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数控机床机械原点丢失的恢复
作者: 来源:本站原创 文章点击数:

  1.数控机床零点的有关概念

    我们讨论的问题涉及到这样两个概念,机床原点和参考点,机床原点又称做机床零点,是指由机床制造商设置在机床上的一个物理位置,其作用是使机床与控制系统同步,建立测量机床运动坐标的起使点。机床参考点是指为建立机床坐标系而在机床上专门设置的固定点。

    机床参考点与机床原点的相对位置是固定的,在机床出厂前由机床制造厂家经精密测量确定,并通过机床参数予以设置。机床执行返回参考点的运动是建立坐标系的一方法,即在任何情况下,通过进行返回参考点运动,都可以使机床坐标轴运动到参考点并定位,系统自动以参考点为基准建立机床坐标系。机床坐标系一旦建立,在机床不断电、不急停的前提下机床坐标就保持不变。

    因为参考点、机床原点位置都是固定不变的。机床的软限位、螺距补偿、加工区域限制等功能均以之为基准才得以实现,同时也为机床自动换刀等辅助动作提供了一个定位基准。


    2.目前数控机床回零的方式

    (1)采用绝对编码器机床的回零方式  采用绝对编码器检测数控机床位置时,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的操作。

    (2)采用增量编码器机床的回零方式采用增量编码器检测机床位置时,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的操作。

    3.机床坐标原点的丢失

    我们单位的FV80加工中心是采用绝对编码器检测机床位置的,通常是不需要进行返回参考点的操作,机床本身依靠记忆来保存坐标位置信息,其优点是机床制造成本低、维修简单。但如果由于某种特殊原因使电池没电或是系统干扰造成绝对编码器记忆丢失,机床将无法进行返回参考点的操作,即无法建立机床坐标系,机床将不能正常运行(如图1所示)。

    4.目前恢复机床原点的方法


    对于这种情况机床厂家建议的做法是:①利用电动机过载找到x、y坐标的正极限。②利用换刀点来确定z坐标。但是这种做法存在两个问题:一是精度大于0.05mm,二是周期长。因为利用换刀点来确定z坐标要求操作者具有较高的操作水平和熟练程度才‘能完成此项操作。由于这种手动操作回参考点的难度大、而且精度低,因此,我们就想到用机械方式使机床返回参考点。

    5.使用机械手段进行机床原点恢复的思路

    (1)方法l在机床工作台上镗一个孔,然后将该孔的x、y轴坐标值记录下来并存档,利用心轴与工件台上表面的高度来确定z轴坐标值,也一同存档备用,但后来经过分析用该方法不但要在每台机床上镗一个孔。工作量多,而且还降低了工作台的整体刚性,也不利于该孔的精度保存。


    (2)方法2既然是以孔的方式来确定机床的一个固定位置,那么就可以将该孔做在一个检具上,如图2所示,这样即不破坏机床的刚度,又能达到同样效果。制作一个材质为45钢,进行调质处理后尺寸为100mm×100mm×240mm的长方体。各面磨出,保证垂直度、平等度、底面中部做两键与工作台中间基准T形槽配合与x轴平行,检具下面尾端做一个定位销来定位检具在x轴方向上的位置,上面镗一个20mm×30mm的孔。



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