加工中心回参考点及其故障诊断
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。
数控机床回参考点方式及故障分析
数控机床回参考点方式及故障分析摘要：回参考点是数控机床的重要功能之一，能否正确地返回参考点，将会影响到零件的加工质量。
本文分析了数控机床几种回参考点的方法及回参考点常见的故障。
关键词：数控机床参考点编码器减速开关0引言目前大多数的数控机床采用增量式编码器作为位置检测装置，系统断电后位置检测装置靠电池来维持坐标值的记忆，但只记忆机床断电前的坐标值而不是机床的实际位置，所以机床首次启动系统后，要进行返回参考点操作，使系统的位置记数与脉冲编码器的零位脉冲同步，机床就需要回参考点。
机床执行回参考点操作具有以下优点：（１）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）可以消除丝杠间隙的累计误差及丝杠螺距误差补偿对加工的影响。
１.机床返回参考点的几种方式（１）回参考点的Ｚ脉冲方式（零脉冲方式）手动回原点时，回原点轴先以参数设置的快速速度Ｆr向原点方向移动，当原点减速撞块压下原点减速开关时，伺服电动机减速至由参数设置的接近原点速度F1继续向前移动；当减速撞块释放减速开关后，数控系统检测到编码器发出的第一个栅点或零标志信号时，归零轴停止，此停止点即为机床参考点，如图1所示。
图１（２）回参考点的“＋、－”方式回原点轴先以快速进给速度Ｆr向原点方向移动，当原点减速开关被减速撞块压下时，回原点轴制动到速度为零，再以接近原点速度F1向相反方向移动；当减速撞块释放原点接近开关后，数控系统检测到反馈元件（如编码器）发出的第一个栅点回零标志信号时，回零轴停止，该点即机床原点，如图2所示。
图２（３）回参考点的“＋、－、＋”方式回原点时，回原点轴先以快速进给速度Ｆr向原点方向移动，当减速撞块压下减速开关时，回归原点轴制动到速度为零，再向相反方向以Ｆ1速度微动；当减速撞块释放减速开关时，归零轴又反向以Ｆ1速度沿原快速进给方向移动；当减速撞块再次压下减速开关时，归零轴仍以接近原点速度Ｆ1前移；减速撞块释放减速开关后，数控系统检测到第一个栅点或零标志信号时，归零轴停止，机床原点随之确立，如图３所示。
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。
数控机床返回参考点故障诊断
1751 为什么要返回参考点在数控机床上，各坐标轴的方向是定义好的，所以一旦机床原点（又叫机械原点）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，用户一般不得随意更改，但这只是相对机械意义上而言的，计算机数控系统并不能识别，也就是说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，就需要执行返回参考点的操作。
如图1所示机械原点与机床参考点之间的关系。
图1 机床原点与机床参考点之间的关系目前，大多数半闭环数控机床均采用增量式位置检测装置来作位置环反馈元件，如果机床断电，数控系统将会失去对机床坐标系值的记忆，因此每次机床必须手动操作返回机床参考点，恢复记忆，以便进行自动加工。
对使用日本F U N A C 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。
2 返回参考点方法的原理返回参考点的方法一般有四种：栅格法、手动输入法、双MARK法、扭矩法。
其中栅格法适用范围最广，既适用于半闭环系统，也适用于全闭环系统；既适用于增量型位置反馈元件，也适用于绝对型位置反馈元件。
栅格法分两种情况：有回零减速开关；无回零减速开关。
这里以有回零减速开关为例说明情况。
（1）将操作方式置成回零方式，G43（0，1，2，7）=（1，0，1，1）。
CRT上显示REF。
（2）操作X轴（也可以是其他轴，这里以X轴为例）的JOG方向信号，【+JX】或【-JX】。
机床便沿X轴按指定方向运动。
压减速开关前：快速运动；速度为No：1424【X】设定的值，若No：1424【X】=0，则以No：1420【X】快速倍率的速度运动。
压减速开关后：运动方向与回零方向一致时，速度减至由No：1425【X】设定的回零低速运动。
若运动方向与回零方向相反，保持原来的快速压过浅谈数控机床返回参考点故障诊断朱道景（江西省轻工业高级技工学校，江西 宜春 336000）摘要：数控机床已广泛应用于制造领域，而在使用的过程中，维修就不可避免了。
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
FANUC-0i系统数控机床回参考点故障诊断与分析
摘要在FANUC 0i数控系统中，对于维修经常出现的回参考点故障来说，弄清楚回参考点的作用及机械与电气原理是非常重要的。
根据我们的维修实践来看。
有关数控机床回参考点方面的故障率还相当高，为了便于数控维修人员能够迅速准确地判断故障点，在这里把有关机床回参考点过程中各种形式的故障进行分析、如机床不能归参考点、归参考点失败、归参考点不准确等，找出了这些故障的产生原因并给出了其排除方法及总结。
【关键词】参考点，故障诊断，分析，排除目 录摘要第1章 绪论 (1)1.1、数控机床的发展 (1)1.2、数控机床故障诊断技术的发展 (3)第2章 数控机床的参考点 (5)2.1、什么是参考点 (5)2.2、回参考点的目的 .........................................................6 2.3、回参考点的原理 (6)2.4、回参考点的方式 (10)第3章 回零点的故障案例与分析 (13)3.1、故障类型与分析 .........................................................13 第4章 小结 (18)参考文献 ………………………………………………………………19第1章 绪论1.1 数控机床的发展数字控制(Numerical Control)技术,简称数控(CNC)技术,是指用数字指令来控制机器的动作。
采用数控技术的控制系统成为数控系统。
采用存贮程序的专用计算机来实现部分或全部基本数控功能的数控系统，称为计算机数控（CNC ）系统。
装备了数控系统的机床称为数控机床.数控技术是为了解决复杂型面零件加工的自动化而生产的。
1948年，美国PARSONS 公司在研制加工直升飞机叶片轮廓用检查样板的机床时，首先提出了数控机床的设想，在麻省理工学院的协助下，于1952年试制成功了世界上第一台数控机床样机。
后又经过三年时间的改进和自动程序编制的研究，数控机床进入了实用阶段，市场上出现了商品化数控机床。
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。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。