在数控机床运行中,伺服器维修时遇到回参考点故障是常见问题,可能由机械、电气、参数设置或环境等多方面因素导致。以下是常见故障类型、诊断方法及维修策略:
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(如编码器)损坏,未发出零标志脉冲信号。
接口电路故障,系统未接收到零点信号。
原因:
回参考点无减速过程,直接超程报警
减速开关失效(如开关松动、接线断路),导致运行位置检测元件发出的基准脉冲信号无效。
原因:
回参考点有减速但未找到参考点
检测元件未发出一转信号,或信号在传输/处理中丢失。
传动误差导致一转信号刚错过,坐标轴触及限位开关。
原因:
回参考点位置偏移(整螺距偏差)
减速开关位置与编码器零脉冲位置过近,传动误差导致工作台在减速开关触发时错过零脉冲信号。
原因:
回参考点报警且指示灯不亮
编码器零脉冲信号丢失或器件故障。
系统参数设置错误(如栅格偏移量、参考点坐标值)。
原因:
二、诊断方法与步骤
机械部件检查
用千分表测量滚珠丝杠轴向窜动量(超过0.02毫米需调整预紧力)。
检查导轨润滑是否充足,避免滑块运动阻力增大导致定位精度超差。
进入系统诊断界面查看零脉冲信号是否丢失。
检查电缆接头是否氧化松动,供电电压是否稳定(如西门子840D系统曾因编码器供电电压波动导致坐标偏差)。
用万用表测量开关触点通断,手动按压观察信号灯变化。
检查开关安装位置是否偏移(超过2毫米需调整并用定位销固定)。
减速开关:
编码器:
传动部件:
电气信号排查
重点检查栅格偏移量、参考点坐标值等参数(如FANUC系统参数1850)。
确认绝对式编码器电池电压是否低于2.8伏(需立即更换)。
使用示波器检查编码器零脉冲信号,确认信号是否发出或丢失环节。
信号跟踪法:
参数核对:
环境因素检查
检查设备接地电阻是否小于4欧姆,动力电缆与信号线是否分开布线。
确认液压或气动夹紧装置压力是否正常(如立式车床夹紧气缸密封圈老化导致压力不足,影响回零精度)。
三、维修策略与案例
零点开关故障
案例:某FANUC系统机床回参考点超程报警,拆开防护罩发现开关内部积存切削液导致接触不良,更换开关后功能恢复。
维修:清洁或更换零点开关,调整安装位置并固定。
编码器故障
案例:西门子840D系统Z轴回零后坐标偏差0.5毫米,示波器检测发现编码器供电电压波动,增加滤波电容后问题解决。
维修:检查编码器供电电压,更换损坏的编码器或电缆。
参数设置错误
案例:三菱M70系统维修后回零方向错误,检查发现参数2049反向信号设定值被误改,恢复原始参数后运行正常。
维修:备份参数并记录机床各轴机械位置,按备份参数重新设置。
传动误差调整
案例:某加工中心X轴回零时偶发位置偏差,拆解发现滚珠丝杠支撑轴承磨损产生轴向窜动,更换轴承后重新预紧消除间隙。
维修:调整滚珠丝杠预紧力,更换磨损的传动部件。
四、预防性维护建议
定期检查:
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,每年检测导轨直线度误差。
建立趋势图:
记录回零精度数据,当重复定位误差超过公差带50%时提前预警。
规范操作:
执行回零操作前确认各轴移动范围内无障碍物,紧急停止按钮功能正常。
培训与档案管理:
定期对维修人员进行最新控制系统培训,掌握新型检测设备使用方法(如激光干涉仪在位置精度检测中的应用)。
建立设备故障档案,记录故障现象、检测数据、处理方法和更换备件型号。