子情境2.1 回参考点故障诊断与维修
2-3数控铣床回参考点故障诊断与维修
第10章学习情境八回参考点故障诊断与维修VMC650数控铣床的各轴在回参考点过程中出现过一些故障，比如参考点位置产生漂移或回参考点时产生超程报警等。
是什么原因造成这类故障呢？那么本情境就要结合VMC650数控铣床回参考点的作用、操作、原理、出现故障时如何分析排除等进行讨论。
10．1 回参考点作用及操作回数控机床参考点的坐标值是相对于机床零点设置的，是联系机床坐标系和工件坐标系的关系点，每次启动机床，都要进行回归参考点操作。
参考点前，在手动方式下，将X 轴、 Y轴和Z轴的位置移动到负限位和参考点开关之间，按操作面板上的“参考点”键，启动回参考点运行方式，此时“X轴选”的指示灯闪烁，按下“X轴选”键，“X轴选”指示灯以更快的频率闪烁，同时，X轴向正方向运行寻找参考点，当到达参考点开关时，X 轴减速回零，同时在CRT上显示参考点的坐标为0。
X轴回零完成后，“Y轴选”指示灯闪烁，按下“Y轴选”键，“Y轴选”指示灯以更快的频率闪烁，同时，Y轴向正方向运行寻找参考点，当到达参考点开关时，Y轴减速回零，同时在CRT上显示参考点的坐标为0。
Z轴回参考点跟X、Y回参考点过程一样。
10．2 回参考点的原理数控机床按照控制理论可分为闭环、半闭环、开环系统。
闭环数控系统装有检测最终直线位移的反馈装置，半闭环数控系统的位置测量装置安装在伺服电动机转动轴上或丝杆的端部，也就是说反馈信号取自角位移，而开环数控系统不带位置检测反馈装置。
对于闭环、半闭环数控系统，通常利用位移检测反馈装置脉冲编码器或光栅尺进行回参考点定位，即栅格法回参考点。
而开环系统则需另外加装检测元件，通常利用磁感应开关回参考点定位，即磁开关法回参考点。
无论采用哪种回参考点操作，为保证准确定位，在到达参考点之前必须使数控机床的伺服系统自动减速，因此在多数数控机床上安装减速挡块及相应的检测元件。
栅格法根据检测反馈元件计量方法的不同又可分为绝对栅格法和增量栅格法。
数控机床回参考点故障诊断与排除方法浅析
置一个参考点 ， 也可以根据需要设置多个参考 点。例如 ， 具有
自动 刀具 交换 （ Ｃ 或 自动拖盘 交换 （ ｃ） 置 的加工 中心 ＡＴ ） ＡＰ 装 机床 ， 为了 自动换刀需要 ， 设置 了第二参考 点。机床参考 点是 工件坐标 系的原始参照系 ， 参考点确定后 ， 工件坐标 系随之建 立， 因此 ， 数控机床回参考点是数控技术 的重要 内容。
标 轴能否准确返回参考 ，除了直 接影响其 可靠性 与稳定性外 。更 重要 的是 还要 影响所加 工零 件尺寸 的精度与稳定性 。 因此 ， 保证数控机床各坐标轴准确 返 回参 考点并 不发生 任何 故障报警 ，是 机床 制造 厂
及 用户所关 心的技术 环节 ， 特别是对于加工中心 ， 用 户更关 心其 自动换 刀的可 靠性 与稳定性 ，因为 自动 换刀时要求换刀点是 稳定 而可靠 的。
１ 问题 的提 出
机床 回参考点是数控机床加工前所进行 的必要操作 。数 控机床 回参考点 的方法 ，按检测器检测原 点信 号 的方式 可分 为两种 ： 一种是栅点法 ， 另—种是磁开关法 。在栅点法 中， 机械 本体上安装有减速撞块或减速开关 。检测 器随着电机转一 圈 而产生一个栅点或一个零位脉冲信号 ，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
表 １ 返回参考点示意图
方法 图示 措施
般在机床首次安装调试后或大修后发生 ， 通过 调整减速块 可 的位置或接近开关 的位置来解决 ，或者通过调 整 回参考点快 速进给速度 、 快速进给的时间常数来解决。 （） ２ 偏离参考点任意位置 ， 即偏离一个随 机值或出现微小 偏移 ， 且每次进行 回参考点操作所偏离的距离不等 。 这种故障 可考虑下列 因素并实施相应对策 ： 外界干扰 ， 电缆屏蔽层接 如
有挡块式返回参考点故障的诊断与维修
下面以 FANUC 0i-D 系统的数控机床为例，简述有挡块式返回参考点的相关参数及其 设定方法。
Байду номын сангаас（1） 相关参数介绍 1）位置检测设定参数。
参数 1815
#7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0
APC APZ
OPT
1815#1（OPT）决定位置检测装置。当 1815#1（OPT）设为 0 时表示机床采用电 动机内置脉冲编码器进行位置检测，设为 1 时表示使用分离型脉冲编码器或直线尺。
合
分值 师评 自评 互评 计
20
30
30 10
生文安 产明全
10
合计
100
有挡块式返回参考点故障的诊断与维修 实训2 诊断与维修自动停机故障 【任务描述】
某企业机加工车间一台使用 Oi Mate MD 系统的数控铣床，回零时发现其有 减速过程，但是找不到零点，须现场排除此故障。
【任务实施】
请结合现场实际，并参考教材内容，按如下步骤完成实训1： 1.观察故障现象 2.分析故障原因 3.诊断与排除故障 4.通电测试 5.对接交付使用 6.总结提升
程），减速信号（*DEC）由通（1）转为断（0）状态，工作台进 给会减速，按参数设定的慢速进给速度（V2）继续移动（减速可削弱运动部件的移
动惯量，使零点停留位置准确）。
有挡块式返回参考点故障的诊断与维修
3）栅格法是采用脉冲编码器上每转出现一次的栅格信号（又称一转信号 PCZ）来确定 参考点，当减速挡块释放减速开关（图 4-1-3 中③→④的过程），减速信号由断（0）转为 通（1）后，数控系统将等待编码器上的第一个栅格信号的出现。该信号一出现，工作台运 动就立即停止，以此位置作为机床零点，同时数控系统发出参考点返回完成信号，参考点灯 亮，表明机床该轴返回参考点成功。
数控机床回参考点故障诊断及处理策略
数控机床回参考点故障诊断及处理策略作者：孙银娟来源：《中国科技纵横》2019年第19期摘要：本文就某加工中心数控机床会参考点故障诊断实例对数控机床回参考点常见故障诊断以及处理策略做出探究，提出若干数控机床回参考点故障处理的新思路，以望能够提升我国数控机床会参考点故障诊断及处理水平。
关键词：数控机床;回参考点;故障诊断;处理策略中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）19-0060-020 引言机床厂家为机床各个进给轴预先设置一个位置，通常这个位置都会被设置在机床各个坐标轴的正极限位置，这个位置就是所谓的机床参考点。
机床的参考点是进行机床调整的基准点，数控机床重要的功能之一就是开机之后回参考点的操作，若数控机床发生回参考点故障，零件加工的品质以及数控机床的运行效率将会受到直接影响。
因此，对于数控机床中回参考点故障进行深入的研究，了解回参考点故障的原因以及现象，并对数控机床回参考点故障的排除方式进行研究能够显著的提升数控机床的运行效率以及零件加工品质，具有十分重要的现实意义。
本文总结出常见的故障类型，针对性的提出了若干排除数控机床回参考点故障的几种策略，并用真实数控机床回参考点故障维修实例进行验证，以望能够切实提升数控机床的运行效率以及零件加工质量。
1 数控机床回参考点常见的故障类型以及其产生原因对于以往众多数控机床出现的回参考点故障进行分析，我们可以总结出数控机床常见的故障类型如下[1]：（1）数控机床进行手动会参考点的过程中，无法准确找出范考点或者参考点出现超程报警时，则应当考虑是否是因为回参考点位置调整不当;导轨平行度、导轨与压板面平行度和导轨与丝杠的平行度超差几何精度超差类机床故障;机床电气原件故障，如有油渍污染出现于光栅尺上;数控系统控制检测放大的线路板出现故障;减速开关长时间使用出现短路或者是损坏。
（2）数控机床出现回参考点位置不准确，随机发生变化则应当考虑是否是因为数控机床某部位脉编码器反馈信号线被屏蔽引发的干扰;数控机床供电电压不稳定或者是数控机床某部位脉冲编码器自身出现故障;伺服系统调节不良或者是零脉冲不良;钢珠丝杠间隙增大或者是联轴器出现松动等机械方面故障。
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。
柴油发动机管理系统故障诊断与修理(旧) 学习单元2.1 电控柴油机的结构原理的认识和比较
情景二供油系统不良故障检修学习单元2.1电控柴油机的结构原理的认识和比较2.1.1轿车电控柴油机概述在欧洲，柴油机作为轿车动力所占比例已达40%。
采用柴油机作为轿车动力排放低，动力性和经济性均好于汽油机，由于京都议定的原因：热效率高，CO2排放是汽油机无法相书的签定，以JETTA轿车百公里油耗对比就可看出，其CO2比的。
如今在燃油最为昂贵的欧洲，路上跑着的汽车50%以上装着柴油发动机。
JETTA轿车百公里油耗对比：柴油比汽油要省1/3以上。
5V、2V-MPI是汽油轿车，SDI是柴油轿车2.1.1.1 柴油机的特点如表2.2所示可以看到柴油机有如下特点:（不含混合动力和均质压燃燃烧方式）1.压缩比高：15-22,压缩压力达3.5-4.5MPa。
2.热效率高：达到30%-40%。
3.燃油消耗低：比汽油机低30%左右，经济性好。
4.没有点火系，油路系统机件精密，故障相对减少，工作可靠性高。
5.排放污染物少，但易产生碳烟。
6.转速低、质量大、制造维修费用高。
本教材中发动机的技术指标如表2.3所示。
表2.3 本教材中发动机的技术指标2.1.1.2柴油机供油系统简述传统汽油机的燃料供给系是由化油器，节气门和点火系统来解决燃料的着火。
随着排放法规的要求，并逐步升级，汽油机普遍采用电控汽油喷射、三元催化转换技术和废气再循环技术。
汽油喷射系统从单点到多点，发展到今天的缸内汽油直接喷射系统。
而传统柴油机的燃料供给系最广泛的是泵—管—嘴系统。
由柱塞式喷油泵产生高压油，经高压油管到喷油器，油压升高，顶开针阀将燃油喷入汽缸（见图2.1），在汽缸的压缩冲程末，空气温度升高使柴油自燃。
这种泵管嘴系统经过燃烧优化可以使柴油机达到国Ⅰ排放要求；在增压中冷和燃烧优化条件下也可以达到国Ⅱ排放要求。
图1.1 泵—管—嘴系统的供油过程同样，要达到国Ⅲ排放要求，传统的泵管嘴系统已无能为力了。
必须加以重大改进，采用各种新的燃料供给系，如本教材所述的电控VP分配泵系统（即JETTA SDI）和共轨系统，它们的共同特征是采用电控技术，高压喷射技术，EGR和排气后处理技术等。
数控机床故障诊断与维修(第2版)-数控机床机械故障诊断与维修
图11-6 进给传动机械装置的构成
2．滚珠丝杠螺母副调整与维护 （1）滚珠丝杠螺母副的结构。 （2）滚珠丝杠螺母副间隙的调整。
① 双螺母齿差消隙结构。 ② 双螺母螺纹消隙结构。 ③ 双螺母垫片消隙结构。 （3）滚珠丝杠螺母的维护。 ① 支承轴承的定期检查。 ② 滚珠丝杠副的润滑和密封。 ③ 滚珠丝杠副常用防尘密封圈和防护罩。
1．主轴部件故障 2．进给传动链故障
（1）提高传动精度。 （2）提高传动刚度。 （3）导轨。
3．自动换刀装置故障 （1）刀库运动故障。 （2）换刀机械手故障。
4．各轴运动位置行程开关压合故障 5．配套辅助装置故障 （1）液压系统。 （2）气压系统。 （3）润滑系统。 （4）冷却系统。 （5）排屑装置。
序号 1 2 3 4
故障原因 液压系统出现问题，油路不畅通或液压阀出 现问题 液压马达出现故障 刀库负载过重，或者有阻滞的现象
润滑不良
排除方法
检查液压系统
检查液压马达是否正常工作 检查刀库装刀是否合理 检查润滑油路是否畅通，并重新润 滑
表11-3 刀故障原因
排除方法
1
刀架反转信号没有输出
（二）机床参考点与返回参考点的故障与维修
1．机床参考点及返回参考点方式 机床厂在制造机床时，可以给各个坐标轴的位置检测 装置配置绝对位置编码器和增量位置编码器，也可以 选择绝对光栅尺和增量光栅尺，如图11-1所示。
图11-1 常用位置检测元件
在FANUC系统中，回参考点的控制采用栅格回零 的方法，具体控制是采用软件和硬件电路一起实现的， 零点的位置取决于电动机的一转信号的位置。
排除方法 调整压盖，使其压紧轴承 检查分油器和油路，使润滑油充足 更换滚珠 拧紧联轴器锁紧螺钉
华中数控系统机床回参考点的故障诊断与排除
机床电器 ２ １． ０２ ５
应 用 ・交 流
华 中数 控 系统 机 床 回参 考点 的 故 障 诊 断 与 排 除
张 云 ， 瑞 已 刘
（ 湖南 工业 职业 技术 学 院 ，１２ ８ ４０ ０ ）
摘要 ： 数控机床 回参 考点成不成功直接关 系到数控 机床能否正常工作 。在所 有数控机 床的故 障中 回参考 点故障
重视 。
上安装 磁铁及磁 感 应原 点 开关 或者 接 近开关 ， 当磁感 应开关 或接近 开关 检测 到原 点信 号 后 ， 服 电动 机立 伺
即停 止运行 ， 该停 止点被认做 原点 。 栅点法 的特点是如果 接近原点速度小 于某 一特定
值， 则伺 服 电动机 总是停 止 于 同一 点 ， 也就是 说 ， 在进 行 回原点操 作后 ， 床原 点 的保持 性好 。磁 开关 法 的 机 特 点是软件及 硬件 简单 ， 原点 位 置随着 伺 服 电动机 但 速度 的变化 而成 比例地 漂 移 ， 即原点 不确定 ， 目前 ， 大
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ： ｙｗ ｒ Ｈｕａ ｈｏ ｇ； ＣＮＣ ａ ｈｉ ｏ ｌ ｚ ｎ ｍ ｃ ｎｅ ｔｏ ；ｂａ ｋ ｔ ｈ ｅ ｅｅｎ ｅ ｐ ｉ ；ｆｕｌ；ｅ ｉ ｎ ｔｏ ｃ ｏ ｔ ｅ ｒ ｆ ｒ ｃ ｏｎｔ ａ ｔ ｌｍｉ ａｉ ｎ
０ 引 言
数控 机床 回参 考 点能 够 确定 机床 的原点 ， 机床 而 原 点是数 控机床 用 以计算 所 有坐 标值 的基 准 ， 以一 所 台数控机 床 的回参 考点成不 成功直接关 系到它 能否 正 常工作 。在所有数控 机床 的故 障 中回参 考点故 障是 属 于故 障频 率较高 的一 类故 障 ， 们应 该 对它 予 以高 度 我
无挡块式返回参考点故障的诊断与维修
02 无挡块式返回参考点故障的诊断与维修 实训 诊断与维修电源相序故障
【任务评价】
评价项目 观察故障
现象
故障分析与诊 断及排除
通电测试 安全文明生产
评价要求
评分标准
分值与评价分数记录
分值
师 评
自 互合 评 评计
能观察到刀架断路器
对故障现象进行观察 处于跳闸状态，否则 20
不得分
准确分析出故障的最 小范围
能在图纸上分析出最 小的故障范围（电源 相序），否则不得分
30
找出故障点,并排除故 障
能判断出准确的故障 点，并排除故障，否 则不得分
30
对接交付设备前通电 试车
一次性通电试车成功， 否则倒扣30分
10
10
参考点故障的诊断与维修
【知识拓展】
1.回参考点位置随机性变化故障
（1）出现参考点位置不稳定的故障时，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，编码器的供电电压是否过低，检查零脉冲信号是否受 到干扰，检查脉冲编码器反馈电缆、屏蔽线连接是否正确，接地是否良好。
（2）电动机与丝杠之间有间隙。如果不稳定的位移误差很小，一般属于此种情况， 应该消除间隙，消除连接松动。
采用无挡块式回零方式的机床，如果位置检测装置为绝对式光电编码器，则通常在 绝对式光电编码器电池电压不足、伺服电动机或伺服放大器拆下修复、系统参数初始化 操作等情况下，零点位置会丢失，需要重新设定和调整 ；如果位置检测装置为距离编码 的光栅尺，机床零点的位置也需要根据实际情况进行调整，以便更好地满足加工需要。
02 无挡块式返回参考点故障的诊断与维修 实训 诊断与维修电源相序故障
【任务描述】
某企业放长假上班后，机加工车间一台使用 Oi-Mate TD 系统的数控机床，开机后 出现 DS030(X)APC 报警，须现场排除此故障。
数控机床回参考点故障诊断
（ ｉ ｉ ｏ ｔ ｈ ｉＣ ｌｇ， ｉ ｔ ， ｅｅ０４３， ｈ ａ Ｘ ￣ ｌｅ ｎ ｏｅｅＸｎ ａ Ｈ ｂｉ５０５Ｃ ｉ ） ｎ Ｐ ｙｃ ｃ ｌ ｇｉ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈｓ ａ ｅ ｉ ｔ ｄ ｃ ｄｔ ｅｃ ｎ ｒ ｌ ｒ ｃｐ ｅｏ ＮＣ ｍａ ｈｎ ｏ ｌ ｅｅ ｅ ｃ ｏ ｔ ｔ ｍ ｄａｌ ｉｄ ｆ ａ ｌ ｓｒ ｃ ： ｉ ｐ ｐ ｒ ｎ ｒ ｕ ｅ ｈ ｏ ｔ ｐ ｉ ｉｌ ｆ ｏ ｏ ｎ ｃ ｉｅｔ ｏ ｆ ｒｎ ｅｐ ． ｒ ｕ ａ ｒ ｍ ｅ ｎ ｌ ｋｎ ｓｏ ｆｕ ｔ
ｆｒ ａ ｄｒｇ ｌｒｙ Ｔｈｏ ｇ ｔａ ｘ ｍｐｅ，ｈ ｕｔ ｒ ｎ ｌｚ ｄ ｄａ ｎ ｓｄａ ｄｅ ｃｕ ｅ ． ｈ ｕｔ ｆ ｔｒ ｏｍ ｎ ｕａｉ ． ｒ ｕ ｈａ ｕ ｌ ａ ｌ ｔｅｆ ｌ ｗｅ ａ ａｙ ｅ ， ｉｇ ｏｅ ｘ ｌｄ ｄ Ｔ ｅｆ ｌｏ ｒ ｕｎ ｅ ｔ ｃ ｅ ｓ ａ ｓ ｅ ｎ ａ ｅ
数控 机床 回参考 点故 障诊 断
丁广文 ，李 明
（ 邢台职业技 术学院 机 电工程 系，河北 邢 台 ０４３ ） ５０５
摘 要： 本文介绍了数控机床回参考点的控制原理及各种故障形式， 并结合具体事例对故障现象进行
分析、诊断及排除。数控机床回参考点的故障分析是在其确定了回参考点方式下准确诊断出来的， 从而保证数控机床正 常可靠地运行。
一
’
、
数控机床 回参考点控制原理
数控机床多数 采用带减速挡块 的栅格信号回参考点控制 。机 床回参考点的动作是 ，快速 向参考 点方 向移
动 ，当减速 开关碰 到减速挡块时 ，系统开始减速 ，以低速 向参考 点方 向移动 。当减速 开关离开减速挡块 时， 系统开始找栅格信 号 （ 编码器一转信号 ） ，系统接 收到一转信号后 ，以低速移动—个栅格偏移量 （ 如果系统参 数设定 了栅格偏移量 ） ，准确停在机床 的参考 点上 。 回参考 点方式如下 ，共分 四种 ，如 图 ｌ ～图 ４ 。