由于機床數控系統種類繁多、設備形態結構各異、設計方式多種多樣、故障現象千差萬別,維護好數控設備是具有相當難度的工作。在掌握了機械結構及電氣控制原理的同時,必須合理分析,靈活運用,善于總結,才能起到事半功倍的收效。立足于原理,由易到難地去縮小故障范圍并排除。為了保障機床地運行安全,機床的直線軸通常設置有軟限位(參數設定限位)和硬限位(行程開關限位)兩道保護“防線”。限位問題是數控機床常見故障之一,相關資料提及較少。以下就導致“限位報警”的主要原因作一些分析和說明。

一、相關控制電路斷路或限位開關損壞

此原因引起“限位報警”發生率相對較高,由于外部元器件受環境影響較大,如機械碰撞、積塵、腐蝕、摩擦等因素的影響,易于導致相關限位開關本身損壞及控制電路斷路,同時產生“限位報警”信息。也遇見超程開關壓合后不能復位的情況。這類故障的處理比較直接,把損壞的開關、導線修復好或更換即可。導線斷路或接觸不良時需仔細地校線和觀察,

  二、操作不規范,誤動作或機床失控

其中,主要以引起硬限位報警為主,一般來說,通過直接補救措施方能進行恢復,利用機床本身的超程解除功能或短接法是日常維護的慣用方法。為了贏得寶貴的生產時間,在處理過程中我們應緊緊抓住設備及系統的個體特點,尋找具可靠性的捷徑,靈活快速地解決問題。   
1、根據機床結構特點進行處理

絕大多數機床都設置有“超程解除”觸點,一旦出現“硬限位”報警,在確認硬限位開關被壓合后,使該觸點閉合并在手動方式下向相反方向移出限位位置,即解除報警;也有少數沒有設置該按鈕,此時應在相應的點上采取等效短接措施,即強制滿足條件,然后將機床移出限位位置。

2、抓住數控系統功能局限及特性

在日常維護中,我們也碰到由于受數控系統設計軟件的限制出現比較特殊的情況。對于該類問題的處理,必須全面掌握某個數控系統的個體特點及性能。在探索、總結的同時,要作好記錄,有條件應接受一些必要的技術培訓。

(1)由于操作不當,機床面板左下角顯示為Y向“硬限位”, Y行程開關已被壓合,且硬限位紅色指示燈亮。在手動方式下,無法向相反方向移出限位位置。

處理方法及原因:采取慣用的移出和短接方法不能排除故障,因報警未清除,在手動或手輪方式下對Y軸移動操作已無效。在沒有找出其它可能原因的情況下,懷疑到數控系統問題,然而,此時數控系統并無任何死機或紊亂的征兆,且其它各軸都能正常運動。決定將 Y行程限位開關短接,關斷機床電源并稍等片刻,然后重新啟動機床,發現報警信息消失,紅色指示燈熄滅,再將機床移出限位位置,最后取消短接線,一切恢復正常,事實上,經過故障多次發生時的處理情況,我們認識到本故障是由于該數控系統對上一坐標位置在通電的情況下具有保持記憶的功能。   
(2)機床操作面板CRT左下角報警信息顯示為“硬限位“,硬限位紅色指示燈并未亮,機床實際位置離硬限位開關還有很遠的距離。同時,機床坐標數顯值接近99999999的最大值,該軸向無法移動。

處理方法:針對上述現象,首先判斷為坐標值已出現數據溢出,超出了機床記憶的限位值,在累積越來越大的情況下,必須使坐標數據全部清零處理。該系統機械坐標清零步驟如下:①在主頁面下進入“監控“菜單;②頁面內容部分無任何類容顯示,不用理會(被隱藏),進入第二項“從機監控”;③接下來按第三項“F3”,此時可見各軸機床坐標都為零,報警已經清除。特別注意,機床必須重新回參考點建立機床坐標系,出現該情況是由于數控系統功能程序的限制。在處理時應結合上面第(1)點的特征。   
三、回參考點過程失敗,引起限位

比較高檔的數控系統通常都可以利用方便靈活的參數修正功能來維護機床,如果機床實際位置未超過限位位置而出現限位報警,首先應細心查看是否因行程的參數丟失或改變的可能。針對參數,最典型的事例是某些機床在回參考點時易出現軟限位報警,而機床實際位置離參考點有一定距離。此時,在機床硬限位功能完好的情況下,根據機床報警時的停止點離基準點標記位移大小適當將軟限位參數值修改大(有時需設定到最大值或取消,應視其情況),待機床重新回參考點正常后需將軟限位設定還原。另外,在更換一些牽涉到行程的設備后(如電機、軸聯結、絲杠等),其間隙、位移易發生一定變動,也有可能出現回參考點失敗,同時產生“限位報警”。

四、機床參數受外界干擾發生改變或丟失

這一方面,主要以軟限位參數為常見。車間電源質量差、加工環境惡劣、雷電、屏蔽措施不到位等外部因素非常容易導致數控機床的各種參數發生變化或丟失。在把參數恢復的同時,必須查清引起故障的直接原因,采取補救措施。

五、坐標系和數控程序的影響

加工程序的編制必須嚴格考慮機床的加工范圍,在加工過程中,一旦刀具進入禁止區域,便出現行程(軟行程和硬行程)限位報警。一種情況是程序坐標值因操作不當被改大(通過軟件嚴格模擬對程序過濾式檢查不存在),另一方面是因機床的加工坐標系(G54~G59)參數設置不當,在走相對坐標時,超出行程范圍。

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