项目八、机床回参考点故障诊断与维修实训.doc

机床回参考点实训一、实训目的与要求 1、了解全功能数控机床回参考点功能与建立机床坐标系的概念。2、掌握SINUMERIK 802SBL数控系统的回参功能调整。二、实训设备与仪器RS-SY-802SCBL数控机床综合培训系统三、实训必备知识 1、机床回参考点功能是全功能数控机床建立机床坐标系的必要手段，参考点可以设在机床坐标行程内的任意位置（一般由机床制造厂家设定）。 在数控机床上需要对刀具运动轨迹的数值进行准确控制，所以要对数控机床建立坐标系。标准坐标系是右手直角笛卡尔坐标系。右手直角笛卡尔坐标系规定了直角坐标X、Y、Z三者的关系及其正方向用右手定则判定，围绕X、Y、Z各轴的回转运动及其正方向+A、+B、+C分别用右螺旋法则判定。 数控车床坐标系的确定： Z轴坐标 是由传递切削动力的主轴所确定，平行于主轴轴线，一般Z轴的正方向为远离主轴的方向。 X轴坐标 是沿工件的径向且平行于横向导轨，一般X轴的正方向为远离工件旋转中心的方向。 加工中心坐标系的确定： Z轴坐标 是由传递切削动力的主轴所确定，平行于主轴轴线，一般Z轴的正方向为远离工件的方向。 X轴坐标 是水平的，一般平行于工件的装夹表面，X轴的正方向由右手直角笛卡尔坐标系判定。 Y轴坐标 是由右手直角笛卡尔坐标系来判定。 2、机床回完参考点后，机床坐标系就已建立，参考点通常是坐标系中的某一点，该点不一定是坐标原点。此时，各种补偿以及偏置生效，机床轴才能根据程序的命令走出正确的坐标值。 3、对于安装了绝对值编码器作位置反馈的机床，由于绝对值编码器具有记忆功能，无需每次开机都作回参考点操作。而大多数的数控机床则使用增量值编码器作位置反馈，重新开机后的第一件事，便是作回参考点操作，建立坐标系，以避免因此而引起的撞刀现象。 4、在闭环或半闭环的位置编码器中，如圆光栅编码器中一般都有零脉冲信号，光栅中一般都有零位脉冲信号，在802S的开环步进驱动中，由于其无位置反馈元件编码器，故可在每一轴的电机或丝杆上安装一接近开关（一般安装在丝杆上），并使电机或丝杆每转一圈接近开关发一脉冲，该脉冲被送至高速接口X20，作为参考点零位脉冲信号（用做编码器内零脉冲信号）。安装方式可以有很多种。 5、机床回参考点操作，一般需有一定的硬件支持，除位置编码器以外，一般还须在坐标轴相应的位置上安装一硬件挡块与一行程开关，作为参考点减速开关。 对于一些小规格机床由于其行程较短，也可采用无减速开关方案。对802S而言，此时轴数据 MD34000 要设为“0”。本试验台因为行程较小，选用了无减速开关方案。 5、802S/C在回参考点时，有两种方式，其一为寻找零脉冲上升沿的方式（通常称之为方式2，即MD34200“2”），其二为寻找零脉冲上升沿与下降沿的中点的方式（通常称之为方式4，即MD34200“4”），方式4较方式2更为精确（见下图）。 6、机床的回参考点过程： 若带有减速档块时，回参考点过程分为寻找减速档块（阶段1）、与零脉冲同步（阶段2）和寻找参考点（阶段3）三个阶段。若不带减速档块时，阶段1省略。 阶段1：寻找减速档块 在回参方式REF下，按轴移动键，轴以MD34020所定速度移动寻找减速档块，当撞上减速档块后速度减速为零，进入阶段2。 阶段2：与零脉冲同步 撞上减速档块后速度减为零，轴反向开始以MD34040所定速度移动寻找零脉冲，以零脉冲同步后，进入阶段3。 阶段3：寻找参考点 和零脉冲同步后，轴以MD34070所定速度移动定位参考点，定位距离由参数MD34080+MD34090决定，定位完成回参结束，屏幕上显示MD34100座标值，系统输出回参完成信号V390X0000.4。 8、802S中与参考点有关的机床数据及其含义： 机床数据-通道数据 MD20700 不回参考点禁止启动NC加工程序 机床数据-轴数据 MD34000 回参考点有/无减速开关选择 MD34010 用负轴运行键回参考点 MD34020 寻找减速开关的速度 MD34030 寻找减速开关的最大距离(与机床的行程有关) MD34040 寻找零脉冲的速度 MD34050 减速开关信号正逻辑/负逻辑 MD34060 寻找零脉冲的最大距离 (一般要大于一个丝杆螺距) MD34070 参考点定位速度（指系统比较完零脉冲的上升下降沿后，奔向参考点的速度） MD34080 参考点零脉冲位置的偏移 MD34090 参考点的偏移量（指将零脉冲定位的参考点偏移一个位置） MD34100 参考点的位置值（指参考点在机床坐标系中的位置，回参后此值被显示在屏幕上） MD34200 回参考点零脉冲方式四、实训内容 1、完成一次回参考点操作，仔细观察机床运动，并叙说全过程。 2、验证零脉冲方式2与方式4有哪些不同。3、验证回参考点与反向间隙补偿的关系。五、实训步骤 1、记录各轴的参数值：参数号参数说明X轴Y轴Z轴MD34000回参减速开关生效000MD34010寻找减速开关方向000MD34020寻找减速开关的速度200020002000MD34030寻找减速开关的最大距离100001000010000MD34040寻找零脉冲的速度300300300MD34050反向寻找零脉冲000MD34060寻找零脉冲的最大距离200200200MD34070回参考点时的定位速度100010001000MD34080参考点与零脉冲位置的位移-2-2-2MD34090参考点移动距离偏置000MD34100参考点位置值000MD34200零脉冲类型222 2、启动NC系统，将机床工作方式置于手动JOG 方式，将坐标轴移至合适的位置。然后将机床工作方式置于回参REF 方式（NC系统启动完毕后即为回参REF方式，若坐标轴已在合适的位置上，上述步骤可省略），按坐标轴方向键使机床回参考点，如果选择了错误的回参考点方向，则不会产生运动，给每个坐标轴逐一回参考点，并观察轴运行轨迹。 回参的过程可分为三个阶段，阶段一寻找减速开关，阶段二寻找零脉冲信号，阶段三定位参考点。 叙述回参阶段一寻找减速开关的过程： 叙述回参阶段二寻找零脉冲信号的过程： 叙述回参阶段三定位参考点的过程： 画出运行过程图（如下图所示意画法画出机床现在的运行过程图）： 2、改变哪些参数使轴回参的运行过程如下图所示： 3、将轴数据MD34010改变为“1”，按复位键使修改后的机床数据生效。再重复步骤1，会有什么不同？试画出运行过程图。 4、将轴数据MD34200零脉冲类型分别设置为“2”和“4”，重新启动NC激活修改的数据。再重复步骤1，观察其回参方式的变化。有什么不同？ 叙述MD34200设为2时回参阶段二寻找零脉冲信号的过程，试画出运行过程图。 叙述MD34200设为4时回参阶段二寻找零脉冲信号的过程，试画出运行过程图。 5、将X或Z轴反向间隙补偿数据MD32450放入一数值例如0.15 mm，然后用RESET键激活修改过的数据。用一千分表（或一百分表），置于待测量的轴的导轨上并调整好位置，做好测量准备。将机床工作方式置于JOG方式，并用INC键选择好步进倍率，按动轴运行键使机床步进（每按一次机床步进一个单位），至千分表有所反应，记录下千分表的刻度。关机并重新启动NC，先不要回参考点，用步进工作方式使轴沿刚才相反的方向移动一定数值，然后再反方向移动相同的数值，观察千分表上的数据跟刚才记录下的数据有多少差距？（此差距即为坐标轴的反向间隙）然后，使机床回参考点，并重复上述过程观察千分表上的刻度变化，此时变化的差值是否含有MD32450的成分？这说明了什么问题？ 6、用802S/C 系统模块