張亞新

（赤峰學院 建筑與機械工程學院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

JD240數(shù)控銑床限位故障及其解決方法

張亞新

（赤峰學院 建筑與機械工程學院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

分析了J D 240數(shù)控銑床軟限位及硬限位故障的原因，從華興31 D M液晶顯示銑床數(shù)控操作系統(tǒng)和硬件限位開關(guān)角度分別提出了解決此類銑床的軟硬限位故障的方法，并對J D 240數(shù)控銑床使用的過程中避免和減少限位故障以及方便排除限位故障提出了簡單實用的操作建議.

數(shù)控銑床；軟件限位；硬件限位

隨著數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展，很多高校越來越重視培養(yǎng)數(shù)控加工方面的專業(yè)人才，因此數(shù)控機床逐漸走入高校，赤峰學院建筑與機械工程學院為了更好的培養(yǎng)機械方面的專業(yè)人才，于2009年購進了兩臺J D 240數(shù)控銑床.

J D 240數(shù)控銑床是一種小規(guī)格、高效自動化機床，主要用于小型復雜零件的精密機械加工，例如：汽車、摩托車發(fā)動機的小零件、鐘表機芯等，但此類銑床在學生實習實訓過程中經(jīng)常出現(xiàn)限位故障.因此本文對J D 240數(shù)控銑床軟限位和硬限位兩方面的故障進行探討和研究

1 限位故障分析

J D 240數(shù)控銑床的X軸向行程為400 m m,Z軸向和Y軸向行程皆為200 m m.屬于典型的小型數(shù)控銑床，學生在操作的過程中很容易忽視各軸向行程限制而造成限位故障.限位故障又分為軟限位行程故障和硬限位行程故障.

1.1 軟限位故障

軟限位是利用軟件操作來限定X、Y、Z三向行程的極限位置.J D 240數(shù)控銑床采用的控制系統(tǒng)是華興31 D M液晶顯示銑床數(shù)控操作系統(tǒng)，此系統(tǒng)可以利用非常方便的P A R A M（參數(shù)）功能對銑床進行控制.通過設置位參數(shù)02#、03#、09#和11#來對銑床設定軟限位，一般情況下軟限位要設定在硬限位的前面.當銑床運動范圍超出參數(shù)功能設定的范圍時就會發(fā)生軟限位故障.

1.2 硬限位故障

硬限位是利用行程開關(guān)來限定X、Y、Z三向行程的極限位置.為了保證數(shù)控銑床的運行安全，通常都會設置硬限位,用來與參數(shù)設定的軟限位形成雙重保護.J D 240數(shù)控銑床采用J W2-11 Z/3行程開關(guān)（圖1），以銑床的X軸向運動為例，其工作原理示意圖如圖2所示.

圖1 限位開關(guān)

圖2 行程開關(guān)工作原理示意圖

數(shù)控銑床運動時，私服電機通過絲杠帶動工作臺運動，當限位塊1觸動行程開關(guān)上的限位鍵x w 1時，銑床工作臺不能向X軸負方向運動；當限位塊3觸動限位鍵x w 3時，銑床工作臺不能向X軸正方向運動；銑床工作臺在X軸負向返回機床參考點時，當限位塊2觸動限位鍵x w 2，則銑床工作臺開始減速（即x w 2為減速開關(guān)）.因此在銑床工作過程中一旦限位塊1觸動限位鍵x w 1或者當限位塊3觸動限位鍵x w 3就會發(fā)生X軸向的限位故障，Z軸Y軸向的限位故障原理相同.

2 軟限位故障解決

J D 240數(shù)控銑床發(fā)生限位故障后，首先應判斷是軟限位還是硬限位，判斷方法是通過觀察每個軸向的限位塊與限位開關(guān)的位置，如果有限位塊觸動限位開關(guān)的x w 1或x w 3限位鍵則為硬限位故障，反之則為軟限位故障.

2.1 位參數(shù)

在華興31 D M液晶顯示銑床數(shù)控操作系統(tǒng)對于很多只有兩種選擇性的條件及分支，可用位參數(shù)設定，每個參數(shù)有8位，每位只有0或1二種狀態(tài)，可作為某一狀態(tài)的開關(guān)選擇，系統(tǒng)共有30個位參數(shù)，決定280種狀態(tài).涉及到軟限位的有02#、03#、09#和11#，其中02#(圖3)和09#（圖4）在出現(xiàn)軟限位故障時，要首先查驗.

圖30 2#

S L E=1：開放軟限位功能；

S L S=1：軟限位時各軸突然停止；

=0：各軸降速停止（推薦）；S N Z=1：軟限位無須回參考點有效；

=0：軟限位必須回參考點后有效；02#出廠值為00000111，若需要軟限位則需要設置為01000111.

圖40 9#

S C O R=1：軟件限位以機床坐標決定；

=0：軟件限位以工件坐標決定.

09#出廠值為00000000，若需要軟限位則需要設置為01000000.

2.2 P參數(shù)

位參數(shù)是兩種條件的選擇，具體參數(shù)要通過P參數(shù)進行調(diào)整，表1所示參數(shù)是與軟限位相關(guān)的參數(shù).

表1 P參數(shù)

P參數(shù)要根據(jù)需要設置參數(shù)值，但應遵守軟限位要設置在硬限位之前的原則，否則軟限位的設置就沒有意義.

2.3 軟限位故障解決操作

確定是軟限位故障時,先檢查位參數(shù)以及P參數(shù)的設置，如果是位參數(shù)錯誤或P參數(shù)設定的參數(shù)值太小，則改變位參數(shù)或P參數(shù)值；如果不是位參數(shù)錯誤或P參數(shù)設定的參數(shù)值太小，則將系統(tǒng)的操作狀態(tài)調(diào)整為手動，使銑床工作臺沿限位的反向運動一段距離，即解決軟限位故障.

3 硬限位故障解決

J D 240數(shù)控銑床某一軸向發(fā)生硬件限位故障后，由于系統(tǒng)原因，不但發(fā)生限位故障的軸向無法沿軸向運動，而且另外兩個軸向也會限制一個方向的軸向運動，例如X軸硬件限位了正方向，則X軸在手動狀態(tài)下兩個方向都無法運動，同時Z軸Y軸也無法沿負方向軸向運動.因此在J D 240數(shù)控銑床硬限位狀態(tài)下，只要先拆卸相應的行程開關(guān)，然后在手動的狀態(tài)下沿限位反方向運動一段距離后，空出行程開關(guān)位置，重新安裝行程開關(guān)就能解決硬限位故障.

4 結(jié)論

J D 240數(shù)控銑床是典型的小型銑床，在工作過程中很容易發(fā)生限位故障，為了減少或避免限位故障的發(fā)生，應在編程和操作中時刻記住銑床的工作范圍.J D 240數(shù)控銑床硬限位故障要比軟限位故障解決操作困難的多，因此建議改變?nèi)A興31 D M銑床數(shù)控操作系統(tǒng)的P A R A M（參數(shù)），設置合適的軟限位參數(shù).

〔1〕韓加好,陳穎,孫建英.幾種典型CNC系統(tǒng)的限位保護解析[J].機床與液壓，2012（4）.

〔2〕葉坤煌.31DT華興數(shù)控系統(tǒng)軟硬限位超行程故障的討論[J].機電技術(shù)，2010（2）.

〔3〕馬莉.普通車床和數(shù)控車床限位裝置的探討與應用[J].硅谷，2012（6）.

〔4〕姚偉江,李秋平.數(shù)控銑床中限位開關(guān)的安全問題的解決[J].機電工程師，2012（5）.

〔5〕周敏,張之敬,張建成,袁巍.數(shù)控機床動態(tài)空間軟限位方法研究[J].制造業(yè)自動化，2008（4）.

〔6〕武友德,胡明華,李登萬.基于負邏輯控制的數(shù)控機床限位保護裝置及方法研究[J].制造技術(shù)與機床，2007（2）.

〔7〕武鋒,于淑萍.軟限位開關(guān)的設置原理與應用[J].電氣技術(shù)，2009（10）.

〔8〕曾輝藩,何文學,徐運芳.數(shù)控機床運動軸硬限位保護裝置的負邏輯設計[J].機電電氣，2011（7）.

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