數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)時(shí)根據(jù)檢測(cè)元件的不同分絕對(duì)脈沖編碼器方式和增量脈沖編碼器方式兩種,使用絕對(duì)脈沖編碼器作為反饋元件的系統(tǒng),在機(jī)床安裝調(diào)試后,正常使用過(guò)程中,只要絕對(duì)脈沖編碼器的后備電池有效,此后的每次開(kāi)機(jī),都不必再進(jìn)行回參考點(diǎn)操作。而使用增量脈沖編碼器的系統(tǒng)中,機(jī)床每次開(kāi)機(jī)后都必須首先進(jìn)行回參考點(diǎn)操作,以確定機(jī)床的坐標(biāo)原點(diǎn),尋找參考點(diǎn)主要與零點(diǎn)開(kāi)關(guān)、編碼器或光柵尺的零點(diǎn)脈沖有關(guān),一般有兩種方式。
1,軸向預(yù)定點(diǎn)方向快速運(yùn)動(dòng),擋塊壓下零點(diǎn)開(kāi)關(guān)后減速向前繼續(xù)運(yùn)動(dòng),直到擋塊脫離零點(diǎn)開(kāi)關(guān)后,數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)始尋找零點(diǎn),當(dāng)接收到第一個(gè)零點(diǎn)脈沖時(shí),便以確定參考點(diǎn)位置。配FANUC系統(tǒng)和北京KND系統(tǒng)的機(jī)床目前一般采用此種回零方式。
2,軸快速按預(yù)定方向運(yùn)動(dòng),擋塊壓向零點(diǎn)開(kāi)關(guān)后,反向減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)又脫離零點(diǎn)開(kāi)關(guān)時(shí),軸再改變方向,向參考點(diǎn)方向移動(dòng),當(dāng)擋塊再次壓下零點(diǎn)開(kāi)關(guān)時(shí),數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)始尋找零點(diǎn),當(dāng)接收到第一個(gè)零點(diǎn)脈沖,便以確定參考點(diǎn)位置。配SIEMENS、美國(guó)AB系統(tǒng)及華中系統(tǒng)的機(jī)床一般采用這種回零方式。
3,采用何種方式或如何運(yùn)動(dòng),系統(tǒng)都是通過(guò)PLC的程序編制和數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床參數(shù)設(shè)定決定的,軸的運(yùn)動(dòng)速度也是在機(jī)床參數(shù)中設(shè)定的,數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)的過(guò)程是PLC系統(tǒng)與數(shù)控系統(tǒng)配合完成的,由數(shù)控系統(tǒng)給出回零命令,然后軸按預(yù)定方向運(yùn)動(dòng),壓向零點(diǎn)開(kāi)關(guān)(或脫離零點(diǎn)開(kāi)關(guān))后,PLC向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出減速信號(hào),數(shù)控系統(tǒng)按預(yù)定方向減速運(yùn)動(dòng),由測(cè)量系統(tǒng)接收零點(diǎn)脈沖,收到第一個(gè)脈沖后,設(shè)計(jì)坐標(biāo)值。所有的軸都找到參考點(diǎn)后,回參考點(diǎn)的過(guò)程結(jié)束。
數(shù)控機(jī)床回不了參考點(diǎn)的故障常見(jiàn)一般有以下幾種情況:一是零點(diǎn)開(kāi)關(guān)出現(xiàn)問(wèn)題;二是編碼器出現(xiàn)問(wèn)題;三是系統(tǒng)測(cè)量板出現(xiàn)問(wèn)題;四是零點(diǎn)開(kāi)關(guān)與硬(軟)限位置太近;五是系統(tǒng)參數(shù)丟失等等。下面以在工作中遇到的幾個(gè)實(shí)例介紹維修的過(guò)程。
例1,XH714加工中心開(kāi)機(jī)回參考點(diǎn),X軸向回參考的相反方向移動(dòng)。該機(jī)配SIEMENS810D數(shù)控系統(tǒng),采用半閉環(huán)控制方式,使用增量脈沖編碼器作為檢測(cè)反饋元件。
分析:機(jī)床開(kāi)機(jī)X軸回參考點(diǎn)的動(dòng)作過(guò)程為:回參考點(diǎn)軸先以快速移動(dòng),當(dāng)零點(diǎn)開(kāi)關(guān)被擋塊壓下時(shí),PLC輸入點(diǎn)I32.2信號(hào)由1變?yōu)椋,CNC接收到該跳變信?hào)后輸出減速指令,使X軸制動(dòng)后并以低速向反方向移動(dòng),當(dāng)擋塊釋放零點(diǎn)開(kāi)關(guān)時(shí),I32.2信號(hào)由0跳變?yōu)椋,X軸制動(dòng)后改變方向,以回參考點(diǎn)速度向參考點(diǎn)移動(dòng),當(dāng)零點(diǎn)開(kāi)關(guān)再次被擋塊壓下時(shí),I32.2信號(hào)由1變?yōu)椋,此時(shí)起,CNC接受到的增量脈沖編碼器發(fā)出的零位標(biāo)志脈沖I0時(shí),X軸再繼續(xù)運(yùn)行到參數(shù)設(shè)定的距離后停止,參考點(diǎn)確立,回參考點(diǎn)的過(guò)程結(jié)束!
[$page] 這種回參考點(diǎn)方式可以避免在參考點(diǎn)位置回參考點(diǎn)這種不正常操作對(duì)加工中心造成的危害。當(dāng)加工中心X軸本已在參考點(diǎn)位置,而進(jìn)行回參考點(diǎn)操作時(shí),這時(shí)I32.2初始信號(hào)是零,CNC檢測(cè)到這種狀態(tài)后,發(fā)出向回參考點(diǎn)方向相反的方向運(yùn)動(dòng)指令,在零點(diǎn)開(kāi)關(guān)被釋放,即I32.2為1后,X軸制動(dòng)后改變方向,以回參考點(diǎn)速度向參考點(diǎn)移動(dòng),進(jìn)行上述回參考點(diǎn)的過(guò)程!
根據(jù)故障現(xiàn)象,懷疑零點(diǎn)開(kāi)關(guān)被壓下后,雖然X軸已經(jīng)離開(kāi)參考點(diǎn),但開(kāi)關(guān)不?能復(fù)位。用PLC診斷檢查確認(rèn)判斷正確!
詢問(wèn)操作人員,機(jī)床開(kāi)機(jī)時(shí)各軸都在中間位置,排除了因在參考點(diǎn)位置停機(jī)減速,擋塊持續(xù)壓著零點(diǎn)開(kāi)關(guān),導(dǎo)致開(kāi)關(guān)彈簧疲勞失效的故障原因。也說(shuō)明該減速開(kāi)關(guān)在關(guān)機(jī)前已經(jīng)失效了。
仔細(xì)觀察加工過(guò)程,發(fā)現(xiàn)每一加工循環(huán)結(jié)束后,加工中心都停止在參考點(diǎn)位置上。這大大增加了零點(diǎn)開(kāi)關(guān)失效的可能性,增加了故障幾率。這可能是本次故障的真正原因!
由于采用CAM軟件編程生成的NC代碼,在程序的結(jié)束(M30)前,大多為G28回參考點(diǎn)格式,故建議數(shù)控編程人員在編制零件加工程序時(shí),在程序結(jié)束(M30)前,加入回各軸中間點(diǎn)的G代碼指令,并去掉G28指令,以減少該類故障的發(fā)生。
例2,XH713/4加工中心回參考點(diǎn)出現(xiàn)超程報(bào)警。該加工中心配用FANUC-OMD控制系統(tǒng),采用半閉環(huán)控制方式,使用增量脈沖編碼器作為檢測(cè)反饋元件,回參考點(diǎn)采用擋塊壓零點(diǎn)開(kāi)關(guān),減速前行,脫離零點(diǎn)開(kāi)關(guān),開(kāi)始尋找零點(diǎn)的方式。因CNC的后備電池失效,造成參數(shù)丟失。用計(jì)算機(jī)將備份參數(shù)重新裝入后,再回參考點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)各軸在行程范圍中間位置處發(fā)生軟限位超程報(bào)警,此時(shí)用手動(dòng)方式移動(dòng)各軸,既使其機(jī)械位置在行程范圍中間,CRT也顯示各軸位置坐標(biāo)軟限位超程報(bào)警!
這是因?yàn)楹髠潆姵厥Ш,重裝電池開(kāi)機(jī)時(shí)CNC把此時(shí)的機(jī)械位置認(rèn)作回參考點(diǎn)位置。
[$page] 解決的辦法是應(yīng)先將各個(gè)軸正向軟限位值設(shè)成最大值,再作三軸回參考點(diǎn),建立正確的機(jī)床零點(diǎn),再將三軸軟限位改為原值。
具體步驟如下:1,在OFFSET菜單下,設(shè)置PWE=1。2,將CNC參數(shù)NO.700、702、704(X、Y、Z)三軸分別設(shè)為最大值。3,將XYZ手動(dòng)移開(kāi)機(jī)械原點(diǎn)一定距離。4,在參考點(diǎn)回零模式,各軸手動(dòng)回參考點(diǎn)。5,仔細(xì)觀察各軸是否在回參考點(diǎn)位置上,特別是與ATC有關(guān)的Z軸。若位置不準(zhǔn)確,重復(fù)3至4步直至準(zhǔn)確。6,將第二步中改過(guò)的參數(shù)重新再改回來(lái)。7,將PWE重新設(shè)置為零。這樣,回參考點(diǎn)出現(xiàn)超程報(bào)警的問(wèn)題就解決了。
例3,V560加工中心在使用過(guò)程中Z軸回參考點(diǎn)出現(xiàn)軟限位超程報(bào)警。該加工中心配用FANUC-OIMA控制系統(tǒng),,采用半閉環(huán)控制方式,回參考點(diǎn)采用擋塊壓零點(diǎn)開(kāi)關(guān),減速前行,脫離零點(diǎn)開(kāi)關(guān),開(kāi)始尋找零點(diǎn)的方式。
觀察CRT上Z軸顯示6.01,系軟限位超程.經(jīng)試驗(yàn)確認(rèn),該報(bào)警出現(xiàn)時(shí),手動(dòng)回參考點(diǎn)的過(guò)程還未完成.??? 在手動(dòng)回參考點(diǎn)時(shí)觀察減速開(kāi)關(guān)輸入PMC信號(hào)DGNX9.3變化正常,說(shuō)明減