西门子/发那科/发格等数控车床找不到参考点故障诊断及维修方法

数控车床找不到参考点故障诊断及维修方法

数控机床参考点是对机床运动进行检测和控制的固定位置点。每一数控台机床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关调整好的，坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。数控车床上的参考点是离机床原点远的极限点。
    数控车床主要采用光电编码器通过检测丝杠旋转角度的方式间接测量工作台的位置，开机后即进行刀架返回参考点的操作来确认机床参考点。只有机床参考点被确认后，刀具移动才有基准。不同的数控系统中，返回参考点的方法都不尽相同，主要采用的是用“减速挡块”与“减速开关”配合产生的栅格信号返回参考点。
    1、数控车床返回参考点动作过程
    （1）在JOG模式下选择“返回参考点”操作；
    （2）分别按下“X+”和“Z+”方向选择键；
    （3）坐标轴按照操作以“快速进给”速度，向参考点移动；
    （4）机床上的“减速挡块”压下“减速开关”后，“减速信号”生效，坐标轴以“慢速进给速度”继续移动；
    （5）“减速挡块”越过“减速开关”后，“减速开关”复位；
    （6）当“减速开关”复位后，位置检测装置检测到一个“PCZ信号”（又称一转信号）后开始检测位移，当到达机床设置的参考点“格栅偏移量”后，坐标轴停止运动，停止位置即为机床参考点。
    由返回参考点过程分析可知，正常返回参考点需要四个条件：
    （1）机床必须在“返回参考点”方式下动作。
    （2）“减速开关”必须正常。
    （3）机床必须可以检测到一个“PCZ信号”。
    （4）数控系统相关参数必须正确。
    2、数控车床找不到参考点故障的原因分析
    根据经验可知数控车床找不到参考点主要有以下2种情况：
    （1）返回参考点过程中工作台无减速动作，一直正向运动出现超程报警。这是因为返回参考点“减速开关”失灵，没有发出减速信号，工作台持续运行引起超程报警。遇到此类情况应先解除超程报警，检查“减速开关”是否可以正常动作及减速信号线路是否出现断路现象。
    （2）返回参考点过程中工作台有减速动作但没能找到参考点，后出现超程报警。原因可能有有以下可能：光电编码器没有发出“PCZ信号”；“PCZ信号”在传输或处理时出现丢失现象；位置检测装置硬件故障，对“PCZ信号”不能正常识别，可用元器件代换法结合信号跟踪法判断故障。
    3、维修实例
    （1）故障现象：某配套“GSK广州数控”的6136数控车床，在X轴回参考点过程中，没有减速动作，发生超程报警。
    分析及处理：经观察机床在返回参考点的过程中，通过“减速开关”时工作台无减速动作，由此判断故障与减速信号有关。经过数控车床PLC诊断显示，X轴“减速信号”在“减速挡块”压上/松开后，均无变化。初步判断可能是机床的减速开关触点故障或减速信号线断路。
    使用万用表测量，发现是减速开关信号线断路，重新连接后，故障消失。
    （2）故障现象：某配套“HNC21T”华中世纪星数控系统的CAK6136数控车床，Z轴伺服电机检修后*开机，Z轴返回参考点的过程中出现超程报警。
    分析及处理：经故障重现，机床返回参考点时经过“减速开关”后有减速动作但找不到参考点，工作台继续运行，压到限位开关后出现超程报警。应是光电编码器没有发出“PCZ信号”或“PCZ信号”在传输或处理时出现丢失。检查发现，机床Z轴编码器反馈线在重新与伺服驱动器连接时接口处接触不良，导致信号传递时丢失。重新连接编码器与伺服驱动器的信号线后故障消失。
    数控机床的维修人员应熟练操作机床，理解回参考点的原理，熟悉数控系统回参考点的方式，熟练使用万用表、示波器等工具，并善于观察故障现象，依据故障的表现“据理析象”快速确定故障原因，迅速排除故障恢复生产。