数控机床机械原点的调整与修复

工艺与检测Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄ瑚

数控机床机械原点的调整与修复

宋玉明

（咸阳机床厂，陕西咸阳７１２０００）

摘要：在数控机床的装配、调试或修理中。对数控轴采用增量式光电编码器的半闭环系统建立机床原点至关重要。文章通过作者的工作实践，介绍了机床原点可能发生的问题及调整与修复的经验。

关键词：数控轴坐标原点零点增量式光电编码机械原点

ＴｕｎｉｎｇａｎｄＲｅｎｏｖａｔｉｎｇｔｈｅＡｘｉｓＯｒｉｇｉｎｏｆＡＮｕｍｅｒｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＭａｃｈｉｎｅ

ＳＯＮＧＹｕｍｉｎｇ

（ＸｉａｎｙａｎｇＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌＷｏｒｋｓ，Ｘｉａｎｙａｎｇ７１２０００，ＣＨＮ）

１数控机床机械原点搜索机理

在数控机床制造时，为了保证机床的正常工作，必须先对机床的各数控轴建立一个原点固定不变的机床坐标系。建立此坐标系各原点的方法可用相对位置编码器，也可以用绝对位置编码器。鉴于绝对位置编码器价格等问题，目前大都使用相对位置编码器即增量式光电编码器作为位置反馈元件。

通常的设计是在坐标原点前设置一个接近开关或行程开关，我们称其为“原点开关”。相应安装一个感应块或撞块，将开关逻辑接人数控系统的ＰＬＣ输入口。编辑完成机床原点搜索程序及ＰＬＣ程序，完成相应数控轴机床参数设置。

当启动机床原点搜索后，相应数控轴会以设置的原点搜索方向，以较快的原点搜索进给率ｌ，进行原点搜索。固定在机床运动部件上的感应块或撞块随着一起移动，当感应块或撞块遇到原点开关并动作后，将开关逻辑电平送到数控系统ＰＬＣ输人口识别。接着该轴会以较慢的原点搜索进给率２，进行精确的原点搜索，直到寻找到增量式光电编码器位置标识脉冲后而停止移动（标识脉冲一圈仅有一个），此时在屏幕上相应坐标轴上的读数为零。所以我们也称这种工况叫回零操作。也就是机床制造商建立机床机械原点的过程。这种类型的机床在每次开机后必须进行一次“回零”操作，否则机床坐标系的原点位置不能保持不变，会造成系统动作紊乱。

当机床机械原点经过调试确定以后，为方便用户观察，一般由制造商在该轴相对运动部件上牢靠打上对应的两个醒目的红箭头，以便用户确认每次开机后“回零”操作的正确性。

同时我们知道，在数控机床的制造过程中，为最大限度地保证数控轴的精度，一般有一个使用精密仪器检测后对其丝杠螺距误差及丝杠反向间隙误差的补偿工作。这项工作的基础是建立在上面所述的坐标系的原点上的，并规定这一点误差为零。

为了保证设备安全，机床调试中以原点为基础，在数控轴正负两个方向分别以最大限度坐标数值减掉一个安全距离作为软限位值。在软限位到机械限位之间（安全距离内）设置了一个用行程开关作用的硬限位，作双重安全保护装置。

２可能发生的问题及调整与修复方法

（１）为阐明问题，在此我们设回机床机械原点的方向为正方向。当固定在机床运动部件上的感应块或撞块较短，执行“回零”操作前已经在该轴零点的正行程内，感应块或撞块超出动作区域，这时执行“回零”操作会出现该轴一开始就向远离零点的正向运动，直至碰到软限位或硬限位而告“回零”失败并报警。这一般是设计制造的问题，有两种解决的办法。

①每次执行“回零”操作前，先将各数控轴用电子手轮或手动移动键移至该轴负行程内，再执行“回零”操作。这样一来可保证正常。缺点是多了一条限制。

②设计时就考虑这个问题，将感应块或撞块制造得足够长。从“回零”操作过程中感应块或撞块遇到原点开关动作起，一直到轴运动到正方向机械限位止都位于原点开关上。

这样一来，在要求进行原点搜索时，系统就会检测到轴位于原点开关上，系统先使轴自动返回（与指定

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