磨削技術(shù)
數(shù)控平面磨床返回基準(zhǔn)點(diǎn)故障 |
| 發(fā)布時(shí)間：2020/7/19 |
| 數(shù)控?cái)?shù)控平面磨床基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)值是相對于數(shù)控平面磨床零點(diǎn)設(shè)置的，是聯(lián)系數(shù)控平面磨床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系的關(guān)系點(diǎn)，每次啟動(dòng)數(shù)控平面磨床，都要進(jìn)行返回基準(zhǔn)點(diǎn)操作。目前，返回基準(zhǔn)點(diǎn)主要有使用脈沖編碼器(或光柵尺)的柵格法和使用磁感應(yīng)開關(guān)的磁開關(guān)法兩種。磁開關(guān)法因有定位漂移而較少應(yīng)用，常用的是柵格法。 1．柵格法返回基準(zhǔn)點(diǎn)控制原理 采用增量式光電脈沖編碼器或光柵尺返回基準(zhǔn)點(diǎn)的方法稱為增量柵格法。為保證準(zhǔn)確定位，在到達(dá)基準(zhǔn)點(diǎn)之前必須使數(shù)控?cái)?shù)控平面磨床的伺服系統(tǒng)自動(dòng)減速，因此在數(shù)控?cái)?shù)控平面磨床工作厶I=1上安裝有減速擋塊及相應(yīng)的檢測元件。下面，以FANUC Oi系統(tǒng)的數(shù)控?cái)?shù)控平面磨床為例，簡要敘述擋塊式增量柵格法返回基準(zhǔn)點(diǎn)的控制原理和工作過程，如圖所示。 快速進(jìn)給速度 Vl(PRMl420)慢速進(jìn)給速度 V2(PRMl425)
快速進(jìn)給速度參數(shù)(PRMl420)、慢速進(jìn)給速度參數(shù)(PRMl425)、加減速時(shí)間常數(shù)(PRMl620)、柵格偏移量參數(shù)(PRMl850)等分別由數(shù)控系統(tǒng)的相應(yīng)參數(shù)設(shè)定。編碼器除產(chǎn)生反饋位移和速度的脈沖信號外，還每轉(zhuǎn)產(chǎn)生一個(gè)零標(biāo)志信號即基準(zhǔn)信號PCZ。數(shù)控平面磨床返回參考點(diǎn)的操作步驟如下。 (1)將方式開關(guān)撥到“回零工作方式”擋，選擇要返回基準(zhǔn)點(diǎn)的軸，按下該軸正向點(diǎn)動(dòng)按鈕(+J)，該軸先以快速移動(dòng)速度(V1)移向基準(zhǔn)點(diǎn)減速開關(guān)，如圖中①。②的過程。 (2)當(dāng)安裝在工作臺(tái)下面一起運(yùn)動(dòng)的減速擋塊壓下減速開關(guān)觸點(diǎn)時(shí)，如圖中②_③的過程，減速信號(術(shù)DEC)由通(ON)轉(zhuǎn)為斷(OFF)狀態(tài)，工作臺(tái)進(jìn)給減速，按參數(shù)設(shè)定的慢進(jìn)給速度(V2)繼續(xù)移動(dòng)。減速可降低移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)慣量，使得停留位置準(zhǔn)確。 (3)柵格法是采用脈沖編碼器上每轉(zhuǎn)出現(xiàn)一次的柵格信號PCZ來確定基準(zhǔn)點(diǎn)，該信號也稱為一轉(zhuǎn)脈沖信號，當(dāng)減速擋塊釋放檢測開關(guān)時(shí)，如圖6—1中③_④的過程，減速信號由斷(OFF)轉(zhuǎn)為通(ON)后，數(shù)控系統(tǒng)將等待編碼器上的第一個(gè)柵格信號的出現(xiàn)。該信號一出現(xiàn)，工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)就立即停止，以此位置作為數(shù)控平面磨床基準(zhǔn)點(diǎn)，同時(shí)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出基準(zhǔn)點(diǎn)返回完成信號，基準(zhǔn)點(diǎn)燈亮，表明數(shù)控平面磨床該軸返回基準(zhǔn)點(diǎn)成功。 需要注意的是，柵格信號(GRID)并不是編碼器直接發(fā)出的信號，而是數(shù)控系統(tǒng)在一轉(zhuǎn)信號PCZ和軟件共同作用下產(chǎn)生的信號。FANUC公司使用柵格信號的目的，就是可以通過調(diào)整柵格偏移量(FANUC 01中由PRMl850號系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定)，在一定范圍內(nèi)靈活調(diào)整數(shù)控平面磨床基準(zhǔn)點(diǎn)位置。數(shù)控?cái)?shù)控平面磨床使用中，只要不改變脈沖編碼器與絲杠間的相對位置或不移動(dòng)基準(zhǔn)點(diǎn)擋塊和檢測開關(guān)調(diào)定的位置，柵格信號就會(huì)以很高的重復(fù)精度出現(xiàn)。 數(shù)控平面磨床不能正確返回基準(zhǔn)點(diǎn)是數(shù)控?cái)?shù)控平面磨床常見的故障之一。下面介紹幾種數(shù)控平面磨床在返回基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)的故障。 2．?dāng)?shù)控平面磨床不能返回基準(zhǔn)點(diǎn) 數(shù)控平面磨床不能返回基準(zhǔn)點(diǎn)，一般有三種情況： (1)偏離基準(zhǔn)點(diǎn)一個(gè)柵格距離。造成這種故障的原因有三種：①減速(板)擋塊位置不正確；②減速擋塊的長度太短；③基準(zhǔn)點(diǎn)用的接近開關(guān)的位置不當(dāng)。該故障一般在數(shù)控平面磨床大修后發(fā)生，可通過重新調(diào)整擋塊位置來解決。 (2)偏離基準(zhǔn)點(diǎn)任意位置，即偏離一個(gè)隨機(jī)值。這種故障與下列因素有關(guān)：①外界干擾，如電纜屏蔽層接地不良，脈沖編碼器的信號線與強(qiáng)電電纜靠得太近；②脈沖編碼器用的電源電壓太低(低于4．75V)或有故障；③數(shù)控系統(tǒng)主控板的位置控制部分不良；④進(jìn)給軸與伺服電機(jī)之間的聯(lián)軸器松動(dòng)。 (3)微小偏移。其原因有兩個(gè)：①電纜連接器接觸不良或電纜損壞；②漂移補(bǔ)償電壓變化或主板不良。 例 一臺(tái)使用FANUC 0i TB系統(tǒng)的數(shù)控車床，z軸方向加工尺寸不穩(wěn)定，系統(tǒng)無報(bào)警顯示。 故障分析與處理：檢查傳動(dòng)系統(tǒng)間隙、伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性、返回基準(zhǔn)點(diǎn)動(dòng)作以及編碼器信號均正常。再檢查相關(guān)機(jī)械結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)減速擋塊緊固螺釘松動(dòng)，擋塊移動(dòng)，導(dǎo)致返回基準(zhǔn)點(diǎn)無規(guī)律漂移，Z軸方向加工尺寸超差，工件報(bào)廢。調(diào)整、緊固減速擋塊后故障消失。 3．?dāng)?shù)控平面磨床在返回基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)發(fā)出超程報(bào)警 這種故障有兩種情況： (1)無減速動(dòng)作，無論是發(fā)生軟件超程還是硬件超程，都不減速，一直移動(dòng)到觸及限位開關(guān)而停機(jī)?？赡苁欠祷鼗鶞?zhǔn)點(diǎn)減速開關(guān)失效，開關(guān)觸頭壓下后，不能復(fù)位，或減速擋塊處的減速信號線松動(dòng)，返回基準(zhǔn)點(diǎn)脈沖不起作用，致使減速信號沒有輸入到數(shù)控系統(tǒng)。 (2)返回基準(zhǔn)點(diǎn)過程中有減速，但低速移動(dòng)到觸及限位開關(guān)而停機(jī)?？赡茉蛴校簻p速后，返回基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記指定的基準(zhǔn)脈沖沒出現(xiàn)。其中，一種可能是在返回基準(zhǔn)點(diǎn)操作中沒有發(fā)出返回基準(zhǔn)點(diǎn)脈沖信號；或返回基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記失效；或由基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記選擇的返回基準(zhǔn)點(diǎn)脈沖信號在傳送或處理過程中丟失；或測量系統(tǒng)硬件故障，對返回基準(zhǔn)點(diǎn)脈沖信號無識(shí)別和處理能力。另一種可能是減速開關(guān)與返回基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記位置錯(cuò)位，減速開關(guān)復(fù)位后，未出現(xiàn)基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記。 4．?dāng)?shù)控平面磨床在返回基準(zhǔn)過程中狀態(tài)發(fā)生變化 數(shù)控平面磨床在返回基準(zhǔn)過程中數(shù)控系統(tǒng)突然變成“NOT READY"狀態(tài)，但CRT畫面卻無任何報(bào)警顯示。出現(xiàn)這種故障也多為返回基準(zhǔn)點(diǎn)用的減速開關(guān)失靈。 5．?dāng)?shù)控平面磨床在返回基準(zhǔn)點(diǎn)過程中報(bào)警 數(shù)控平面磨床在返回基準(zhǔn)點(diǎn)過程中發(fā)出“未返回基準(zhǔn)點(diǎn)"報(bào)警，其原因可能是改變了設(shè)定參數(shù)所致。 某臺(tái)數(shù)控加工中心，在B軸進(jìn)行返回基準(zhǔn)點(diǎn)操作時(shí)，也能夠快速移動(dòng)后轉(zhuǎn)為低速移動(dòng)，但找不到基準(zhǔn)點(diǎn)。 根據(jù)故障現(xiàn)象，首先檢測伺服系統(tǒng)和測量系統(tǒng)，經(jīng)查均正常。數(shù)控系統(tǒng)返回基準(zhǔn)點(diǎn)指令也正確。通過觀察I／O接El狀態(tài)，可見減速開關(guān)信號米DEC也正常。用顯示器檢查B軸測量系統(tǒng)所用的脈沖編碼器信號，發(fā)現(xiàn)無零標(biāo)志信號PCZ輸出。由此可以確認(rèn)故障是由于脈沖編碼器零標(biāo)志脈沖丟失所致。拆開脈沖編碼器檢查，發(fā)現(xiàn)油污染嚴(yán)重，用無水酒精清洗脈沖編碼器后，重新裝機(jī)試車，數(shù)控平面磨床恢復(fù)正常工作。 |
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