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1、北京电子科技职业学院Beijing Electronic Science and Technology Vocational College毕 业 论 文设计题目FANUC、SIEMENS数控机床参考点的原理、设置与维修系 部 数控系 专 业 数控设备应用于维护 班 级 09数控设备 姓 名 侯金宇 指导教师 顾春光 年 月摘 要制造技术是各国经济竞争的重要支柱之一，经济的成功在很大程度上得益于先进的制造技术，而机床是机械制造技术重要的载体，它标志着一个国家的生产能力和技术水平。随着计算机技术，特别是微型计算机技术的发展及其在数控机床上的应用，机床数控技术正从普通数控向计算机数控发展。数控机床
2、断电后系统对坐标轴的位置记忆自动遗失，因此机床开机首先进行回零操作：使机床各坐标轴回到某个固定位置（机床坐标系零点）。回零是数控机床操作中最重要的功能环节之一，直接影响数控机床的各种刀具补偿，间隙补偿，轴向补偿以及其他精度补偿和零件加工质量。当数控机床更换、拆卸电机或编码器后，机床会有报警信息：编码器内的机械绝对位置数据丢失了，或者机床回参考点后发现参考点和更换前发生了偏移，这就要求我们重新设定参考点，所以我们对了解参考点的工作原理十分必要。目 录目录序号为：一、二、三、；、1、2、3；(1)、(2)、(3)、，要求标题层次清晰。目录中的标题应与正文中的标题一致。论文文本每页右下角必须有页码，
3、目录中必须标明页码。示例：摘要1目录2绪论4一、数控机床主轴变频的系统结构与运行模式5（一）主轴变频控制的基本原理5（二）主轴变频控制的系统构成5（三）主轴变频控制的运行模式5二、变频器主轴的故障分析6（一）故障分析及处理的一般流程6（二）频器主轴的故障现象7（三）变频器主轴电气故障分析71数控机床电气控制系统组成及作用72电气故障的常用诊断方法73变频器系统故障的检查和排除8（1）速度调节器的检测 8（2）电机检查 9（3）系统参数的调节10（4）主轴正反转、停止指令信号的检查11（5）速度指令电压的检查11（6）外部干扰的处理12 （四）变频器主轴机械故障分析151.主轴发热、噪音152.
4、加工尺寸不稳定153主轴部件故障154进给传动链故障16四、结论16致谢17参考文献18绪 论对于我国机械加工产业来讲，我们数控机床应用与维护专业是不可或缺的一项工程，他为国家培育着全国乃至世界都缺少的维修技术人才。这种人才可以大大提高生产效率和提高安全保障，因对数控机床的全面了解，也为我国生产本土机床供应设计人才奠定了基础。但正因这种人才需要的综合素质特别高，所以对学者们有着很大的考验。这次我做的关于FANUC，SIEMENS机床参考点的课题虽然对于机床维修来说只是冰山一角，但也反映出维修人才对各种知识的熟悉程度，确切的说是反映出我们学者的学习成果。 参考点是指当执行手动参考点回归或加工程序
5、的G28指令时机械所定位的那一点，又名原点或零点。每台机床有一个参考点，根据需要也可以设置多个参考点，用 于自动刀具交换(ATC)、自动拖盘交换(APC)等。通过G28指令执行快速复归的点称为第一参考点(原点)，通过G30指令复归的点称为第二、第三或 第四参考点，也称为返回浮动参考点。由编码器发出的栅点信号或零标志信号所确定的点称为电气原点。机械原点是基本机械坐标系的基准点，机械零件一旦装配 好，机械参考点也就建立了。为了使电气原点和机械原点重合，将使用一个参数进行设置，这个重合的点就是机床原点。机床配备的位置检测系统一般有相对位置检测系统和绝对位置检测系统。相对位置检测系统由于在关机后位置数
6、据丢失，所以在机床每次开机后都要求先回零点才可 投入加工运行，一般使用挡块式零点回归。绝对位置检测系统即使在电源切断时也能检测机械的移动量，所以机床每次开机后不需要进行原点回归。由于在关机后位 置数据不会丢失，并且绝对位置检测功能执行各种数据的核对，如检测器的回馈量相互核对、机械固有点上的绝对位置核对，因此具有很高的可信性。当更换绝对位 置检测器或绝对位置丢失时，应设定参考点，绝对位置检测系统一般使用无挡块式零点回归。一、使用相对位置检测系统的参考点回归方式： 1、FANUC系统： 1)、工作原理：数控机床返回参考点的控制形式有三种，一是增量编码器有挡块控制，二是绝对编码器无挡块控制，三是绝对
7、编码器有挡块。下面分析增量编码器有挡块返回参考点的控制原理。 有减速挡块的栅格法返回参考点控制，通过接收安装在机床上的减速开关送出的减速信号（*DEC）,系统检取CNC内部产生的电动机没转的栅格信号使伺服电动机停止，将该位置定为机床的参考点。图中的b为系统的栅格宽度，a为系统的栅格偏移量。插图系统在返回参考点状态（REF）下，按下各轴点动按钮（+J），机床以快移速度向机床参考点方向移动，当减速开关（*DEC）碰到减速挡块使，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，系统开始找编码器一转信号，系统接收到一转信号后，按系统参数设定方向移动到栅格信号位置停止，该位置为机床的参考
8、点位置。2)、相关参数：参数内容系统0i/16i/18i/21i0所有轴返回参考点的方式： 0. 挡块、 1. 无挡块1002.10076各轴返回参考点的方式： 0. 挡块、 1. 无挡块1005.10391各轴的参考计数器容量182105700575 7570 7571每轴的栅格偏移量185005080511 0640 0642 7508 7509是否使用绝对脉冲编码器作为位置检测器： 0. 不是 、是 1815.50021 7021绝对脉冲编码器原点位置的设定：0. 没有建立、 1. 建立1815.40022 7022位置检测使用类型：0.内装式脉冲编码器、1. 分离式编码器、直线尺181
9、5.10037 7037快速进给加减速时间常数16200522快速进给速度142005180521FL速度14250534手动快速进给速度142405590562伺服回路增益182505173)、设定方法：a、 设定参数：所有轴返回参考点的方式=0;各轴返回参考点的方式=0;各轴的参考计数器容量，根据电机每转的回馈脉冲数作为参考计数器容量设定;是否使用绝对脉冲编码器作为位置检测器=0 ;绝对脉冲编码器原点位置的设定=0;位置检测使用类型=0;快速进给加减速时间常数、快速进给速度、FL速度、手动快速进给速度、伺服回路增益依实际情况进行设定。b、 机床重启，回参考点。c、 由于机床参考点与设定前不
10、同，重新调整每轴的栅格偏移量。4)、故障举例：一台0i-B机床X轴手动回参考点时出现90号报警(返回参考点位置异常)。a、机床再回一次参考点，观察X轴移动情况，发现刚开始时X轴不是快速移动，速度很慢;b、检测诊断号#300，128;d、 检查手动快速进给参数1424，设定正确;e、 检查倍率开关ROV1、ROV2信号，发现倍率开关坏，更换后机床正常。2、西门子系统：1)、工作原理：机床回参考点时，回归轴以Vc速度快速向参考点文件块位置移动，当参考点开关碰上挡块后，开始减速并停止，然后反方向移动，退出参考点挡块位置，并以Vm速度移动，寻找到第一个零脉冲时，再以Vp速度移动Rv参考点偏移距离后停止
11、，就把这个点作为2)、相关参数：参数内容 系统802D/810D/840D返回参考点方向MD34010寻找参考点开关速度(Vc)MD34020寻找零脉冲速度(Vm)MD34040寻找零脉冲方向MD34050定位速度(Vp)MD34070参考点偏移(Rv)MD34080参考点设定位置(Rk)MD341003、设定方法：a、设定参数：返回参考点方向参数、寻找零脉冲方向参数根据挡块安装方向等进行设定;寻找参考点开关速度(Vc)参数设定时，要求在该速度下碰到挡块后减速到“0”时，坐标轴能停止在挡块上，不要冲过挡块;参考点偏移(Rv)参数=0b、机床重启，回参考点。C、由于机床参考点与设定前不同，重新调
12、整参考点偏移(Rv)参数。4、故障举例：一台西门子810D系统，机床每次参考点返回位置都不一致，从以下几项逐步进行排查：a、 伺服模块控制信号接触不良;b、电机与机械联轴节松动;C、参数点开关或挡块松动;d、参数设置不正确;、位置编码器供电电压不低于4.8V;f、位置编码器有故障;g、位置编码器回馈线有干扰;最后查到参考点挡块松动，拧紧螺丝后，重新试机，故障排除。二： 绝对位置检测系统：1. FANUC系统：1)、工作原理： 绝对位置检测系统参考点回归比较简单，只要在参考点方式下，按任意方向键，控制轴以参考点间隙初始设置方向运行，寻找到第一个栅格点后，就把这个点设置为参考点。2)、相关参数：参数内容 系统0
