TKP6511镗铣床回参考点故障原因及解决方法

王耀伟　柴景平

摘 要：针对TKP6511型镗铣床X轴返回参考点失败的故障，通过对故障现象和原因的分析，运用诊断方法，确定了故障点并排除了故障。

关键词：镗铣床；孔距；钻孔；铣端面

中图分类号：TG536 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.21.158

沈阳中捷机床厂生产的TKP6511数控镗铣床，其数控系统采用了西门子SINUMERIK 840D系统，人机通讯软件为MMC103，操作面板为OP031，伺服主轴，共7个进给轴。该机床以镗、铣削为主，也可进行钻孔、扩孔、铣端面等多种工序的加工，特别适合加工多孔系、孔距要求较精确的箱形零件。

该机床采用光栅尺增量栅格法回零方式。由于该机床每次断电后，对各个坐标轴的位置记忆自动遗失，因此，开机后必须让机床各坐标轴回到机床坐标系的原点或参考点，这一过程称为机床回零或回参考点操作。数控机床的各种刀具补偿、间隙补偿、轴向补偿以及其他精度补偿措施能否发挥正确作用，完全取决于数控机床能否回到正确的零点位置。

该机床正常的回零动作为：坐标轴先以较快速度V1快速向零点靠近，压下零点开关后，坐标轴制动停止，然后反向以速度V3移动至越过零点开关后，沿原方向以速度V2向零点移动；当零点开关再次被压下时，系统开始查询零标志脉冲，零标志脉冲出现时发出相对应的栅格脉冲控制信号控制回零轴制动停止，回零结束。

1 故障现象

X轴在回参考点的过程中，以G0速度向零点靠近，没有明显的减速动作，一直移动，直至碰到X轴负向极限挡块，出现“X轴回参考点逼近错误”报警，X轴锁死无动作，其余各轴能正常返回参考点，可正常工作。

2 故障原因分析

经检查，该设备X轴能进行回零操作，但是 X轴回零动作过程异常，找不到零点。在排除编码器“零脉冲”不良、系统光栅尺不良、屏蔽线不良、系统参数设置错误等故障后，经分析发现可能与以下因素有关：零点开关损坏、PLC的输入模块损坏、线路损坏。

2.1 零点开关损坏

无法发出使控制系统减速的信号，控制系统未产生查询动作，导致回零轴无法减速，以较高的速度通过零点，直到碰到X轴的限位开关紧急停车。

2.2 PLC的输入模块损

无法接收零点开关信号或零点脉冲信号，导致回零操作失败，直到碰到限位开关紧急停下。

2.3 线路损坏

无法发出零标志脉冲信号，导致零点查询失败，直到碰到限位开关紧急停下。

3 故障排除过程

通过上述分析，重点检查了与回零操作相关的元器件，即触点开关SQ17、PLC输入模块Ⅲ和返参考点输入线路。 采用排除法和原理分析法相结合的方式确定故障点分为以下3步：①用万用表检测X轴返参考点触点开关SQ17、正向超程触点开关SQ18和负向超程触点开关SQ19状态。如果正常，则排除零点开关损坏的情况。②在线监测X轴返参考点输入状态I37.0不能由“0”→“1”，I37.1和I37.2能由“1”→“0”。将I37.0和I37.2的电缆在PLC输入模块端交换，I37.0能由“1”→“0”，I37.2状态无变化，怀疑I37.0输入134电缆损坏。③用万用表检测返参考点电缆134，断路，外接电缆替代损坏电缆，I37.0能由“0”变“1”，返参考点正常。

4 结束语

由上分析结果可知，X轴返参考点失败是因X轴返参考点电缆断路引起的，用备用电缆替代损坏电缆、焊接后，成功排除了X轴返参考点失败的故障。结合排除法与原理分析法来确定故障点的方式值得同类故障排除工作借鉴。

〔编辑：张思楠〕