■北京一川創(chuàng)業(yè)數(shù)控設(shè)備有限責(zé)任公司（102600）張宏杰

機(jī)械坐標(biāo)零點(diǎn)（俗稱機(jī)床原點(diǎn)、機(jī)床零點(diǎn)）是在數(shù)控機(jī)床各進(jìn)給軸上設(shè)定的相對位置不變的物理位置，是建立機(jī)床運(yùn)動坐標(biāo)的起始點(diǎn)，是數(shù)控加工程序中所有坐標(biāo)值的基點(diǎn)。常用數(shù)控機(jī)床機(jī)械坐標(biāo)零點(diǎn)的建立主要有以下兩種方式。

1.增量方式（有擋塊）

現(xiàn)有機(jī)床多數(shù)采用有擋塊方式（見圖1），在機(jī)床各進(jìn)給軸上安裝有機(jī)械坐標(biāo)零點(diǎn)減速開關(guān)（俗稱回零開關(guān)），位置必須位于正負(fù)極限位置開關(guān)中間，執(zhí)行機(jī)床機(jī)械坐標(biāo)回零點(diǎn)動作時(shí)，需要保證回零開關(guān)的擋塊位于負(fù)限位開關(guān)和回零開關(guān)中間（機(jī)床為正向回零時(shí)）?；亓汩_關(guān)位置并不是機(jī)械坐標(biāo)零點(diǎn)的位置，只是執(zhí)行回零過程時(shí)移動軸開始減速的位置，減速后數(shù)控系統(tǒng)開始尋找伺服電動機(jī)編碼器上的零位信號，此信號編碼器每旋轉(zhuǎn)一圈會發(fā)出一次，若采用步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動時(shí)，會在電動機(jī)軸位置安裝接近開關(guān)作為零位信號，若采用光柵尺作為位置反饋元件時(shí)，一般每隔10 mm會發(fā)出一個(gè)零位信號，數(shù)控系統(tǒng)收到這個(gè)零位信號后，即將軸坐標(biāo)值清零，建立機(jī)床機(jī)械坐標(biāo)零點(diǎn)。

這種方式經(jīng)常出現(xiàn)兩種故障：①機(jī)械坐標(biāo)零點(diǎn)減速開關(guān)信號是常開還是常閉，各數(shù)控系統(tǒng)廠家要求不一。如果此開關(guān)信號接反后，會出現(xiàn)執(zhí)行回零后進(jìn)給軸直接減速，并完成回零動作。②有時(shí)機(jī)床執(zhí)行回零動作后，發(fā)現(xiàn)機(jī)械坐標(biāo)位置誤差為6～10 mm（一個(gè)螺距）。此時(shí)表明機(jī)械坐標(biāo)零點(diǎn)減速開關(guān)的信號觸發(fā)，與編碼器每圈一個(gè)零位的信號觸發(fā)幾乎同時(shí)出現(xiàn)，由于機(jī)械坐標(biāo)回零減速前的速度過快或過慢，會造成機(jī)械坐標(biāo)零點(diǎn)減速開關(guān)信號觸發(fā)的相對位置不一致，此時(shí)需要調(diào)整回零擋塊的位置，向左或向右移動半個(gè)螺距位置即可。

2.絕對方式（無擋塊）

絕對方式回零是我們最近幾年經(jīng)常聽到的一種方式，它具有最明顯的特點(diǎn)就是不需要安裝機(jī)械坐標(biāo)回零減速開關(guān)，每次機(jī)床開機(jī)不需要執(zhí)行回零動作。既減少了機(jī)床故障率，又提高了加工效率，很受用戶歡迎。但是這種方式還是有完全不同的兩種形式存在：

（1）電池記憶型（發(fā)那科、三菱數(shù)控等系統(tǒng)采用此種方式），此種類型和增量方式有相似之處，編碼器為增量式，通過在伺服驅(qū)動器上加裝電池來記憶編碼器的位置，機(jī)械坐標(biāo)零點(diǎn)是通過數(shù)控系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)設(shè)定來完成的。由于機(jī)床斷電后有電池供電，所以機(jī)床開機(jī)后不用執(zhí)行回零動作，需要注意當(dāng)電池電量耗盡更換后，或機(jī)床維修時(shí)將伺服電動機(jī)編碼器電纜拆除過，需要重新設(shè)定零點(diǎn)位置（見圖2）。

（2）絕對值編碼器（西門子等數(shù)控采用此種方式），絕對式編碼器的位置是有碼盤的機(jī)械位置決定的，每一個(gè)位置都是唯一的，無需記憶，無需找參考點(diǎn)，有效長度可以達(dá)到幾百米，完全可以滿足機(jī)床的需要。

圖1 有擋塊式

圖2 電池記憶式

[1]杜國臣，王士軍.機(jī)床數(shù)控技術(shù)[M].北京：中國林業(yè)出版社；北京大學(xué)出版社，2006：216-220.

[2]葉暉，梁福玖.圖解NC數(shù)控系統(tǒng)：三菱M64系統(tǒng)維修技巧[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005：167-169.