数控机床机械原点丢失的恢复档

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

2、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。目前数控机床回零的方式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。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。机床坐

3、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所寂。供图1图I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：利用电动机过载找到x、y坐标的正 极限。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

4、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。使用机械手段进行机床原点恢复的思路方法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。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100mmX 100mm

5、X240mm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形槽配合与乂轴平一个定位销来定位检具在x轴方向上的位置，上面镗一个 20mmX30mm 的孔。行，检具下面尾端做（待续）实施过程检具和工作台之间应具有一个特定的位置关系，z向通过工作台的上表面定 位，检具的下表面做成三个点与其接触，使定位 图2更精确。x向利用工作台的侧面定位，在检具的下表面安装一个圆柱销，使圆柱 销和工作台侧面成线接触形式。y向选工作台中间的T形槽侧面作定位面，因为 这个面也是机床其他项目检测的一个基准，在检具的下表面装两个平键，使键的 侧面与之接触（如图3所示）。图3满足以上定位后在检具的

6、上表面镗一个直径20mm、深：30mm的孔。在进行 原点恢复时（以2号机床为例）具体操作方法如下：若发生机床原点丢失的情况，可以用手动方式重复以上操作过程，使机床回 到特定位置参考点的位置，将记录的x700.770, y269. 881，Z483. 978值取出。(1)将参数 1815.5(APC)和参数 1815.4(APz)的 x、 y、z都设置O,关机/开机。将机床工作台及主轴升/降台手动都移动在X 一 700. 770, Y 269. 88l, z一 483. 978即x、Y、z的机械原点上，也就是出厂时 .：的机械原点。 二(2)将 1815.5(APc)的 x、y、z 都设置 1,

7、关机 / 开机。将1815. 4(APz)的x、Y、z都手动设置1,关 机/开机，零点设置完成，机床即可正常运行。原点恢复后的误差分析镗孔精度可以保证在0.008mm以内，键的侧面定位及挡销的定位误差可以保证 在0.01mm以内，累计误差应小于0.018mm。我们实际操作时的误差是 0.01mm，这种结果应该说是比较理想的(如图4所示)。结语通过使用方法在实际工作中对FV80型加工中心原点恢复的应用和验证，从 结果来看效果很好，可以说该方法是行之有效的，且在大多数企业都有可以借鉴 使用和推广的意义，因为使用该方法的好处是只需要制作一个检具，而且检具制 作也简单，成本低，免去了在每台机床上都要镗一个孔的缺陷。既不破坏原有机 床刚性，又能使机车丢失的原点准确恢复。操作简便，只需在构进设备后，利用 检具把每个机床的第二参考点数据采集出来后，并做保存即可。在出现意外情况