数控机床伺服轴的限位问题

1数控机床伺服轴的限位问题为了保证数控机床的运行安全，每个直线轴的两端都限位。在机床使用过程中，过限位引起紧急停车的事是经常发生的，处理这种故障一般也不复杂。但如果维修人员不了解机床限位的配置情况和工作原理，就有可能采取不适当的方法，造成更大的故障。1.数控机床限位的配置与工作原理数控机床的限位可分为硬限位与软限位两种。在伺服轴的正、负极限位置，装有限位开关或接近开关，这就是所谓的硬限位。硬限位是伺服轴运动超程的最后一道防护，越过硬限位后的很短距离就到达机械硬限位。由于伺服系统功率很大，一旦撞上机械硬限位，就有可能造成机件的损坏，这是不允许的。因此，硬限位的开关动作的结果是引起紧急停车，伺服系统掉电并且禁止再起动。伺服轴的软限位是以机床参考点为基准(图1)、用机床参数设定的该轴的运动范围。由于某种原因超出了这个范围，就叫做过了软限位。软限位没有限位开关，仅是一组位置坐标值。图1因此只有在开机后找到参考点，建立机床坐标系之后，软限位才能起作用。过软限位一般引起报警，中断正在执行的程序或手动命令，有的机床也会引起紧急停车，但允许重新起动。有的数控机床还具有用编程的方法进行运动范围(或称禁区)设定功能。如FANUC系统，可在加工程序中编入下列语句：G22X-Y-Z-I-J-K-设定运动范围……G23取消运动范围限制2图2G22指令规定机床只能在由空间点A、B所决定的长方体范围内运动(图2)。正确运用禁区设定功能，可防止因编程错误造成刀具碰撞夹具等事件发生。2.数控机床过限位故障的处理超过编程禁区：控制系统作程序检查时，如果发现某轴的运动超过了指令设定的程序禁区，就会发出报警信号，指出错误原因，并且拒绝执行该程序。处理方法：修改程序。过软限位：平时发生的过限位报警多是这种情况。在手动状态下过软限位，停止正在进行的运动并禁止该轴在过限位方向的运动，而该轴往反方向以及其他轴的运动一般不禁止。在自动状态下过软限位，中断正在执行的程序，各轴运动一律禁止。处理方法：可用JOG方式或电子手轮往回走。此时如果发出往前走的指令，机床将拒绝执行，因此这种情况不会有什么危险。压硬限位：这种故障发生在机床走参考点之前，因为此时软限位尚未建立。压硬限位的原因可能是：①走参考点时离极限位置太近。有些机床规定必须离开参考点100mm以上，才能可靠地找到参考点。如果距离太近，就有可能找不到参考点而压上硬限位。②操作错误。找到参考点之前，用手动方式(JOG或电子手轮)运动机床时方向走反。③机床有故障。一开机直接向限位开关冲去。这种情况要先排除故障源，再处理压限位问题。3压硬限位的处理方法方法1关掉电源，拆下防护罩，用手转动滚珠丝杠(可转动同步皮带)，使之离开极限位置，为了防止方向走反，应先在适当位置装一百分表，监视运动方向。对于升降轴，由于有电磁抱闸，无法直接转动。可先将升降部分用木方及撬杠支好，然后用24V直流电源给电磁抱闸通电，再用手转动丝杠(撬杠配合)。离开极限位置后先断开直流电源(使抱闸起作用)，方可去掉支撑物。方法2在电气柜里找到动作的限位开关的接线端子，采用人为短路或断路(视其为常闭或常开触点)的方法，给控制系统一假信号，这样就可以起动伺服系统，再用JOG或电子手轮运动机床，使其离开极限位置。用这种方法要注意不能走错方向，否则会撞上机械硬限位，可造成机件的损坏。