子情境2.1 回参考点故障诊断与维修

1、学习情境2 数控铣床故障诊断与维修（1）能够分析机床回参考点的原理（2）能根据资料对回参考点相关参数进行调整（3）能根据回参考点故障现象，分析故障原因，确定故障范围（4）能正确使用测量相关的仪器仪表 （5）具备劳动组织能力 （6）具备团队协作能力 （7）具备安全操作规范的意识 （8）会利用各种资源收集信息子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习目标：学习情境2 数控铣床故障诊断与维修提问：数控机床的什么情况下回参考点？数控机床回参考点的作用是什么？回参考点动作怎样？如果控机床无法正常回参考点，如何解决？例如： FANUC 0i-Mate数控铣床X轴回参考点时，动作正常，但最后出现超程报警子情境

2、2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修（1）理解回参考点的控制原理（2）能根据资料对回参考点参数进行调整设置（3）能收集和查阅有用技术资料知识准备：只有熟悉回参考点控制原理，掌握系统控制参数只有熟悉回参考点控制原理，掌握系统控制参数才能快速判断故障所在。才能快速判断故障所在。子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修 返回参考点的作用是修改数控系统（CNC）的软件记忆位置与设备的机械位置相一致（类似标定）。机床首次开机.按下机床急停按钮并解除急停后.机床故障解除后.机床锁住效验程序后.机床操作者离开机床一段时间.一段时间在调试时，要初次设置

3、参考点在使用时，加工超差有时需要调整参考点在维修时，系统，伺服或光栅故障，或者更换丝杠后，需找回原参考点。子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修 1、与返回参考点有关的参数子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修 1、与返回参考点有关的参数子情境2.1 回参考点故障诊断与维修说明：回零方向和回零时的运动方向是两个概念。学习情境2 数控铣床故障诊断与维修 1、与返回参考点有关的参数子情境2.1 回参考点故障诊断与维修说明：回零方向和回零时的运动方向是两个概念。学习情

4、境2 数控铣床故障诊断与维修 1、与返回参考点有关的参数子情境2.1 回参考点故障诊断与维修说明：回零方向和回零时的运动方向是两个概念。学习情境2 数控铣床故障诊断与维修 1、与返回参考点有关的参数子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修 1、与返回参考点有关的参数子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修 1、与返回参考点有关的参数子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修 1、与返回参考点有关的参数子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修 1、与返回参考点有关的参数子情境2.

5、1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修 1、与返回参考点有关的参数子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修 1、与返回参考点有关的参数子情境2.1 回参考点故障诊断与维修注释在将此参数设定为1 的情况下，请设定参数的情况下，请设定参数(No.3013、No.3014、No.3012、No.3019)。若不设定参数。若不设定参数(No.3013、No.3014)，用于参考点返，用于参考点返回操作的减速信号即被分配给X0000 的的0 位。此外，若不设定参数位。此外，若不设定参数(No.3012、No.3019)，跳过信号、，跳过信号、PMC 轴

6、控制跳过信号、测量位置到达轴控制跳过信号、测量位置到达信号、不同轴向互锁信号、刀具补偿量写入信号将被分配给X0000。学习情境2 数控铣床故障诊断与维修 1、与返回参考点有关的参数子情境2.1 回参考点故障诊断与维修注释本参数在参数XSG(No.3008#2)被设定为被设定为“1”时有效。时有效。实际可以使用的地址如下所示，它们取决于I/O Link 点数扩展的选项点数扩展的选项配置。X0X127, X200X327学习情境2 数控铣床故障诊断与维修 1、与返回参考点有关的参数子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修2、 与返回参考点有关的输入/输出信号：1)X0

7、009(07)：*DEC1*DEC8回零减速开关信号。解释：分别连接第1到第8伺服轴的回零减速开关。例如：X轴回零减速开关连接到X9(0)； Y轴回零减速开关连接到X9(1)； Z轴回零减速开关连接到X9(2)；子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修2、 与返回参考点有关的输入/输出信号：2)G0014(0,1)：ROV1，ROV2快速倍率信号。解释：回零时压到回零减速开关前的快速速度，受该倍率信号控制。 3)G0043(0,1,2,7)：MD1，MD2，MD4，ZRN方式选择信号。解释：G4

8、3(0,1,2,7)=1,0,1,0JOG方式(CRT上显示JOG)；G43(0,1,2,7)=1,0,1,1 回零方式(CRT上显示REF)。 4)G0100(07)：+J1 +J8手动正向信号。解释：手动运行时，分别控制第1到第8伺服轴正向运动。G0102(07)：-J1 -J8手动负向信号。解释：手动运行时，分别控制第1到第8伺服轴负向运动。子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修2、 与返回参考点有关的输入/输出信号：5)F0094(07)：ZP1ZP8回零完成信号。 解释：此信号为“1”，分别表示第1到第8伺服轴返回参考点完成，且在参考点上；一但某一轴移

9、动，对应这一轴的信号变为“0”。说明：只有手动回零（REF方式）和自动回零（G28指令）回零完成后，才能置回零完成信号为“1”；而用其它方式（JOG或G00，G01）移动轴到参考点，却不能置为“1”。子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修2、 与返回参考点有关的输入/输出信号： 6)F120(07)：ZRF1ZRF8 参考点已经建立。解释：在返回参考点过程中，一旦CNC位置与机械位置的对应关系被建立，此信号便置“1”。ZRF1ZRF8分别对应第1到第8伺服轴。说明：该信号一旦建立便被保持，轴运动不会复位此信号为“0”；只有CNC位置与机械位置的对应关系被破坏后，

10、才复位为“0”。子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修2、 与返回参考点有关的输入/输出信号：例如：半闭环系统使用增量型编码器的轴，和全闭环系统使用增量型光栅尺的轴，断电后ZRF信号被复位为“0”；所有每次开机后，都需进行返回参考点操作。半闭环系统使用绝对型编码器的轴，和全闭环系统使用绝对型光栅尺的轴，断电后ZRF信号也保持为“1”；所有每次开机后，不需进行返回参考点操作。子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修返回参考点的方法有四种： 1) 栅格法；2)手动输入法；3)双MARK法；4) 扭矩法。1栅格法:栅格法适用范围最广；即适

11、用于半闭环系统，也适用于全闭环系统；即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：有回零减速开关和无回零减速开关。子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修1）有回零减速开关（1）有关参数设定P1002(1)=0，且P1005(1)=0：有减速开关P1006(5)：确定回零方向。0：正向；1：负向。P3003(5)：减速开关有效状态。0：“0”有效；1：“1”有效。P1424：回零快速速度。压减速开关前的速度。注：若P1424=0，以P1420*快速倍率的速度运行。P1425：回零低速速度。压上减速开关后降至到此速度。P1850：栅格偏移

12、量。脱开减速开关找到第一个MARK点后，伺服轴偏移的距离。P1240：第一参考点的坐标值。返回参考点完成后，机床坐标系变为P1240设定的值。子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修（2） 有关的PMC状态：方式：G43(0,1,2,7)=(1,0,1,1)；返回参考点（REF）方式。运动方向：G100(0-7)；分别控制8个轴返回参考点时的正向运动；G102(0-7)；分别控制8个轴返回参考点时的负向运动。注：运动方向与P1006(5)的回零方向是两个概念。减速开关：X9(0-7) 分别代表8个轴的减速开关;注：减速开关是“0”有效还是“1”有效，取决于P300

13、3(5)。回零完成：F120(0-7) =1 分别表示8个轴的参考点已经建立；注：使用增量型反馈元件的轴，在不断电的时，保持为“1”，断电后为“0”；使用绝对型反馈元件的轴，断电后也保持为“1”。F94(0-7)=1 分别表示返回参考点完成，且在参考点上。注：当轴移动后，便为“0”。子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修（3） 回零过程子情境2.1 回参考点故障诊断与维修MARK点参考点减速挡块快速速度P1424回零低速P1425回零起点栅格偏移量P1850+X方向运动方向为正向；回零方向也为正向时的图示G100(0)=1；P1006(5)=0学习情境2 数控铣

14、床故障诊断与维修（3） 回零过程子情境2.1 回参考点故障诊断与维修运动方向为负向；回零方向为正向时的图示G102(0)=1；P1006(5)=0+X方向MARK点减速挡块快速速度P1424回零低速P1425回零起点栅格偏移量P1850换向点学习情境2 数控铣床故障诊断与维修（3） 回零过程子情境2.1 回参考点故障诊断与维修运动方向为正向；回零方向为负向时的图示G100(0)=1；P1006(5)=1回零起点MARK点参考点减速挡块快速速度P1424回零低速P1425栅格偏移量P1850换向点+X方向学习情境2 数控铣床故障诊断与维修（3） 回零过程子情境2.1 回参考点故障诊断与维修运动方

15、向为负向；回零方向为负向时的图示G102(0)=1；P1006(5)=1MARK点参考点减速挡块快速速度P1424回零低速P1425回零起点栅格偏移量P1850+X方向学习情境2 数控铣床故障诊断与维修回零过程：1压减速开关前：快速运动；速度为P1424X设定的值，若P1424X=0，则以P1420X*快速倍率的速度运动。2压减速开关后：运动方向与回零方向一致时，速度减至由P1425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减速开关后，自动反向；再次压到减速开关后，减速至P1425设定的回零低速运动。3脱开减速开关后：继续以回零低速运动，找到反馈元件上的第一个MARK（零

16、信号）点后，再移动由P1850X设定的栅格偏移量后，停止。此点就是参考点。4回零结束后的状态：机床坐标系的X坐标值跳变为由P1240X设定的第一坐标系的值；返回参考点完成信号F0094(0)ZFX=1；参考点已经建立信号F0120(0)ZRFX=1；学习情境2 数控铣床故障诊断与维修2）无回零减速开关（1）有关参数设定P1002(1)=1，或P1005(1)=1：无减速开关。P1006(5)：确定回零方向。0：正向；1：负向。P1425：回零低速速度。P1850：栅格偏移量。找到第一个MARK点后，伺服轴偏移的距离。P1240：第一参考点的坐标值。返回参考点完成后，机床坐标系变为P1240设定

17、的值。子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修（2） 有关的PMC状态：方式：G43(0,1,2,7)=(1,0,1,1)；返回参考点（REF）方式。运动方向：G100(0-7)；分别控制8个轴返回参考点时的正向运动；G102(0-7)；分别控制8个轴返回参考点时的负向运动。注：运动方向与P1006(5)的回零方向是两个概念。减速开关：X9(0-7) 分别代表8个轴的减速开关;注：减速开关是“0”有效还是“1”有效，取决于P3003(5)。回零完成：F120(0-7) =1 分别表示8个轴的参考点已经建立；注：使用增量型反馈元件的轴，在不断电的时，保持为“1”，断

18、电后为“0”；使用绝对型反馈元件的轴，断电后也保持为“1”。F94(0-7)=1 分别表示返回参考点完成，且在参考点上。注：当轴移动后，便为“0”。子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修（3） 回零过程子情境2.1 回参考点故障诊断与维修运动方向和回零方向都为正向;G100(0)=1；P1006(5)=0回零起点JOG方式MARK点参考点JOG速度P1423回零低速P1425栅格偏移量P1850REF方式+X方向学习情境2 数控铣床故障诊断与维修（3） 回零过程子情境2.1 回参考点故障诊断与维修运动方向和回零方向都为负向; G102(0)=1；P1006(5)

19、=1REF方式MARK点参考点JOG速度P1423回零低速P1425运动起点栅格偏移量P1850+X方向JOG方式学习情境2 数控铣床故障诊断与维修（3） 回零过程子情境2.1 回参考点故障诊断与维修1设置JOG方式, G43(0,1,2,7)=(1,0,1,0); CRT上显示JOG;手动操作JOG方向信号+JXG100(0)或-JXG102(0), X轴移动一段距离, 人工停止.注: 运动方向一定与回零方向一致; P1006(5)=0时,操作+JX; P1006(5)=1,操作-JX.2更换方式为回零方式, G43(0,1,2,7)=(1,0,1,1); CRT上显示REF;再次操作X轴的

20、JOG方向信号，G100(0)+JX或G102(0)-JX。机床便沿X轴回零方向P1006(5)设定的方向运动; 速度为回零低速P1245设定值。3找到反馈元件上的第一个MARK（零信号）点后，再移动由P1850X设定的栅格偏移量后，停止。此点就是参考点。4回零结束后的状态：机床坐标系的X坐标值跳变为由P1240X设定的第一坐标系的值；返回参考点完成信号F0094(0)ZFX=1；参考点已经建立信号F0120(0)ZRFX=1学习情境2 数控铣床故障诊断与维修2手动输入法:手动输入法适用于半闭环系统绝对型编码器. 该方法的原理: 在MDI方式下, 手动置参数P1815(4)=1, 就完成了返回

21、参考点功能。CNC将当前机械位置作为参考点进行处理; 因为是绝对型编码器即使关机后,参考点位置也被记忆。该方法简洁明了,操作简单。子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修1）有关参数:P1815(1)=0; OPT半闭环系统.P1815(5)=1; APC绝对型编码器.P1815(4)=X; APZ绝对型编码器参考点建立与否.P1240: 第一参考点的坐标值。返回参考点完成后，机床坐标系变为P1240设定的值。子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修2）操作过程（以X轴回零为例）：基本原则: 按CNC的报警提示信息进行, 不可违背.（

22、1）MDI方式下, 置APZ P1815(4)X=0; CNC提示#000报警(要求关机);（2）关机/开机; CNC提示#300报警(X轴绝对型编码器需要返回参考点);（3）用JOG和INC方式移动机械到参考点位置;（4）MDI方式下, 置APZ P1815(4)X=1; CNC又提示#000报警(要求关机);观察机床坐标系跳变为P1240设定的值。 （5）关机/开机; 观察参考点已经建立信号F0120(0)ZRFX=1；子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修3双MARK法双MARK法适用全闭环系统, 带绝对参考标志的光栅尺.双MARK法原理是: 带绝对参考标

23、志的光栅尺有两路参考标志, Mark1和Mark2; Mark1的间距(P1821)与Mark2的间距(P1883)不相等,有一个较小的差值; 在光栅尺的原始零点(理论零点,物理上不存在) Mark1和Mark2重合, 离开原始零点后, Mark1和Mark2始终有差值,且越远越大; 只要测得刚刚经过的Mark1和Mark2之间的差值, 就可以计数出当前位置离开原始零点的距离. 测量出当前位置与机床参考点的距离, 再根据当前位置离开原始零点的距离又可以计数出机床参考点与原始零点的距离(P1883). 子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修在实际运作中, 测量Ma

24、rk1和Mark2之间的间距3或4次,由P 决定; 手动返回参考点时测量Mark1和Mark2之间的间距3或4次后, 便停止轴运动; 而不停止到参考点, 只是确定机床零点到停止点的距离; 而机床零点到参考点的距离取决于P1240(第一参考点坐标).1）有关参数:P1240: 第一参考点的坐标值。返回参考点完成后，机床坐标系变为P1240设定的值。P1425:回零低速速度。子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修P1802(1):DC4当使用带绝对参考标志的光栅尺建立参考点时, 检测3个还是4个Mark确定参考点.0: 3个;1: 4个.P1815(1)=1; OP

25、Tx全闭环系统.P1815(2); DCLx 是否使用带绝对参考标志的光栅尺.0: 不用;1:使用.P1821:Mark1的间隔(参考计数器容量).P1882:Mark2的间隔.P1883:机床参考点到光栅尺理论原点的距离.子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修子情境2.1 回参考点故障诊断与维修参数（No.1883）的设定方法难以测量从直线尺原点到参考点

26、之间的距离（参数（No.1883）时，可通过下面的步骤求出。 设定参数（No.1815），使本功能有效。在参数（No.1821、No.1882）中设定适当的值。在参数（No.1240）中设定 “0”。在参数（No.1883、No.1884）中设定 “0”。 在适当的位置建立参考点。（由此，机械坐标值就成为由直线尺原点到当前位置的距离。） 在JOG 进给或者手轮进给下，将机械定位在正确的参考点位置。 在参数（No.1883）中设定将此时的机械坐标值变换为检测单位的值（在机械坐标上乘以CMR 的值）。 如果需要，设定参数（No.1240）。学习情境2 数控铣床故障诊断与维修子情境2.1 回参考点故

27、障诊断与维修3）操作过程（以X轴回零为例）：（1）方式为回零方式, G43(0,1,2,7)=(1,0,1,1); CRT上显示REF;操作X轴的JOG方向信号，G100(0)+JX或G102(0)-JX。机床便沿X轴按给定的方向运动; 速度为回零低速P1245设定值.（2）当第一次检测到Mark信号(Mark1和Mark2)后机床暂停一瞬间再前进, 第二次检测到Mark信号后又暂停; 如此3,4次, 机床停止; 如果光栅尺正常, 则参考点建立.（3）F0120(0)ZRFx=1; 表示X轴参考点已建立;机床坐标系的坐标值: 当前位置距离机床零点(并非参考点)的值; Xmt=Xorg-P188

28、3x-P1240 xXmt:当前位置在机床坐标系中的坐标值;Xorg:当前位置距离光栅尺理论零点的值;学习情境2 数控铣床故障诊断与维修4扭矩法扭矩法适用于半闭环系统绝对型编码器。1）扭矩法返回参考点的原理（1）在REF方式下, 选择回零轴的手轮选择信号G0018(3,2,1,0):编码设置各个轴, 按循环启动按钮G0007(2); （2）伺服轴便沿P1006(5)回零方向设定的方向向机床上的固定挡块运动, 速度为P7183的设定值; （3）压上固定挡块, 当伺服轴扭矩达到P7186设定的百分率; （4）伺服轴便反向运动, 距离为P7181的设定值; 子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情

29、境2 数控铣床故障诊断与维修4扭矩法（5）伺服轴第二次去压固定挡块, 速度为P7184的设定值; （6）压上固定挡块, 当伺服轴扭矩达到P7186设定的百分率; （7）伺服轴便反向运动, 编码器第一次检测Mark信号; （8）伺服轴继续沿原反向运动, 移动P7182设定的距离后停止, 此点就是机床参考点; （9）返回参考点完成, P1815(4)APZ=1; F0120 x=1; F0094x=1; 机床坐标系的X坐标值跳变为由P1240X设定的第一坐标系的值.子情境2.1 回参考点故障诊断与维修学习情境2 数控铣床故障诊断与维修2）有关参数:P1006(5):确定回零方向。0：正向；1：负向。P1815(1)=0; OPT半闭环系统.P1815(5)=1; APC绝对型编码器.P1815(4)=X; APZ绝对型编码器参考点建立与否.P12