数控机床回参考点的故障分析与排除

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、概 述

数控机床回参考点时根据检测元件的不同分绝对脉冲编码器方式和增量脉冲编码器方式两
种，使用绝对脉冲编码器作为反馈元件的系统，在机床安装调试后，正常使用过程中，只

要绝对脉冲编码器的后备电池有效，此后的每次开机，都不必再进行回参考点操作。而使
用增量脉冲编码器的系统中，机床每次开机后都必须首先进行回参考点操作，以确定机床

的坐标原点，寻找参考点主要与零点开关、编码器或光栅尺的零点脉冲有关，一般有两种
方式。

1）轴向预定点方向快速运动，挡块压下零点开关后减速向前继续运动，直到挡块脱离零

点开关后，数控系统开始寻找零点，当接收到第一个零点脉冲时，便以确定参考点位置。
配 FANUC 系统和北京 KND 系统的机床目前一般采用此种回零方式。

2）轴快速按预定方向运动，挡块压向零点开关后，反向减速运动，当又脱离零点开关时，

轴再改变方向，向参考点方向移动，当挡块再次压下零点开关时，数控系统开始寻找零点，
当接收到第一个零点脉冲，便以确定参考点位置。配 SIEMENS、美国 AB 系统及华中系统的

机床一般采用这种回零方式。

采用何种方式或如何运动，系统都是通过 PLC 的程序编制和数控系统的机床参数设定决定

 

的，轴的运动速度也是在机床参数中设定的，数控机床回参考点的过程是 PLC 系统与数

控系统配合完成的，由数控系统给出回零命令，然后轴按预定方向运动，压向零点开关
（或脱离零点开关）后，PLC 向数控系统发出减速信号，数控系统按预定方向减速运动，

由测量系统接收零点脉冲，收到第一个脉冲后，设计坐标值。所有的轴都找到参考点后，
回参考点的过程结束。

数控机床回不了参考点的故障常见一般有以下几种情况：一是零点开关出现问题；二是编

码器出现问题；三是系统测量板出现问题；四是零点开关与硬（软）限位置太近；五是系
统参数丢失等等。下面以本人在工作中遇到的几个实例介绍维修的过程。

2、维修实例

例 1）XH714 加工中心开机回参考点，X 轴向回参考的相反方向移动。

该机配 SIEMENS810D 数控系统，采用半闭环控制方式，使用增量脉冲编码器作为检测反

馈元件。

分析：机床开机 X 轴回参考点的动作过程为：回参考点轴先以快速移动，当零点开关被挡

块压下时，PLC 输入点 I32.2 信号由 1 变为 0，CNC 接收到该跳变信号后输出减速指令，使
X 轴制动后并以低速向反方向移动，当挡块释放零点开关时，I32.2 信号由 0 跳变为 1，X

轴制动后改变方向，以回参考点速度向参考点移动，当零点开关再次被挡块压下时，I32.2

信号由 1 变为 0，此时起，CNC 接受到的增量脉冲编码器发出的零位标志脉冲 I0 时，X 轴

再继续运行到参数设定的距离后停止，参考点确立，回参考点的过程结束。

这种回参考点方式可以避免在参考点位置回参考点这种不正常操作对加工中心造成的危害。

当加工中心 X 轴本已在参考点位置，而进行回参考点操作时，这时 I32.2 初始信号是零，
CNC 检测到这种状态后，发出向回参考点方向相反的方向运动指令，在零点开关被释放，

即 I32.2 为 1 后，X 轴制动后改变方向，以回参考点速度向参考点移动，进行上述回参考点

的过程。

根据故障现象，怀疑零点开关被压下后，虽然 X 轴已经离开参考点，但开关不能复位。用
PLC 诊断检查确认判断正确。

询问操作人员，机床开机时各轴都在中间位置，排除了因在参考点位置停机减速，挡块持
续压着零点开关，导致开关弹簧疲劳失效的故障原因。也说明该减速开关在关机前已经失

效了。