802D SL數控系統的幾種常用回參考點方法

徐開良，霍蛟飛

(西京學院數控中心，陜西西安710123)

大多數數控機床每次上電后，第一個操作就是回參考點。這是因為大多數數控機床采用增量式測量元件作為位置測量裝置。系統斷電后，盡管可依靠后備電池維持記憶斷電前的機床坐標值。但是，伺服系統重新上電后，機床的機械位置總會有微量變化，與記憶的坐標值有差別。因此，機床每次上電后，需要重新執行一次回參考點操作，建立機床精確定位基準。

1 回參考點的作用

(1)系統通過回參考點，確定機床坐標系的原點位置，建立機床坐標系。

(2)回參考點后，系統與各軸的位置測量系統同步，機械零點和電氣零點重合，MDA、AUTO控制方式才能運行。

(3)確定了機床坐標系的原點位置后，各軸的軟限位及各種誤差補償才能生效。因為它們都是在機床原點的基礎上建立的。

(4)在加工過程中，可隨時用G74指令返回參考點，目的是消除絲杠反向間隙補償及絲杠螺距誤差補償的累積誤差。因為，在機床交付使用前，雖然已對機床各軸絲杠的各種誤差進行測試和補償。但是，經過一段時間使用后，補償值已不十分準確。在加工過程中，機床軸經多次反向及移動后，會形成累積誤差。在需要精確定位時 (如鏜孔)，需先用指令使該軸自動返回參考點，精確定位后再進行加工。

2 回參考點方法

機床回參考點有多種方法，各種方法均有其優缺點，不能絕對地認為某種方法好、某種方法不好。

在這些方法中，有的互相排斥，有的則互相兼容。一般購進新機床后，只提供其中的一種方法。用戶可根據自己的需要，增加一種 (可兼容的)或者用一種更適合自己操作習慣的方法 (不兼容的)取代原來的方法。或者由于回參考點減速開關損壞，無備件立即更換，但加工任務急迫，不允許機床停下來待修。這時，可采用應急措施，臨時改用無擋塊回參考點方法。

所有增加或者改變回參考點方法，只需改變一個或幾個機床參數即可，不需要改動硬件，很方便。

各種回參考點方法介紹如下:

(1)方法一:手按鍵式方法

操作步驟:①進入回參考點方式;②用手一直按住回參考點軸的“方向鍵”，該軸朝參考點方向移動，找到參考點后停止移動，回參考點結束;③用同樣的方法進行其他軸的回參考點操作;④也可以同時按著幾個回參考點軸的“方向鍵”，同時回參考點。

特點:①回參考點時，手要一直按住回參考點軸的“方向鍵”。一旦松手，該軸立即停止移動，這有利于保護機床。因為當進行回參考點時，如發現前面有障礙物，馬上松手，該軸立即停止移動，避免了刀具碰撞事故;②可根據機床現場情況，臨時選擇某軸優先回參考點，使主軸刀具避開障礙物;③這種方法特別適合于工作臺上裝有多種工夾具和零件的中小機床;④缺點是麻煩，費力，和下面介紹的方法二不能兼容。

設定方法:在回參考點公用參數 (詳見第3節)設置正常的情況下，修改參數MD11300=1。

(2)方法二:點擊按鍵式方法

操作步驟:①進入回參考點方式;②用手點擊一下回參考點軸的“方向鍵”，該軸朝參考點方向移動，找到參考點后停止移動，回參考點結束;③用同樣的方法進行其他軸的回參考點操作;④也可以同時點擊幾個回參考點軸的“方向鍵”，幾個軸同時回參考點。

特點:①省事，只需點擊一下回參考點軸的“方向鍵”即可;② 省時，幾個軸可同時回參考點;③可根據機床現場情況，臨時選擇某軸優先回參考點，使主軸刀具避開障礙物;④缺點是一旦點擊某軸回參考點“方向鍵”，該軸就一直移動，直到找到參考點為止，中間無法控制，除非按急停鍵，并且和方法一不能兼容。

設定方法:在回參考點公用參數設置正常的情況下，修改參數MD11300=0。

(3)方法三:點擊“NC啟動”鍵式方法

操作步驟。①進入回參考點方式;②點擊“NC啟動”鍵;③各軸根據預先設定的順序，依次回參考點;④前一個軸回參考點結束，后一個軸才啟動回參考點，同時只能有一個軸回參考點。

特點:①省事，只需點擊一下“NC啟動”鍵;②費時，同時只能有一個軸進行回參考點動作;③一旦按下“NC啟動”鍵后，各軸按預先設定的順序依次回參考點，中間無法控制，除非按急停鍵;④主要優點是可和方法一、方法二兼容，可同時存在，互不干涉。

設定方法:在回參考點公用參數設置正常的情況下，修改參數:

MD34110=1 第一順序回參考點

=2 第二順序回參考點

=3 第三順序回參考點

(4)方法四:無擋塊式回參考點方法

操作步驟:①先進入手動操作方式;②將各回參考點軸移動到參考點區域。區域寬度如下:采用編碼器為位置測量裝置，區域一般為一個絲杠螺距;采用光柵尺為位置測量裝置，區域一般為50 mm或更寬;③再進入回參考點操作方式;④分別點擊 (或按住)各軸回參考點的“方向鍵”，各軸移動到參考點位置后停止，回參考點結束。

特點:① 該方法不需要減速開關和減速擋塊，避免了經常更換減速開關的麻煩 (減速開關是易損件);②當減速開關損壞時，可作為臨時應急措施，不必停機待修;③本方法特別適用于用光柵尺作為位置測量裝置的機床，因為光柵尺的零脈沖間距大(50 mm或更大)容易識別;④缺點是進入回參考點方式后找零脈沖信號速度不能高，一般小于300 mm/min。另外當采用編碼器為位置測量裝置時，參考點區域較窄，手動進入時，速度不能快。

設定方法:在回參考點公用參數設置正常的情況下，修改參數:

MD34000=0 不帶減速開關和減速擋塊

MD34040 找零脈沖信號速度 (應小于300 mm/min)

3 有關回參考點的參數

MD34000=0 無擋塊回參考點 (方法四)

MD34000=1 有擋塊回參考點 (方法一，二，三)

MD34010=0 正方向回參考點

MD34010=1 負方向回參考點

MD34020 趨向減速擋塊速度 (高速)

MD34030 到參考點的最大安全距離

MD34040 尋找零脈沖速度 (低速，無擋塊回參時應小于300 mm/min)

MD34050=0 正向尋找零脈沖MD34050=1 負向尋找零脈沖

MD34060 尋找零脈沖的最大安全距離

MD34070 由零脈沖到參考點的定位速度(中速)

MD34080 由零脈沖到參考點的距離 (±)

MD34092 參考點擋塊電子偏移

MD34093 減速開關離開擋塊到第一個零脈沖的距離 (用戶不能設定)

MD34100 參考點相對機床坐標系位置

MD11300=0 點擊式回參考點 (方法二)

MD11300=1 手按式回參考點 (方法一)

MD34110=1 第一個回參考點軸

MD34110=2 第二個回參考點軸

MD34110=3 第三個回參考點軸

MD34200=1 帶零脈沖的增量編碼器

4 結束語

以上介紹的4種回參考點的方法均在某校自主研發的850B加工中心上調試通過，設定方法簡單，效果滿意。這些方法可在采用SIEMENS 802D、810D、840D等系統的機床上直接套用或稍加改動就可應用，同時對采用其他系統的機床也具有啟示作用。

【1】陳先鋒．SIEMENS數控技術應用工程師［M］．北京:人民郵電出版社，2011．

【2】SINUMERIK 802D Solution Line簡明調試手冊［M］，2008．

【3】劉永久．數控機床故障診斷與維修技術［M］．北京:機械工業出版社，2006．

【4】王茲宜．現代數控維修［M］．北京:中央廣播電視大學出版社，2004．