在数控机床运行中,伺服器维修时遇到回参考点故障,可能由多种原因导致,以下是常见故障类型、排查方法及处理建议:
一、常见故障类型及原因
回零动作异常,无法找到零点
零点开关损坏:未发出减速信号,导致回零轴高速通过零点。
检测元件故障:如编码器未发出零标志脉冲信号,系统无法识别零点。
接口电路损坏:系统无法接收零点开关或脉冲信号。
无减速过程,直接超程报警
减速开关失效:减速挡块松动、移位或开关损坏,导致系统未收到减速信号。
连接电路断路:减速开关至系统的线路故障,信号无法传输。
有减速但未找到参考点,触及限位开关停机
检测元件信号丢失:编码器未发出一转信号,或信号在传输中丢失。
传动误差:一转信号刚错过,坐标轴在等待下一信号时触及限位开关。
参考点位置偏移(整螺距偏差)
减速信号与零脉冲时序不匹配:减速开关位置不当,或栅格偏移量参数设置错误,导致系统在错过零脉冲后需等待编码器再转一周。
参考点位置随机变化
编码器受干扰:如供电电压波动、反馈电缆未屏蔽、周围电磁干扰等。
机械连接松动:电机与丝杠联轴器松动,或减速挡块未固定。
二、排查方法与处理建议
检查机械部件
减速挡块:确认安装牢固,无松动或移位(偏差超过2mm可能导致检测失效)。
联轴器:检查电机与丝杠连接是否紧密,消除间隙。
导轨润滑:确保滑块运动阻力均匀,避免因润滑不足导致参考点重复定位精度超差。
验证电气信号
进入系统诊断界面,查看零脉冲信号是否丢失。
使用示波器检测编码器供电电压(如西门子840D系统曾因电压波动导致Z轴偏差0.5mm,增加滤波电容后解决)。
检查电缆接头是否氧化松动,反馈电缆是否与动力线分开布线。
零点开关:用万用表测量触点通断,手动按压观察信号灯变化。
编码器信号:
核对系统参数
栅格偏移量:调整参数使一转信号产生的时刻离减速信号从断到通处约半个周期。
参考点坐标值:确认参数设置与机械实际位置匹配(如三菱M70系统曾因参数2049反向信号设定值被误改导致回零方向错误)。
绝对式编码器电池:电压低于2.8V时立即更换,防止数据丢失。
处理环境干扰
接地电阻:确保设备接地电阻小于4Ω,减少电磁干扰。
屏蔽措施:对编码器反馈电缆采取屏蔽处理,避免与动力线捆扎。
三、典型案例与解决方案
案例1:FANUC系统机床回参考点超程报警
故障现象:拆开防护罩发现减速开关内部积存切削液,导致接触不良。
处理:更换减速开关,清理切削液,调整安装位置并用定位销固定。
案例2:西门子840D系统Z轴坐标偏差
故障现象:每次回零后Z轴坐标偏差0.5mm。
处理:用示波器检测发现编码器供电电压波动,在电源模块处增加滤波电容后问题解决。
案例3:加工中心X轴回零位置偏差
故障现象:拆解发现滚珠丝杠支撑轴承磨损产生轴向窜动。
处理:更换轴承,重新预紧消除0.03mm间隙,用千分表测量确认丝杠轴向窜动量小于0.02mm。
四、预防性维护建议
定期清洁:每月清洁检测开关表面油污,每季度检查编码器连接件紧固状态。
参数备份:维修或系统重置后,核对栅格偏移量、参考点坐标值等参数,并备份原始数据。
趋势监测:建立设备回零精度趋势图,当重复定位误差超过公差带50%时提前预警。