数控机床回参考点故障排除方法
数控机床回参考点的故障分析与排除
数控机床回参考点的故障分析与排除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ＦＡＮＵＣ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。
FANUC数控机床不能返回参考点的故障处理
FANUC数控机床不能返回参考点的故障处理摘要：FANUC数控机床是高性能机电一体化产品，其位置检测用的是串行脉冲编码器，由于串行脉冲编码器的特点，机床在开机和急停的情况下，都要执行返回参考点的操作。
就是让机床坐标轴移动到一个预先制定的准确位置，如不能返回参考点，数控机床将不能正常工作。
关键词：数控机床，参考点，编码器数控机床是高性能机电一体化设备，FANUC－OTD数控机床在开机、断电、急停的情况下，需要机床返回参考点。
参考点是机床坐标轴需要移动到一个预先指定的准确位置，这一位置成为机床的参考点，执行回参考点操作是为了建立机床坐标系。
机床通电后刀具的位置是随机的，因此CRT显示的坐标值也是随机的，必须进行手动返回参考点的操作，系统才能捕捉到刀具的位置，然后机床才能转入正常工作。
机床不能返回参考点是数控机床的常见故障。
一、FANUC-OTD数控机床不能返回参考点的常见原因如下：1、刀具偏离参考点一个栅格的距离。
⑴参考点减速挡块位置不正确；⑵参考点减速挡块的长度太短；⑶参考点用的接近开关位置不当；该故障一般发生在数控机床的大修后，可通过重新调整参考点挡块的位置来解决。
2、偏离参考点任意位置，即偏离一个随机值。
这种故障一般与下列因素有关：⑴外界的干扰，如电缆屏蔽层接地不良，脉冲编码器的信号线与强电电缆靠的太近；⑵脉冲编码器用的电源电压太低（低于4.75V），或有其它故障。
（注：脉冲编码的电源电压来自于系统主板电源）⑶数控系统主板的位置控制部分接触不良；⑷位置进给轴与伺服电机的连接器松动；经常加强数控系统维护、检修和管理，消除干扰源，保证数控系统、脉冲编码器正常运行电压。
3、参考点微小偏移。
其主要原因：⑴电缆连接器接触不良或电缆损坏；⑵漂移补偿电压变化或系统主板不良。
采取措施见图1（开始）图1 FANUC数控机床微小偏移故障排除模块图二、返回参考点位置异常（90号报警）系统在返回参考点的过程中，屏幕显示界面上出现90号报警，即返回参考点位置异常报警。
数控机床非正常回参考点的典型故障分析与排除
的。为了使数控系统识别机床原点 ，我们把机床所使用
的位置检测元件所发出的栅格信号或一转脉冲信号通过
参数偏移确立的点称为 电气零点。所谓返 回参考点 ，严 格意义上是 回到电气栅格零点 ，而这个 电气 栅格零点是 可以通过参数改变的。 每台机床可以有一个或几个参考点 （ 分别称之为第
（ ３ 置 “ ” ＭＤ ） １。
作 ， 回零键时有减速 ，在寻找机床参考 点时出现急停 按 报警 ，使 ｚ轴无法 返 回参 考点 。更换 一个行 程开关 后 ，
现象依 旧。
（ ）回参考点的轴和方向地址信号 Ｇ０ Ｇ ０ ２ １ ０～ １ ２置
为 “ （ １ ＋Ｘ．Ｏ Ｊ Ｇ…） 。 ”
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Ｆ Ｎ Ｃ数控 系统增 量式 编码返 回参 考点 方式 的动 ＡＵ 作过程及相应参数如下 ： （ ）选择回零方式 Ｒ Ｆ （ ４ ． ）手 动返 回参考点 １ Ｅ Ｇ ３７ 选择信 号 Ｚ Ｎ置 为 “ ” 同 时 Ｇ ３０ （ １ 、Ｇ ３ ２ Ｒ １ ４ ． ＭＤ ） ４ ．
触摸屏相连接 ，连接方式都是 以太 网。初次连接 时触摸
般是伺 服电动机的运行频率区域与机床的固有频率区重 合 ，形成共振而表现成剧烈的振动。由于该加工中心经过
屏总是显示 “ Ｏ Ｕ ＩＡ Ｎ Ｅ Ｒ Ｒ Ｃ ＭＭ ＮＣ ￣Ｏ Ｒ Ｏ ”，即 “ 通信错
误 ” 。
搬迁后重装，其固有频率可能发生改变， 故形成了共振。 处理 ：建议客户修改参数＃２８ ２３。 该参数的作用是设定 “ 共振 频率” ，如果机床 的安
数控机床回参考点故障分析与排除过程论文
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。
数控机床返回参考点控制及常见故障诊断
长沙航空职业技术学院毕业论文设计题目：数控机床返回参考点的控制及常见故障诊断所在系别：航空机械制造工程系专业名称：数控设备应用与维护所在班级：数控设备应用与维护0901班学生姓名：**指导教师：***日期：2012年5月20日空军航空维修技术学院毕业设计（论文）任务书数控设备应用与维护专业 0901班姓名陈豪学号 29指导老师：黄登红设计题目：数控机床返回参考点的控制及常见故障诊断设计题号：17设计内容及要求：1.绘制并打印数控机床的挡块式和无挡块式回零控制原理图各一张（2号图纸）；2.完成设计说明书编制（不小于4000字）；设计说明书内容应包括：分析数控机床返回参考点的必要性；阐述数控机床返回参考点的原理和常见方式；完成返回参考点PLC控制程序编写（使用梯形图）和说明；与返回参考点相关的系统参数及其功能说明；返回参考点的常见故障及解决措施。
联系方式：手机：159****5961电话：*************邮箱：******************数控教研室2011年10月目录摘要 (4)绪论 (5)第一章数控机床返回参考点的必要性 (6)第二章数控机床返回参考点的原理及常见方式 (8)2.1 增量栅格法（挡块式）回参考点原理 (9)2.2 绝对栅格法（无挡块式）回参考点原理 (9)第三章数控机床返回参考点的相关参数及设定 (16)第四章数控机床返回参考点的PMC控制 (20)4.1 可编程控制器（PMC）简介 (20)4.2 数控机床返回参考点的PMC控制 (21)第五章数控机床返回参考点的常见故障分析及诊断.205.1 数控机床不能返回参考点的原因 (20)5.2 数控机床回参考点故障的主要类型错误!未定义书签。
5.3 数控机床回参考点常见故障分析与诊断错误!未定义书签。
5.3.1 增量式（挡块式）回零过程中的常见故障分析及诊断.............. 错误!未定义书签。
5.3.2 绝对式（无挡块式）回零过程中的常见故障分析及诊断............ 错误!未定义书签。
数控机床返回参考点常见故障分析
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
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
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， 则为系统本身故障
（2）机床返回参考点过程中有减速动作 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
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
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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
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数控机床回参考点故障排除方法
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的问题是非常必要的。
1.回参考点故障的主要类型
某数控机床操作实训中心有20台数控机床,而且是分期分批购买的,系统种类较多,在学生实训操作过程中,曾多次出现过回参考点故障,通过分析研究及时得到了排除。
根据工作经验,在不同型号不同系统的数控机床上,出现回参考点故障主要有以下五种类型:出现超程并报警;回不到参考点,参考点指示灯不亮;回参考点的位置不稳定;回参考点整螺距偏移;回参考点时报警,并有报警信息。
2.回参考点故障排除方法
对于出现超程并报警,分为两种情况。
一种情况是回参考点前,坐标轴的位置离参考点距离过小造成的。
解除超程保护后,并将坐标轴移动到行程范围内,重新回参考点操作,即可排除故障;另一种是“参考点减速”挡块松动或位置发生变化引起的故障,重新调整固定挡块就可以排除故障。
回参考点欠量,参考点指示灯不亮。
通过机床的诊断功能,在诊断页面下对应的“位置跟随误差”(DGN800～802)进行检查,若跟踪误差超出了定位精度的允许范围,可以调整伺服驱动器的“偏移”电位器,使“位置跟随误差”(DGN800802)的值接近“0”后,就可以排除故障。
对于出现参考点的位置不稳定的故障,首先检查挡块的位置和接触情况,然后检查脉冲编码器“零脉冲”是否有问题,最后检查电动机与丝杠之间的间隙。
如果不稳定的位移误差很小时,一般属于最后一种情况,应该消除间隙,消除连接松动。
参考点整螺距偏移。
在加工工件时,总是发生稳定的位移误差,而且正好等于丝杠的螺距,那么,问题就出在回参考点上。
参考点一般都是设在“参考点减速”挡块放开后的第一个“零脉冲”上。
若挡块放开时,编码器恰巧在“零脉冲”附近,就会出现整螺距偏移。
需要重新调整减速挡块位置,最好是减速挡块放开位置
与编码器“零脉冲”位置相差半个螺距。
对于回参考点时报警,并有报警信息的故障。
针对报警信息,查看机床说明书,作相应处理。
信息提示可能属于:编码器“零脉冲”不良及系统光栅尺不良、屏蔽线不良、系统参数设置错误等故障。
对于硬件不良,需要维修或更换;对于参数设置错误,需要按备份参数进行重新设置。
3.结语
数控机床操作过程中出现回参考点故障时,主要发生在上述几个方面,根据回参考点的原理,就可以按顺序分步骤地进行排查,找到关键所在,应用正确的方法排除故障。