數(shù)控機(jī)床“限位報警”的原因分析與處理方法
為了保障機(jī)床地運(yùn)行安全,機(jī)床的直線軸通常設(shè)置有軟限位（參數(shù)設(shè)定限位）和硬限位（行程開關(guān)限位）兩道保護(hù)“防線”。限位問題是數(shù)控機(jī)床常見故障之一,相關(guān)資料提及較少。以下上善精機(jī)就導(dǎo)致“限位報警”的主要原因作一些分析和說明。
一、相關(guān)控制電路斷路或限位開關(guān)損壞
此原因引起“限位報警”發(fā)生率相對較高，由于外部元器件受環(huán)境影響較大，導(dǎo)致相關(guān)限位開關(guān)本身損壞及控制電路斷路，產(chǎn)生“限位報警”信息。也遇見超程開關(guān)壓合后不能復(fù)位的情況。這類故障的處理比較直接，把損壞的開關(guān)、導(dǎo)線修復(fù)好或更換即可。導(dǎo)線斷路或接觸不良時需仔細(xì)地校線和觀察，
二、操作不規(guī)范，誤動作或機(jī)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(bǔ)救措施方能進(jìn)行恢復(fù)，利用機(jī)床本身的超程解除功能或短接法是日常維護(hù)的慣用方法。為了贏得寶貴的生產(chǎn)時間，在處理過程中我們應(yīng)緊緊抓住設(shè)備及系統(tǒng)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(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行處理
絕大多數(shù)機(jī)床都設(shè)置有“超程解除”觸點，一旦出現(xiàn)“硬限位”報警，在確認(rèn)硬限位開關(guān)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(shù)沒有設(shè)置該按鈕，此時應(yīng)在相應(yīng)的點上采取等效短接措施，即強(qiáng)制滿足條件，然后將機(jī)床移出限位位置。
2、抓住數(shù)控系統(tǒng)功能局限及特性
在日常維護(hù)中，我們也碰到由于受數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計軟件的限制出現(xiàn)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(shù)控系統(tǒng)的個體特點及性能。在探索、總結(jié)的同時，要作好記錄，有條件應(yīng)接受一些必要的技術(shù)培訓(xùn)。
?。?）由于操作不當(dāng),機(jī)床面板左下角顯示為Y向“硬限位”， Y行程開關(guān)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(shù)控系統(tǒng)問題，然而，此時數(shù)控系統(tǒng)并無任何死機(jī)或紊亂的征兆，且其它各軸都能正常運(yùn)動。決定將 Y行程限位開關(guān)短接，關(guān)斷機(jī)床電源并稍等片刻，然后重新啟動機(jī)床，發(fā)現(xiàn)報警信息消失，紅色指示燈熄滅，再將機(jī)床移出限位位置，最后取消短接線，一切恢復(fù)正常，事實上，經(jīng)過故障多次發(fā)生時的處理情況，我們認(rèn)識到本故障是由于該數(shù)控系統(tǒng)對上一坐標(biāo)位置在通電的情況下具有保持記憶的功能。
（2）機(jī)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(jī)床實際位置離硬限位開關(guān)還有很遠(yuǎn)的距離。同時，機(jī)床坐標(biāo)數(shù)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(xiàn)象，首先判斷為坐標(biāo)值已出現(xiàn)數(shù)據(jù)溢出，超出了機(jī)床記憶的限位值，在累積越來越大的情況下，必須使坐標(biāo)數(shù)據(jù)全部清零處理。該系統(tǒng)機(jī)械坐標(biāo)清零步驟如下：①在主頁面下進(jìn)入“監(jiān)控“菜單；②頁面內(nèi)容部分無任何類容顯示，不用理會（被隱藏），進(jìn)入第二項“從機(jī)監(jiān)控”；③接下來按第三項“F3”，此時可見各軸機(jī)床坐標(biāo)都為零，報警已經(jīng)清除。特別注意，機(jī)床必須重新回參考點建立機(jī)床坐標(biāo)系，出現(xiàn)該情況是由于數(shù)控系統(tǒng)功能程序的限制。在處理時應(yīng)結(jié)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(shù)控系統(tǒng)通常都可以利用方便靈活的參數(shù)修正功能來維護(hù)機(jī)床，如果機(jī)床實際位置未超過限位位置而出現(xiàn)限位報警，首先應(yīng)細(xì)心查看是否因行程的參數(shù)丟失或改變的可能。針對參數(shù)，最典型的事例是某些機(jī)床在回參考點時易出現(xiàn)軟限位報警，而機(jī)床實際位置離參考點有一定距離。此時，在機(jī)床硬限位功能完好的情況下，根據(jù)機(jī)床報警時的停止點離基準(zhǔn)點標(biāo)記位移大小適當(dāng)將軟限位參數(shù)值修改大（有時需設(shè)定到最大值或取消，應(yīng)視其情況），待機(jī)床重新回參考點正常后需將軟限位設(shè)定還原。另外，在更換一些牽涉到行程的設(shè)備后（如電機(jī)、軸聯(lián)結(jié)、絲杠等），其間隙、位移易發(fā)生一定變動，也有可能出現(xiàn)回參考點失敗，同時產(chǎn)生“限位報警”。
四、機(jī)床參數(shù)受外界干擾發(fā)生改變或丟失
這一方面，主要以軟限位參數(shù)為常見。車間電源質(zhì)量差、加工環(huán)境惡劣、雷電、屏蔽措施不到位等外部因素非常容易導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床的各種參數(shù)發(fā)生變化或丟失。在把參數(shù)恢復(fù)的同時，必須查清引起故障的直接原因，采取補(bǔ)救措施。
五、坐標(biāo)系和數(shù)控程序的影響
加工程序的編制必須嚴(yán)格考慮機(jī)床的加工范圍,在加工過程中,一旦刀具進(jìn)入禁止區(qū)域,便出現(xiàn)行程(軟行程和硬行程)限位報警。一種情況是程序坐標(biāo)值因操作不當(dāng)被改大(通過軟件嚴(yán)格模擬對程序過濾式檢查不存在),另一方面是因機(jī)床的加工坐標(biāo)系(G54~G59)參數(shù)設(shè)置不當(dāng),在走相對坐標(biāo)時,超出行程范圍。
此原因引起“限位報警”發(fā)生率相對較高，由于外部元器件受環(huán)境影響較大，導(dǎo)致相關(guān)限位開關(guān)本身損壞及控制電路斷路，產(chǎn)生“限位報警”信息。也遇見超程開關(guān)壓合后不能復(fù)位的情況。這類故障的處理比較直接，把損壞的開關(guān)、導(dǎo)線修復(fù)好或更換即可。導(dǎo)線斷路或接觸不良時需仔細(xì)地校線和觀察，
二、操作不規(guī)范，誤動作或機(jī)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(bǔ)救措施方能進(jìn)行恢復(fù)，利用機(jī)床本身的超程解除功能或短接法是日常維護(hù)的慣用方法。為了贏得寶貴的生產(chǎn)時間，在處理過程中我們應(yīng)緊緊抓住設(shè)備及系統(tǒng)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(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行處理
絕大多數(shù)機(jī)床都設(shè)置有“超程解除”觸點，一旦出現(xiàn)“硬限位”報警，在確認(rèn)硬限位開關(guān)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(shù)沒有設(shè)置該按鈕，此時應(yīng)在相應(yīng)的點上采取等效短接措施，即強(qiáng)制滿足條件，然后將機(jī)床移出限位位置。
2、抓住數(shù)控系統(tǒng)功能局限及特性
在日常維護(hù)中，我們也碰到由于受數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計軟件的限制出現(xiàn)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(shù)控系統(tǒng)的個體特點及性能。在探索、總結(jié)的同時，要作好記錄，有條件應(yīng)接受一些必要的技術(shù)培訓(xùn)。
?。?）由于操作不當(dāng),機(jī)床面板左下角顯示為Y向“硬限位”， Y行程開關(guān)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(shù)控系統(tǒng)問題，然而，此時數(shù)控系統(tǒng)并無任何死機(jī)或紊亂的征兆，且其它各軸都能正常運(yùn)動。決定將 Y行程限位開關(guān)短接，關(guān)斷機(jī)床電源并稍等片刻，然后重新啟動機(jī)床，發(fā)現(xiàn)報警信息消失，紅色指示燈熄滅，再將機(jī)床移出限位位置，最后取消短接線，一切恢復(fù)正常，事實上，經(jīng)過故障多次發(fā)生時的處理情況，我們認(rèn)識到本故障是由于該數(shù)控系統(tǒng)對上一坐標(biāo)位置在通電的情況下具有保持記憶的功能。
（2）機(jī)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(jī)床實際位置離硬限位開關(guān)還有很遠(yuǎn)的距離。同時，機(jī)床坐標(biāo)數(shù)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(xiàn)象，首先判斷為坐標(biāo)值已出現(xiàn)數(shù)據(jù)溢出，超出了機(jī)床記憶的限位值，在累積越來越大的情況下，必須使坐標(biāo)數(shù)據(jù)全部清零處理。該系統(tǒng)機(jī)械坐標(biāo)清零步驟如下：①在主頁面下進(jìn)入“監(jiān)控“菜單；②頁面內(nèi)容部分無任何類容顯示，不用理會（被隱藏），進(jìn)入第二項“從機(jī)監(jiān)控”；③接下來按第三項“F3”，此時可見各軸機(jī)床坐標(biāo)都為零，報警已經(jīng)清除。特別注意，機(jī)床必須重新回參考點建立機(jī)床坐標(biāo)系，出現(xiàn)該情況是由于數(shù)控系統(tǒng)功能程序的限制。在處理時應(yīng)結(jié)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(shù)控系統(tǒng)通常都可以利用方便靈活的參數(shù)修正功能來維護(hù)機(jī)床，如果機(jī)床實際位置未超過限位位置而出現(xiàn)限位報警，首先應(yīng)細(xì)心查看是否因行程的參數(shù)丟失或改變的可能。針對參數(shù)，最典型的事例是某些機(jī)床在回參考點時易出現(xiàn)軟限位報警，而機(jī)床實際位置離參考點有一定距離。此時，在機(jī)床硬限位功能完好的情況下，根據(jù)機(jī)床報警時的停止點離基準(zhǔn)點標(biāo)記位移大小適當(dāng)將軟限位參數(shù)值修改大（有時需設(shè)定到最大值或取消，應(yīng)視其情況），待機(jī)床重新回參考點正常后需將軟限位設(shè)定還原。另外，在更換一些牽涉到行程的設(shè)備后（如電機(jī)、軸聯(lián)結(jié)、絲杠等），其間隙、位移易發(fā)生一定變動，也有可能出現(xiàn)回參考點失敗，同時產(chǎn)生“限位報警”。
四、機(jī)床參數(shù)受外界干擾發(fā)生改變或丟失
這一方面，主要以軟限位參數(shù)為常見。車間電源質(zhì)量差、加工環(huán)境惡劣、雷電、屏蔽措施不到位等外部因素非常容易導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床的各種參數(shù)發(fā)生變化或丟失。在把參數(shù)恢復(fù)的同時，必須查清引起故障的直接原因，采取補(bǔ)救措施。
五、坐標(biāo)系和數(shù)控程序的影響
加工程序的編制必須嚴(yán)格考慮機(jī)床的加工范圍,在加工過程中,一旦刀具進(jìn)入禁止區(qū)域,便出現(xiàn)行程(軟行程和硬行程)限位報警。一種情況是程序坐標(biāo)值因操作不當(dāng)被改大(通過軟件嚴(yán)格模擬對程序過濾式檢查不存在),另一方面是因機(jī)床的加工坐標(biāo)系(G54~G59)參數(shù)設(shè)置不當(dāng),在走相對坐標(biāo)時,超出行程范圍。
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