数控机床手动返回参考点的重要性

时间：2020-12-17 09:48:04　来源：柠檬阅读网本文已影响人

              (包头职业技术学院机械制造及自动化系数控教研室，内蒙古包头 014030)
摘要：手动返回参考点是数控机床操作非常重要的功能。文章介绍了手动返回参考点在数控机床加工中的重要性和在哪些情况下需要返回参考点的特点。
关键词：机床参考点；
机床原点；
零脉冲
中图分类号：TG502 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2008)02—0087—01
      手动返回参考点是数控机床操作非常重要的功能之一，数控机床每次开机后一般要进行手动返回参考点(或回零)操作。手动返回参考点就是在手动方式(JOG)下，选择“回参考点”操作方式，按对应轴的方向键(一般是正方向)，坐标轴以机床参数设定的“回参考点快速”速度向参考点移动，当“参考点减速”挡块压上后，参考点减速信号生效，电动机减速至机床参数设定的“参考点搜索速度”，越过参考点挡块后，参考点减速信号恢复，坐标轴继续以搜索速度运动，在参考点减速挡块放开后，位置检测装置的第一个“零脉冲”到达后即开始计数，当到达机床参数设置的“参考点偏移量”后，坐标轴停止运动，参考点运动结
束。
      机床参考点是机床厂家在机床出厂前在机床上设定的固定基准点，一般位于机床移动部件(刀架、工作台等)沿其坐标轴正向移动的极限位置，是不允许随意改变的。每台机床可以有一个参考点，也可根据需要设置多个参考点。机床参考点是建立机床坐标系的基准点，只有正确地返回机床参考点才能建立起正确的机床坐标系，在机床坐标系下通过对刀建立起工件坐标系，在工件坐标系中按事先编好的程序加工出符合零件图纸要求的零件。因此，手动返回参考点在数控机床操作中是非常重要的。
1 数控机床返回参考点的必营性
      数控机床的位置检测装置，无论是采用脉冲编码器、磁栅或光栅，一定是增量式的才会有开机回参考点的问题。如果采用的是绝对式的，只需在机床调试时第一次开机后，通过参数设置配合机床回零操作调整到合适的澄考点即可。此后每次开机，不必再进行回参考点操作。因为采用绝对式的检测装置时，系统断电后位置检测装置靠电池来维持坐标值实际位置的记忆，所以机床开机时，不需要进行返回参考点操作。但由于绝对式的检测装置处理信号复杂且价格贵，所以目前大多数数控机床采用增量式的位置检测装置，如增量式的编码器等。对于一台已调整好的机床，其零点已确定，即机床坐标系也就确定了。但是系统断电后，工件坐标系的坐标值就失去记忆，机械坐标值尽管靠电池维持坐标值的记忆，但只是记忆机床断电前的坐标值而不是机床的实际位置，所以机床首次开机后要进行返回参考点操作。
2 手动返回参考点在建立工件坐标系中的重要性
      下面以CK7150A数控车床(系统为FANUC)为例，说明数控机床通过返回参考点来建立机床坐标系的过程，如图1所示。

      图1中1主轴，2机床原点，3机床参考点，4旋转刀架，5镗孔刀座。
      机床原点是数控机床厂家设定在机床上的一个固定点，作为机床调整的基准点。
      数控机床在执行完返回参考点动作后，在机床操作面板上显示的坐标值如下：

      图2显示画面中的相对坐标值是指以机床原点为坐标原点的坐标系下，机床参考点从机床的原点移动到机床参考点的增量坐标值；
绝对坐标值是指以机床原点为坐标原点的坐标系下，机床参考点在该坐标系的绝对值；
机械坐标值是指以机床参考点为坐标原点的坐标系下，机床参考点在该坐标系下的绝对坐标值。当然不同的机床厂家坐标系的定义有所不同，实际使用中应根据机床厂家的机床说明书来操作。
      在建立机床坐标系后，加工时，工件随夹具在机床上安装后，测量工件原点与机床原点之间的距离，这个距离称为工件原点的偏置，加工前将原点的偏置输入到数控系统中，(即预置坐标原点偏置量)，加工中，加工程序中的原点偏置指令(G54～G59)使数控系统自动将原点偏置加到工件坐标系上，即将工件坐标系原点平移到机床原点上，也就是把工件坐标系中的刀具的运动，转移到机床坐标系中，所以加工程序按工件坐标系编制。加工时利用原点的偏置功能，可以保证机床正确执行加工程序，加工出符合零件图纸要求的零件。
      数控机床在首次开机后要执行手动返回参考点，除此之外，在机床按下急停开关，机床处于急停状态，在旋出急停开关后和数控机床出现故障并修复后也需要执行返回机床参考点操作。这样操作的目的和机床首次开机后返回参考点的目的相同，这里不再赘述。另外在连续重复的加工以后，通过执行回参考点可消除进给运动部件的坐标累积误差，从而使加工出来的零件误差小，更满足零件图纸的要求。
3 结束语
      数控机床在首次开机后、按下急停开关后和机床出现故障修复后都要进行手动返回参考点，其目的是为了建立准确的机床坐标系，在准确的机床坐标系下才能加工出合格的零件，在连续重复的加工以后也要通过返回参考点消除进给运动部件的坐标累积误差。
［参考文献］
［1］王侃夫.数控机床故障诊断及维护［M］.北京：机械工业出版社，2006，7.
［2］王钢.数控机床调试、使用与维护［M］.北京：化学工业出版社，2006，3.
［3］严爱珍.机床数控原理与系统［M］.北京：机械工业出版社，2003，8.
［4］刘永久.数控机床故障诊断及维修技术［M］.北京：机械工业出版社，2006，1.
［5］中国机械工程学会设备与维修工程分会,机械设备维修问答丛书编委会．数控机床故障检测与维修问答［M］.北京：机械工业出版社，2006，7.

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