点后,回参考点的过程结束。
数控机床回不了参考点的故障常见一般有以下几种情况:一是零点开关出现问题;二是编码器出现问题;三是系统测量板出现问题;四是零点开关与硬(软)限位置太近;五是系统参数丢失等等。
下面以本人在工作中遇到的几个实例介绍维修的过程。
2、维修实例例1)XH714加工中心开机回参考点,X轴向回参考的相反方向移动。
数控机床回参考点的故障分析和排除
数控机床回参考点的故障分析和排除数控机床参考点又名原点或零点，是机床的机械原点和电气原点相重合的点，是原点复归后机械上固定的点。
机床参考点确立后，各工件坐标系随之确立，即参考点为工件坐标系的原始参照系。
文章通过对数控机床回参考点的确立，并结合回参考点的故障维修实例，从而归纳总结出回参考的故障排除方法。
标签：数控机床；参考点；测量反馈元件1 参考点的确立数控系统按检测反馈元件测量方式的不同分为绝对脉冲编码器方式和增量脉冲编码器方式两种。
数控系统反馈元件采用绝对脉冲编码器，坐标值实际位置是靠位置检测装置的电池来维持，因此系统断电后，绝对脉冲编码器会记住当前位置。
在数控机床正常使用过程中，只要保证绝对脉冲编码器的后备电池有效，机床开机就不需要再进行回参考点操作。
而采用增量脉冲编码器的数控系统，系统断电后，工件坐标系的坐标值就会消失，因此机床每次开机后都必须先进行回参考点操作，通过参考点来确定机床的坐标原点，从而建立正确的机床坐标系。
除此之外，机床在按下急停开关及机床出现故障并修复后都需要进行一次手动回参考点的操作。
数控机床各轴回参考点的运动中，各轴的运动速度是在机床参数中设定的，并且数控系统是通过PLC的程序编制和数控系统的参数设定决定的，因此，数控机床各轴回参考点是通过PLC和数控系统配合完成的。
2 数控机床回参考点的故障维修实例下面介绍几个第一重型机械集团公司的数控机床回参考点的故障维修实例：例1军工分厂一台型号为TK6516数控铣镗床，数控系统为SIEMENS840D，Y轴出现回参考点位置的准确性差的故障，从而影响加工精度的故障。
维修人员首先检查该机床Y轴测量编码器的+5V电压是正常的，并且该轴在手动方式下能正常工作，回参考点的动作过程也正常，再检查参考点减速速度参数MD34040、位置环增益参数MD32200设置也都正确。
分析可能是由于编码器“零脉冲”受到干扰而引起的此故障，再经过仔细检查该故障轴后，发现该轴编码器的连接电缆的屏蔽线脱落，重新连接脱落的屏蔽线后，该故障轴回参考点位置准确，机床加工精度恢复。
加工中心返参考点案例分析
加工中心返参考点案例分析【摘要】加工中心的参考点，作为机床和工件坐标系的原始参考点，一旦确定后，各工件坐标系随之建立。
机床参考点是机床坐标和工件坐标系的基础，如果机床参考点发生漂移，则加工零件的一致性不好，严重时可能废活，更甚者可能在交换工作台或换刀时发生撞车事故。
所以当机床参考点发生漂移时，一定要分析其原因，将故障排除。
【关键词】参考点；漂移；故障在日常设备维修过程中，经常可以遇到一些因为机床参考点发生漂移而导致的设备故障，现例举几例与参考点漂移有关的故障，供大家借鉴。
1THM6363宁江加工中心交换工作台故障故障现象：在加工过程中，偶尔在交换工作台时发生故障，其报警内容为“工作台不在交换托盘上”。
此时，工作台已经被托盘托起，床身内的工作台由于不在托盘中心，已经倾斜，操作工通常会用手动方式，先将托盘落下，然后再重新将各轴返参考点，随后完成工作台交换。
由于故障不很频繁，操作工也就没有报修。
一次，操作工反映，早上开机加工零件时，感觉机床吃刀量变大，并有明显振动，随即按下了急停开关，发现零件位于圆周上的四个等分槽的尺寸已与图纸明显不符，于是将设备进行了报修。
故障分析：检查有关参数设置及信号电缆连接。
参数设置正常，光栅尺等线性测量元件及其接口电路未见明显故障。
先减小由参数设置的接近原点速度，重试回原点操作，原点不漂移。
由于该工件不是首件加工，排除了程序原因，据操作工反映，该工件前一天未加工完成，第二天继续加工时出现了故障。
联系到以前交换工作台时发生的故障，基本可以判断是参考点漂移造成的故障。
为了印证判断，连续开关机，返参考点并交换工作台，终于在一次实验中，又发生了床身内的工作台由于不在托盘中心而倾斜的故障，并且工作台距交换点相差了12mm，正好为一个螺距，也与报废工件的误差相吻合。
这就说明了参考点漂移而导致工作台交换点发生了变化。
该机床返参考点的过程是，在机床上安装一个感应块及感应开关，当感应块感应到感应开关时，伺服电机减速至接近参考点速度运行。
加工中心回参考点故障诊断与排除
０ ■
０
一
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｄｉ ｇ ｓｓ ａ ｅ ｉ ｂｏ ｏｕ ｅ ｏ ｃｋ ｎｇ Ｒｅｆｒ ｎｃ ｉ ｎ Ｍ ａｃ ｎｉ ｎｔ ｒ ａ ｎｏ ｉ ｎｄ Ｃｌａｒｎｇ ａ ｕｔＴｒ ｂｌ ｆＢａ ｉ ｅ ｅ ｅ Ｐｏ ｎｔｏ ｈｉ ｎｇ Ｃｅ ｅ
用 及 工 件 的加 工 精 度 。
回参 考 点 时 ， 先 以 速 度 快 速 向 参 考 点 移 动 ， 到 参 轴 碰 考点 开关 后 速 度 制 动 到 零 ． 后 反 向 以 速 度 慢 速 移 动 ， 然 到
后 必须 让 机 床 各 坐 标 轴 回到 一 个 固 定 位 置 的 参 考 点 上 ， 量 增 编 码器 就 以这 个 点 为 基 准 点 进 行 检 测 操 作 ， 个 基 准 点 就 是 这
回参 考点 时 ， 先 以速 度 向 参 考 点 快 速 移 动 ． 到 参 轴 碰 考点 开关 后 ． 减 速 信 号 的 控 制 下 ． 速 到 速 度 并 继 续 前 在 减 移 ． 开挡 块 后 ， 找 零 标 志 。 当 轴 到 达测 量 系统 零 标 志 发 出 脱 再 栅 格 信 号 时 ， 度 即 制 动 到 零 ， 后 再 以 速 度 前 移 参 考 点 速 然 偏 移量 而 停 止 于参 考点 。
３ 方 式 三 ）
机 床 的坐 标 系 参 考 点 ， 称 为 机 床 零 点 。使 机 床 回 到 这 一 固 也 定 点 的操 作 称 回参 考 点 或 回零 操 作 。 加工 中心 启 动 以 后 的 回参 考 点 操 作 经 常 会 遇 到 各 种 问 题， 问题 处 理 的 正 确 与否 在 很 大 程 度 上 会 直接 影 响 机 床 的 使
回参考点的故障及处理方法
机 械管理开发
ＭＥ ＣＨＡＮＩ Ｃ ＡＬ ＭＡＮＡＧＥ ＭＥＮ Ｔ ＡＮＤ ＤＥ ＶＥＬ Ｏ ＰＭＥＮ Ｔ
Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ １ ７ ５
Ｎｏ ． １ １ ， ２ ０ １ ７
峨蚋麟
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ６ ５ ２ ５ ０ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｃ ｎ ｌ ４ － １ １ ３ ４ ／ ｔ ｈ ． ２ ０ １ ７ ． １ １ ． １ ６
１ ． ２ ． ２ Ｆ Ａ Ｎ Ｕ Ｃ ０ － Ｔ系统 １ ） 选择 Ｈ Ａ Ｎ Ｄ Ｌ Ｅ方式 ， 用手轮将机床刀 台移到 靠 近参 考位 置处 。 ２ ） 选择 Ｍ Ｄ Ｉ 方式 ， 将参数 Ｐ ２ １ ＝ １ ０ ０ ０ ， Ｐ ２ ２ ＝ ０ ， 机 床关断 电源。
３ ） 开机， 参数 Ｐ ２ １ ＝ １ ０ １ １ ， 机床关断电源 。 ４ ） 开机 ， 参数 Ｐ ２ ２ ＝ ０ ０ １ １ ， 机床关断电源 。
的电动机每转的栅格信号使伺服电动机停止 ，将该 位置 定位 机床 的参 考 点 。 选择一个适合操作的位置 ，设置挡块和减速开 关， 把这个位置作为机床的零点。具体操作如下：
置， 从而建立一个正确的机床坐标系。 这就是数控机
床返 回机床参考点 的目的。 机床坐标轴移动到预先指定好 的准确位置 （ 即 参考点） ， 这个参考点到位后把该点的机床坐标值人
到一转信号后 ，按系统参数设定方向移动到栅格信 号位置停止 ， 该位置为机床的参考点位置 ， 回参考点
操作 完 成 ， 见图 １ 。
实际坐标记数器 出错（ 发生多记或少记现象） 的故障，
不管该轴进行多少次往复运动操作 ，机床控制系统
总能保持 以参考点为基准 ，保持实际位置与实际坐 标的一致 。 一旦机床在运动中出现坐标轴出错 ， 机床 出现报警 ， 且 自动要求执行重新返 回参考点的操作 ， 在重新返 回参考点之前 ， 报警无法消除 ， 也不能进行 自动循环 和 Ｍ Ｄ Ｉ 操作 。因此 ， 上述指定的参考点位
加工中心回参考点的故障诊断与排除
３９ 加工 中心 回参考点 的故障诊 断与排除 —４
廖海平 曾翠华
数 控加 工 中心上 电后 ， 般首先 需进 行 回参考 点操作 。 次开机 后让机 床各 坐标 轴 回到一个 固定 位置 一 每
维普资讯
工
程
１７ ８
的参考 点上 ，机床 上 的增量 编码器 就 以这个 点为基准 点进行 检测 操作 ，这 个基准 点就 是机 床 的坐 标系 参考 点 ，也称 为机床 零 点。使机 床 回到这 一 固定点 的操 作 称 回参考 点或 回零操 作 。 常 见的加工 中心 回参考 点时各轴 上 的挡 块和行 程 开关 的布 置如 图 ｌ 示 。 所
３９ 氦质谱真 空检漏技术在贮气系统 中的应用 —３
贾传 强
贮 气 系统是 一套较 为复杂 的用 于贮存 放射性 气体 的设 备 ，出于 安全 角度 ，对整个 系统 的密封 性 能要求 较 高。系统 内安装 的钢瓶 数量较 多 ，需在 不 同时 间段 内分 不 同钢 瓶贮 存或释 放 出气 体 ，造成 系 统 内需要使 用大 量 的管道 和 阀 门，造成 贮气 系统 内部 结构复杂 ，操作 空 间狭小 ，不便于 检漏工 作 的开展 。为使系 统整 体 泄漏 率指标 满足 要求 ，仅对系 统进行 泄漏检 测 是很难 达到 要求 的 ，必须运 用氦 质谱检漏 技 术和经 验 ，从 系统 的设计 、加工 开始考 虑并 结合检漏 排 查漏 点才 能使系统 达 到要求 。 每 个钢瓶 的气 体管 路上安装 了阀 门，但 是大量 的阀 门不 但耗 费空 间 ，而且不便 于安 装和检 漏 ，所 以考 虑将所 有 阀门集成 在一起 ，放置 于一整块 钢板 当 中 ，并在钢 板 中开 出连接 各个 阀门同总气 体管 路之 间 的气
加工中心回参考点的特殊故障及处理
２ Ｆ ＡＧＯＥ系统 立式 加工 中心 ｚ轴 返 回参考 点故 障
另一 台 Ｚ ５２ 式加工 中心是 原 北 京第 三 机 床 Ｈ ５立 １
是与上述元器件无直接关系的回参考点故障。
１ 西门子 系统 卧式加工 中心 ｙ轴返 回参 考点 厂 １９ 生产 。配 置 的是 西 班牙 Ｆ Ｇ Ｒ ８ ２ ＭＳ数 ９ ３年 Ａ Ｏ ０ ５ 故 障
否与 ｙ 回参考点 故障有关？经过几 次修改 ｙ轴漂 轴
移补偿参 数 （７ １最终 值调 整 为 ｌ ） ２２ ０ 。最 后 执 行 ｙ轴 回参考 点 ， 然 “ 未达 到 ” 示 灯 不 亮 了 ， 考 点 也 果 轴 指 参 顺 利 完 成 了 ， 次执 行 ｙ轴 回参 考 点 证 实 故 障 解 决 。 多 （ 修改 ｙ轴多项 增益 参数 ２０ 也 可 以 ） ６１
轴完成 回参考点标志始终未出现 。 首先怀疑减速开关位置与光栅尺零信号位置距离
太 近 。沿轴 向“＋” “一” 动减速 开 关无 效 。其 次怀 、 移
疑 回参考点速度太快 ， 将速度降低也不起作用。然后 更换光栅尺信号放大板和位置控制板 、 参考点补偿值
置 零 （ 疑参 考点 已找 到 ， 怀 只是 补偿 值 没 作运 动 ） 不 均
回想在 安装 新 电动机 和伺服 驱动 时只设 置 了伺服 驱动 器参 数 ， 有进 行数 控 系统 参数 的设置 。将 ｚ轴 没 相关参 数核 对 ， 多次 调 整 ｚ轴 比例增 益 参 数 Ｐ １ 并 ３４、 Ｐ ｌ 、３６的设 置值 ， ３５ Ｐ ｌ 也不 能解决 问题 （ 也许 没 有最 优 化） 。参考其 他 Ｆ Ｇ Ｒ数 控 系 统 类 似 机 床 的 系 统 参 ＡＯ 数 ， 现其他 机 床 ｚ轴定 位 带 参 数 Ｐ １ ［ｎ—ｐｓｉｎ 发 ３８ Ｉ ｏｉｏ ｔ
TH65100×100卧式加工中心回参考点故障分析
装置 的加工 中心机床 ，为 了 自动换刀 的需 要 ， 除了设置第一参考点还设置 了第二参考点 。机 床参 考点是机床工件坐标系 的原始参照系 ，机 床参 考 点 确定 后 ，工 件坐 标 系 随之 建立 。 因此 ， 数控机床 回参考点是数控技术的重要内容。
Ｔ ６ １０×１０卧式 加 工 中心 ，适 于复 杂 箱 Ｈ ５０ ０ 体 多 工 作 面 的铣 、钻 、镗 、 铰 、攻 丝 、 二 维 、
三维 曲面等多种工 序加工 ，可在一次装夹 中完 成箱体孔系和平 面多工序精确加工 ，适合于箱
体孔 的调头 镗削加 工 。 机 床 采 用 Ｆ Ｎ Ｃ０— ＭＡ数 控 系 统 、数 字 Ａ Ｕ ｉ
第 ３ 卷
第 ３期
清远职业技术学 院学报
Ｊｕ ａ ｏ Ｑｎｙ ａ ｏ ｔ ｈ ｉ ｏｒ ｌ ｆ ｉｇｕ ｎ Ｐｌ ｅ ｎｃ ｎ ｙｃ
Ｖｏ ．３ ， Ｎｏ １ ．３
２１ ００年 ６月
Ｊｎ． ００ ｕ ｅ ２ １
Ｔ ６ ０ １０ Ｈ ５ × 卧式加工中心回参考点故障分析 １ ０ ０
施 振 金 佘 小成 ｚ
（． １广东机电职业技术学 院机 电系 广东广州 ５０ １； １５ ５
２ 广东中远船务工程有 限公司 ．
广东广州
５０２） １７ ５
摘要 ：数控机床 回参考 点的准确性 ，除 了影响机床 的稳定性 ，更重要 的还影响机床的加工精度及加工尺寸的稳定
性 。归纳了数控机床 回参考 点的故 障形 式及相 关对策 ，列举 了 Ｔ ６ １０ ０ Ｈ ５０ ×１０卧式加 工 中心 回参考 点的原理和故障分
合 的 点 。数 控 机 床 每 个 坐 标 轴 可 以设 置 一 个 参 考点 ，也可 以根据 需要 设 置 多个 参 考点 。例如 ， 具有 自动刀具 交 换 （ Ｔ 或 自动拖 盘交 换 （ Ｐ ） Ａ Ｃ） Ａ Ｃ
回参考点故障
三、故障诊断与维修
第一种情况：机床回参考点无减速动作，一直 运动到触及限位开关超程而停机，没有找到参 考点。 故障诊断：减速开关失效，接触开关压下后不 能复位，或减速挡块松动而移位，零点脉冲不 起作用，致使减速信号没有输入到数控系统 故障维修：
回参考点故障
图9 诊断维修流程图
回参考点故障
回参考点故障
图1 某数控机床参考点和原点位置关系图
回参考点故障
二、数控机床返回参考点的工作方式
1.方式一：
回参考点时，轴先以快移速度V1向参考点快速移动， 碰到参考点开关挡块后，减速到V2并继续前移，脱开挡 块后，当轴到达测考点偏移量而停止于 参考点。如图2所示：
回参考点故障
图3 方式二
回参考点故障
3. 方式三
回参考点时，轴先以速度V1快速向参考点 方向移动，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，速度即制动到零，再前 移参考点偏移量而停止于参考点。如图4所示：
回参考点故障
图4 方式三
回参考点故障
回参考点故障
三、XH713/4加工中心返回参考点的工作过程
图6 XH713/4加工中心 返回参考点的工作过程
回参考点故障
图7 XH713/4加工中心 返回参考点的操作流程
四、常见故障分析
1.故障类型
类型一：出现超程并报警。 类型二：回不到参考点，参考点指示灯不亮。 类型三：回参考点时报警，并有报警信息
回参考点故障
4.返回参考点故障诊断与维修的一般流程
图8 返回参考点故障诊断与维修流程图
回参考点故障
5．注意事项
（1）事先掌握数控机床实际出厂时的机床参考点的具 体位置。
数控机床返回参考点常见故障分析
3、机床参考点绝对位置丢失报警（#300）
数控机床采用绝对编码器时，如果系统参考点 位置丢失，将会出现300号报警（FANUC31i/32i/OiD系统为DS300报警),产生绝对位置 丢失的原因和诊断方法在4.4.2阐述过。
谢谢
故障的诊断： 通过系统PMC状态监控画面，检查机床在返回 参考点控制过程中信号是否正常，如果信号不 变化，则为减速开关不良。如果信号变化正常， 则为系统动作 故障原因： 1）机床离参考点位置太近 2）减速挡块与机床超程保护开关太近 3）系统一转信号不良 故障的诊断与处理
数控机床返回参考点常见故障分析
主要内容： 1、数控执行返回参考点控制中
出现超程报警 2、机床能够正常执行返回参考 点操作，但参考点位置出现随 机偏差 3、机床参考点绝对位置丢失报 警（#300）
1、数控执行返回参考点控制中出现超程报 警
1、机床执行返回参考点控制中出现超程报警 （1）机床返回参考点过程中无减速动作或者一 直以减速移动故障原因 1）减速开关及接线不良 2）减速开关与挡块位置不当 3）减速开关信号系统的I/O接口故障 4）系统本身不良
如上述测量的值在规定范围内，说明： 如上述测量的值在规定范围内，说明：
1）减速开关及接线不良，活更换减速开关 或重新接线 2）减速挡块位置不正确，重新调整减速挡块 3）进给伺服电动机内装编码器不良，拆开伺服电动机内 装编码器进行清洗，检查连接电缆及电缆的插座是否 良好 4）全闭环检测装置不良或有灰尘及油污，清洗光栅尺的 长光栅 5）如果只是每天早上首先开机出现，则更换系统的备份 电池 6）伺服放大器或者系统主板不良，则更换不良部件
2、机床能够正常执行返回参考点操作，但 参考点位置出现随机偏差
出现上述测速量超差的原因及处理方法： 1）伺服电动机与丝杠联结松动，紧固伺服电动 机与丝杠的联轴节。 2）丝杠螺母副间隙过大，调整丝杠螺母副的间 隙或者更换整套丝杠螺母副 3）丝杠两端固定或支撑的轴承间隙过大或不良， 调整丝杠两端的轴承间隙或更换轴承
加工中心回参考点故障分析与排除
解决措施 ：将数控机床 回参考点的坐标轴先远
机床回参考点常见故障现象
故障现象 可能原因 参 考 点的 位 置与 实际 位置 减速撞块有松动 位置不正确 出现偏差 回不 到参 考 点 ，机床 回参 考 点轴 没有 减 速 ， 出现 未 准 信号线断线或减速开关坏 备好（ Ｎ ＯＴ Ｒ Ｅ ＡＤＹ）
码 器 和 机床 坐 标 轴 连 接处 进 行 查 看 ，最 后 确定 是 编
电，导致 电动机瞬时停止 ，带动 回参考点轴移动 ，
而Ｃ ＮＣ 没有 及 时地 得 到 信号 ，导 致开 机 实 际位 置 与 机 械坐 标 的 数 值不 一 致 。 解决 措 施 ：修 改Ｃ ＮＣ 参 数 ，把 参 数 １ ３ ０ ０ 的 ＃６
， ，
，
软 限位报警或９ ｏ 号报 警
Ｍｉ ｌ ｌ ／（ 收 稿 日期 ：２ ０ １ ３ ０ ８ ０ ６ ）
磊
冷 加 工
７ ９
设 备 ｓ 维 修
上 ｑ ｕ ｉ ｐ 工中心回参考点故障分析与排除
河北省 机 电工程技 师学院 （ 张家 口 ０ ７ ５ ０ ２ ３ ） 张亚 力 刘 志 吴挣 杰
本 文 以Ｆ ＡＮＵＣ ￣ Ｎ 对 编 码 器 的 系 统 为 例 ，主 要
码器的联轴 器损坏。虽然机床坐标轴是可以动 的，
但 在 联 轴 器断 裂 处是 有 摩 擦 力 的 。
解决措施 ：更换编码器的联轴器。故障消失。
改为０ ，当向正方 回参考 点时修改参数 １ ３ ２ ０ 回参考
点轴的数值为最大 （ ９ ９ ９ ９ ９ ９ ９ ９ ９ ９ ）；当向负方 回
故 障 原 因 ：分 析 故 障 前 机 床状 态 ，机 床 由于 断
数控机床回参考点故障分析与排除
数控机床回参考点故障分析与排除-轻松数控网2012-11-08 | 阅：1 转：90| 分享修改数控机床回参考点摘要：本文分析了数控机床返回参考点的原理，结合具体数控机床事例，对故障各种形式进行分析、诊断及排除，并提出了对加工中心机床换刀点的改进意见。
关键词：数控机床；参考点；故障诊断；排除0前言手动回参考点操作是建立机床坐标系的前提，绝大多数数控机床开机后的第一动作一般都是手动操作回参考点。
若回参考点出现故障将无法进行程序加工，回参考点的位置不准确将影响到加工精度，甚至出现撞车事故。
分析和排除回参考点故障问题是非常必要的。
1 返回参考点的原理数控机床按照控制理论可分为闭环、半闭环、开环系统。
闭环数控系统装有检测最终直线位移的反馈装置，半闭环数控系统的位置测量装置安装在伺服电动机转动轴上或丝杆的端部，也就是说反馈信号取自角位移，而开环数控系统不带位置检测反馈装置。
对于闭环、半闭环数控系统，通常利用位移检测反馈装置脉冲编码器或光栅尺进行回参考点定位，即栅格法回参考点。
而开环系统则需另外加装检测元件，通常利用磁感应开关回参考点定位，即磁开关法回参考点。
无论采用哪种回参考点操作，为保证准确定位，在到达参考点之前必须使数控机床的伺服系统自动减速，因此在多数数控机床上安装减速挡块及相应的检测元件。
栅格法根据检测反馈元件计量方法的不同又可分为绝对栅格法和增量栅格法。
采用绝对脉冲编码器或光栅尺回参考点的称为绝对栅格法，在机床调试时，通过参数设置和机床回零操作确定参考点，只要检测反馈元件的后备电池有效，此后每次开机，均记录有参考点位置信息，因而不必再进行回参考点操作。
采用增量式编码器或光栅尺回参考点的称为增量栅格法，在每次开机时都需要回参考点。
不同数控系统返回参考点的动作、细节有所不同，图1中以某数控铣床(采用FANUC 0i 系统)为例，简要叙述增量栅格法返回零点的原理和过程。
在图1中，快速进给速度参数、慢速进给速度参数、加减速时间常数、栅格偏移量等参数分别由数控系统的相应参数设定。
数控机床回参考点的故障分析与排除过程
摘要：本文针对数控机床回参考点故障的常见类型，通过分析回参考点的方式以及回参考点故障的排除方法，并以实例分析排除故障，使大家了解数控机床回参考点的故障分析及排除方法。
关键词：数控机床回参考点故障排除0引言数控机床回参考点就是我们常说的机床回零点。
数控机床的参考点是机床厂家设定的（一般是接近机床各坐标轴的正极限位置）通常是不能改变的，通过机床正确回参考点，CNC系统才能确定机床的原点位置。
数控机床的原点是数控生产厂家设定在机床上的一个固定点，作为机床调整的基准点。
回参考点的操作是数控机床重要的功能环节之一，但由于操作频繁，在这个过程中常会遇到各种问题，若回参考点出现故障，将无法进行程序加工，回参考点的位置不准确，将影响到加工精度，甚至出现撞车事故。
因此，掌握回参考点常见故障的分析及诊断方法是非常必要的。
1返回参考点的方式数控机床回参考点时根据检测元件的不同分绝对脉冲编码器方式和增量脉冲编码器方式两种，使用绝对脉冲编码器作为反馈元件的系统，由于系统断电后位置检测装置靠电池来维持坐标值实际位置的记忆，所以在机床安装调试后的正常使用过程中，只要绝对脉冲编码器的后备电池有效，机床开机不必再进行回参考点操作。
而使用增量脉冲编码器的系统，由于系统断电后，工件坐标系的坐标值就失去记忆，所以机床每次开机后都必须先进行回参考点操作，通过参考点来确定机床的坐标原点，建立正确的机床坐标系。
另外机床在按下急停开关后以及机床出现故障并修复后都需要进行一次返回参考点的操作。
回参考点方式一般有如下五种：1.1轴向预定点方向快速运动，挡块压下零点开关后减速向前继续运动，因栅格法是采用脉冲编码器或光栅尺发出的栅格信号来确定脉冲参考点的，所以当轴部挡块压下零点开关后，系统开始查询脉冲编码器或光栅尺发出的基准信号，当该信号出现时，便控制回参考点坐标轴制动停止。
此时所处位置便是数控机床坐标系的参考点。
1.2轴向预定点方向快速运动，挡块压下零点开关后减速向前继续运动，直到挡块脱离零点开关后，系统开始查询脉冲编码器或光栅尺发出的基准信号，当该信号出现时，便控制回参考点坐标轴制动停止，便以确定参考点位置。
数控机床回不了参考点的故障诊断及修理方法
数控机床回不了参考点的故障诊断及修理方法数控机床回不了参考点的故障常见一般有以下几种状况：一是零点开关消失问题；二是编码器消失问题；三是系统测量板消失问题；四是零点开关与硬（软）限位置太近；五是系统参数丢失等等。
1.找不到参考点（通常会导致机床超程报警）的故障诊断及修理方法表现形式一：是机床回零过程无减速动作。
缘由分析：通过数控机床返回参考点的原理分析，粗定位的减速行程开关没有动作，多数缘由为减速开关及接线故障。
这时需依据先机械后电气的修理原则，首先检查减速撞块是否松动，然后检查减速开关至系统的连接电路是否断路等。
表现形式二：工作台回参考点过程中观看到有减速，但以关断速度移动直到触及限位开关而停机，没有找到参考点，归参考点操作失败。
缘由分析：减速行程开关有动作，但测量系统在减速开关恢复接通到机床遇到限位开关期间，没有捕获到一转信号或基准信号。
详细讲，有两种可能：一种是检测元件在回参考点操作中没有发出一转信号，或该脉冲在传输或处理中丢失，或测量系统发生了硬件故障，对该脉冲信号无识别或处理力量，对第种状况可用跟踪法对该信号的传输通道进行分段检查，看检测元件是否有一转信号发出，或信号在哪个环节丢失，从而实行相应对策；另一種可能由于传动误差等缘由，使得一转信号刚错过，在等待下一个一转信号的过程中，坐标轴触及到限位开关，所以只好停机。
对第种状况，可能是零点开关与硬（软）限位置太近，可试着适当调整限位开关或减速开关与参考点位置标记间的距离，即可消退故障。
2.找不准参考点（即返回参考点有偏差）的故障诊断及修理方法表现形式是机床在返回参考点过程中有减速，也有制动到零的过程，但停止位置不精确且无规律，或与参考点正确位置前移或后移一个丝杠螺距（即相当编码器一转的机床位移量的偏差）。
缘由分析：对于前种状况，经常是由于减速开关（参考点开关）或压块松动、低速设置太低、信号干扰等因素造成的，消失后一种状况的缘由是零点开关与硬（软）限位置太近，对于这种故障可适当调整减速开关的位置或修改偏移量参数，使一转信号产生的时刻离减速信号从断到通时相距约半个一转信号产生的周期，即可消退故障。
加工中心回参考点及其故障诊断
加工中心回参考点及其故障诊断所谓加工中心参考点又名原点或零点，是机床的机械原点和电气原点相重合的点，是原点复归后机械上固定的点。
每台机床可以有一个参考原点，也可以据需要设置多个参考原点，用于自动刀具交换（ATC）或自动拖盘交换（APC）等。
参考点作为工件坐标系的原始参照系，机床参考点确定后，各工件坐标系随之建立。
所谓机械原点，是基本机械坐标系的基准点，机械零部件一旦装配完毕，机械原点随即确立。
所谓电气原点，是由机床所使用的检测反馈元件所发出的栅点信号或零标志信号确立的参考点。
为了使电气原点与机械原点重合，必须将电气原点到机械原点的距离用一个设置原点偏移量的参数进行设置。
这个重合的点就是机床原点。
在加工中心使用过程中，机床手动或者自动回参考点操作是经常进行的动作。
不管机床检测反馈元件是配用增量式脉冲编码器还是绝对式脉冲编码器，在某些情况下，如进行ATC或APC过程中，机床某一轴或全部轴都要先回参考原点。
按机床检测元件检测原点信号方式的不同，返回机床参考点的方法有两种。
一种为栅点法，另一种为磁开关法。
在栅点法中，检测器随着电机一转信号同时产生一个栅点或一个零位脉冲，在机械本体上安装一个减速撞块及一个减速开关后，数控系统检测到的第一个栅点或零位信号即为原点。
在磁开关法中，在机械本体上安装磁铁及磁感应原点开关，当磁感应原点开关检测到原点信号后，伺服电机立即停止，该停止点被认作原点。
栅点方法的特点是如果接近原点速度小于某一固定值，则伺服电机总是停止于同一点，也就是说，在进行回原点操作后，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地漂移，即原点不确定。
目前，几乎所有的机床都采用栅点法。
使用栅点法回机床原点的几种情形如下：1．使用增量检测反馈元件的机床开机后的第一次回机床原点；2．使用绝对式检测反馈元件的机床安装后调试时第一次机床开机回原点；3．栅点偏移量参数设置调整后机床第一次手动回原点。
回参考点故障维修
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5.有挡块返回参考点控制机床出现绝对位置丧失的处理方法#300报警
1.修改系统参数1815#5为“0〞，系统为增量编码器方式 。
2.系统断电再重新上电.
3.电动机一转以上位置).
5.把系统参数1815#5设定为“1〞.
6.系统断电在重新上电.
〔5〕减速挡块过短〔系统调整参数引起的〕
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〔6〕每次开机出现偏向故障 更换系统备份电池
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〔7〕返回参考点的减速速度设定过低 FANUC-18/18i/21/21i/Oi/Oi Mate系统：1425
回参考点故障维修
1.1 数控机床返回参考点控制及常见故障分析
1.数控机床返回参考点的必要性 系统通过参考点来确定机床的原点位置，以正确建立机床坐标系。
2.数控机床返回参考点的控制形式：
※增量式编码器有挡块返回参考点
※绝对式编码器无挡块返回参考点
※绝对式编码器有挡块返回参考点
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数控机床加工精度异常的原因分析
1.系统参数发生变化或改动
机床进给单位和传动比设定参数; 机床参考点偏移参数; 机床反向间隙参数; 螺距误差补偿参数; 刀具补偿参数.
2.机床电气参数未优化电机运行异常 (电动机振动)
伺服电动机增益及闭环振动消除功能及参数的调整 通过伺服调整卡进展调整
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数控机床返回参考点常见故障分析 找不到参考点〔通常会导致机床超程报警〕
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0引言
加工中心回参考点根据测量反馈元件的不同，分绝对脉冲编码器方式和增量脉冲编码器方式两种。
使用绝对脉冲编码器作为反馈元件的系统，在机床正常使用过程中，只要绝对脉冲编码器的后备电池有效，每次开机，都不必进行参考点回零模式手动回参考点工作。
而使用增量脉冲编码器的系统中，机床每次开机都必须进行手动回参考点，回参考点的动作频率较高，易发生回参考点故障。
1回参考点步骤
无论采用何种CNC控制系统，使用增量脉冲编码器的机床常用的开机手动回参考点的步骤是相似的。
以配有FANUC0M数控系统的机床X轴回参考点为例，回参考点步骤为：在参考点回零模式下，按照出厂设定的回零方向按下需要回参考点的轴（例如X 轴），工作台以参数No.518设定的速度移动，减速挡块压下回参考点减速开关时，PMC接收到一个高电平到低电平的跳变信号，工作台以参数No.534设定的速度慢慢向参考点移动，减速挡块释放减速开关时，PMC 接收到一个高电平到低电平的跳变信号，工作台以参数No.508设定的一段距离，工作台停止，参考点确立。
只有开机手动回参考点后，由参数No.700和No. 704设定的X轴行程极限才有效，当因某种原因，X轴超出参数No.700和No.704设定的范围时，CRT显示超行程报警。
2故障分析
（1）故障一：台湾产的VMC85A加工中心开机手动回参考点时，X轴出现超行程报警。
开机前工作台X轴位于参考点位置，使用JOG模式将工作台移离参考点一段距离后，在参考点回零模式手动回参考点，工作台以较高的速度一直运行至出现急停报警，其间没有减速挡块碰到减速开关后的减速过程。
在JOG模式，按下超程释放开关，按-X键使得X轴向超程相反方向移动，移离参考点300mm后，按RESET键，报警消除。
在参考点回零模式下，重新进行X轴回参考点，又出现急停报警。
观察报警时工作台X轴停止的位置在参考点附近，X轴机械坐标显示为-288.322mm,说明返回参考点的过程未完成。
将工作台开到中间位置，按RESET键，X轴向正方向移动少许即出现超程报警，检查CRT显示X轴机械坐标为0.502，超过了参数No.700手动的0.500mm的范围，因此出现了超行程报警，该报警为软限位报警。
根据上述情况分析，故障原因可能是回参考点减速开关异常造成的，通过CRT诊断界面检查减速开关的PMC输入点，显示为0，正常应为1。
拆下X轴护板，检查X轴减速开关，发现开关被压下后不能弹出。
（2）故障二：台湾产的ME810S加工中心开机手动回参考点，X轴向回参考点的相反方向移动。
该机配用STEMENS840D数控系统，各轴采用半闭环控制方式，使用增量脉冲编码器作为检测元件。
机床回参考点先以快速进给速度向参考点方向移动，当原点减速开关被减速挡块压下，PLC输入点
加工中心回参考点故障分析
王冬放
（齐二机床集团有限责任公司质量部技术室，黑龙江齐齐哈尔１６１００５）
摘要：通过实例，对台湾产几种类型的加工中心进行回参考点故障分析。
关键词：参考点；脉冲编码器；报警
Failure Analysis of Return Reference Point in Machining Center
ＷＡＮＧＤｏｎｇ－ｆａｎｇ
（ＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｆｆｉｃｅｏｆＱｕａｌｉｔｙＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｑｉ’ｅｒＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌＧｒｏｕｐＣｏ．，ＬＴＤ，Ｑｉｑｉｈａｒ１６１００５，Ｃｈｉｎａ）
Abstract:ＦａｉｌｕｒｅａｎａｌｙｓｉｓａｒｅｍａｄｅｏｎｓｅｖｅｒａｌｔｙｐｅｓｏｆＴａｉｗａｎｍａｃｈｉｎｉｎｇｃｅｎｔｅｒｓｒｅｔｕｒｎｔｏｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｐｏｉｎｔｔｈｒｏｕｇｈｅｘａｍｐｌｅｓ．
Keywords:ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｐｏｉｎｔ；ｐｕｌｓｅｅｎｃｏｄｅｒ；ａｌａｒｍ
作者简介：王冬放（１９６２－），电气工程师，从事数控机床的
电气技术支持、监理与技术服务工作。
收稿日期：２０１３－０１－０８
系统解决方案
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自动化应用
ｗｗｗ．ｃｈｉｎａｃａａａ．ｃｏｍ
2013自动化应用5期
图6ARIMA （1,2,2）EGT 预测模型结果
4结语
结合ARIMA 模型能够对短期趋势进行精确预测的优点，将时间序列分析应用到发动机性能的预测中，利用ARIMA 模型分析对发动机短期性能进行预测。
仿真结果显示，ARIMA 模型能够有效地对短期性能变化做出精确预测，其预测相对误差为0.181%。
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980
975
970
965
960170
175
180
185190
195
200
t /h
E G T /K
实际EGT 预测EGT
95％上限95％下限
（上接第46页）
I32.2信号由1变为0时，CNC 接收到跳变信号后输出指令，使X 轴制动后以接近参考点的速度向相反方向移动；当减速挡块释放减速开关时，I32.2信号由0变为1，X 轴制动到0后改变方向，以接近参考点速度向参考点方向移动；当减速挡块再次压下参考点减速开关时，I32.2信号由1变为0，CNC 接收到增量脉冲编码器发出的零位标志脉冲I0时，X 轴再继续运行参数设定的距离后停止，参考点确立，回参考点过程结束。
这种回参考点方式可以避免在参考点位置回参考点这种不正常操作对加工中心造成的危害。
当加工中心X 轴已在参考点位置，而进行回参考点操作时，
I32.2初始信号是0，CNC 检测到这种状态后，发出向回参考点方向相反的方向运动指令，在减速开关被释放，即I32.2为1后，X 轴改变运动方向向回参考点方向移动，进行回参考点过程。
根据故障现象，怀疑回参考点减速开关被压下后，虽然X 轴已经移离参考点，但开关不能复位。
用
PLC 诊断界面检查证明判断正确。
（3）故障三：台湾产的YMC85加工中心Z 轴回参考点出现超行程报警。
加工中心Z 轴移动时有明显的冲击声，回参考点时
CRT 显示Z 轴超行程报警。
观察CRT 上Z 轴机械位置显示0.511，是软限位超程，经试验确认报警出现时，手动
回参考点的过程没有完成。
在手动回参考点时，观察减速开关输入PMC 信号DGN16.5变化正常，说明减速开关没有问题。
将CNC 参数No.702设定为99999999，手动回参考点正常，No.702重新设定到500，但加工零件程序运行时，G 代码回参考点，又出现超程报警。
检查伺服电机至工作台的机械传动各环节，发现
Z 轴滚珠丝杠预紧放松螺母松动。
拆下放松螺母，发现下面的间隔环磨损严重，测量磨损量为0.511mm,查到了故障原因。
在解除软件限位后，可以手动回参考点。
在软件限位恢复设定后，Z 轴所承载的主轴箱的重量使在Z 轴使能状态下与伺服电机同轴安装的编码器不动，但主轴箱的机械位置却下滑了一段距离，即0.511mm 。
任何形式回参考点时，机械位置坐标显示的0值已经不是实际的参考点位置。
磨损是一个逐渐形成的过程，该机所使用的零件加工程序没有曲面加工，磨损误差被刀具补偿所消除，因而从已加工的零件尺寸上反映不出来机床已经存在问题。
3结语
对回参考点进行故障分析，解决了生产中出现的疑难问题，对提高加工中心的效率和及时排除故障提供了方法和依据。
系统解决方案
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