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摘 要：作为数控机床控制操作系统的重要组成部分，回零操作环节的设置其目的旨在重新确定数控机床的原点与坐标，找对基准点对于后期的机床坐标系建立有着积极的指向作用。数控机床开机回零问题的落实其意义还在于完善机床的精度补偿措施，例如轴向补偿、间隙补偿等。由此可见，作为零件加工质量与效率的重要保证，回零操作是数控机床任务实施过程中的必要步骤，它的完成与否直接关系到数控机床的故障排除及有序运转，在实际工作环节中不容忽视。
关键词：数控机床 回零操作 工作原理 改进对策
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（a）-0112-01
回零操作是数控机床在控制操作过程中必须执行的重要环节，数控机床操作流程中关于开机回零问题有着明文规定，这主要是由于一旦机床断电之后并不会对原有的坐标轴位置进行自动记忆与保存，遗失的原点与坐标需要通过回零操作来重新获取。所谓的开机回零问题，正是让数控机床的坐标重新回到原点位置，从这一参考点来执行后续的任务控制与操作。类似间隙补偿、刀具补偿等一系列补偿措施的作用发挥正是依赖于开机回零问题的有效落实。从检测装置与方法的不同可以将回零操作分为两种，即栅格法回零和磁开关回零，后者由于定位漂移问题的干扰甚少采用，目前数控机床的开机回零问题主要是通过栅格法得以实现。
1 关于数控机床的开机回零问题
数控机床回零操作其目的旨在重新确立参考点与坐标轴的位置，能够使各项控制操作任务重新回到零点坐标，从而完善自身的系统功能。值得注意的是，回零操作这一简单的步骤不仅关系到数控机床的各项功能环节，例如精度补偿、轴向补偿等，同时还与数控机床的零件加工质量之间存在着必然联系。
1.1 回零操作的基本原理
回零操作是数控机床操作功能得以体现的重要步骤，其工作原理主要包括两方面内容：其一，手动操作使得坐标轴位置趋于零点方向，在完成回零操作之后数控机床的控制操作系统将寻找到另一参考点，当轴部压块触碰到开关后机床便通过脉冲来实现对有效信息的查询，直至零脉冲出现后才会终止这一回零过程。其二，机床坐标轴以最快速度向零点方向靠近，直至轴部下压至零点开关，这时机床控制系统将以同等速度返回到坐标轴的零点位置，已完成必要的信息检索工作。值得注意的是，这时的控制信号是由回零轴制动控制而并非系统脉冲，以此来完成整个回零操作。
1.2 回零操作的两种方式
栅格法回零和磁开关回零作为数控机床回零操作的两种主要方式，其执行过程和效果也都不尽相同。作为数控机床回零操作的最常见方式，栅格法回零主要是通过脉冲编码器和光栅尺来实现控制操作系统的有效回零，同时这一方法又被划分为绝对栅格法与增量栅格法两个部分。所谓的绝对栅格法回零主要是指数控机床只需在首次调试中完成必要的回零步骤便可将这一信息长期储存于零点位置处，而无须此后重复操作。至于增量栅格法则相对来说较为复杂，不仅需要手动完成坐标轴的设置，更需要通过脉冲来完成对控制操作系统的信号控制，进而反向查询零点开关位置，完成回零过程。关于第二种磁开关回零方式由于定位漂移现象的影响，无论是回零的准确度还是实施效果都远远不如上述第一种回零方式，因此关于磁感应开关回零此处不再赘述。
2 数控机床开机回零问题的故障诊断
面对数控机床在开机回零问题中出现的种种突发状况，我们需要以冷静的态度和严谨的思维来面对和解决，从实际回零操作的方式选择着手来分析可能导致回零操作故障产生的根本原因，并积极采取有效的改进策略来防止开机回零故障的再次发生。值得注意的是，现有数控机床系统中的危机预警装置也能够第一时间将数控机床设备中存在的问题暴露出来，以便采取有效的措施加以遏制。在实际数值没有发生改变的状况下造成回零故障的原因来自多方面，需要在实际的操作过程中得以分析与阐释。笔者从实际的工作经验出发，将常见的数控机床回零故障总结为以下两大方面：
第一，回零操作系统正常，但却无法找到零点位置。从数控机床的预警指示灯鸣闪情况来看，控制操作系统显然不存在问题，元器件安装位置也与接口状态相契合，但零点脉冲处却没有接收到指示信号。造成这类回零故障的原因主要有三个方面：其一，零点位置处的开关破损；其二，零点开关与信号接收系统间的电路遭到破坏；其三，控制操作系统内的元件出现了破损问题。这时可有针对性的对零点位置的元件、开关和电路状况进行及时故障排查。
第二，回零操作步骤正确，零点位置却不准确。在对数控机床的控制脉冲和控制系统进行检查时我们发现其操作过程皆属正常，然而最终确定的零点位置却存在着严重误差，出现了压块的无规律漂移。造成这类回零故障的原因也可概括为三个方面：回零减速过快使得零点位置远远超过了实际范围；零点偏移量的参数设计欠缺妥当；操作系统中机械结构对零点位置的影响。这时我们可以通过对开关位置的排查、机械结构的重置以及系统压块的重新设计来解决其中的回零操作问题。
数控机床回零故障的排查需要维修人员本身具备一定的机械操作与维修原理，能够从故障现象追溯其中的本质问题，定期对数控机床进行维护与保养。实则回零故障的发生概率一般较低，只要认真分析故障现场、核算准确电量参数、了解控制系统的运行原理，势必能够及时对回零故障作出准确判断。
3 结语
针对数控机床开机回零问题中存在的种种弊端，我们必须从实际的回零方式着手，由外至内，从现象深究本质，一步步挖掘到问题的症结所在。无论是数控机床的机械操作部分还是电气操作部分都有着自身的实施原则，切忌在处理回零故障时采取囫囵吞枣的对策，使得故障现象更加模糊。关于数控机床会令问题的解决首先应当对开关、元器件、电路设备等环节进行实际检查，观察信号指示灯是否正常鸣闪，排除其中由于技术原因而导致的设施故障。此外，必要的回零参数和零点开关检测也是必不可少的，回零参数的准确性很大程度上决定了数控机床的间隙与压轴面工作状况，是解决回零操作问题的必要步骤。最后，在对数控机床进行整体故障诊断时还需要分别对机械控制设备和电气控制设备进行技术故障排查，切实从根本上解决数控机床的开机回零问题。
参考文献
[1] 何林青.数控机床操作中两个实用功能[J].机械工程师，2007（8）.
[2] 张涛，陈发东，董建荣.数控机床实训操作常见失误分析[J].机械工程师，2008（3）.
[3] 于修君.数控机床操作事故分析[J].大众科技，2008（10）.
关键词：数控机床 回零操作 工作原理 改进对策
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（a）-0112-01
回零操作是数控机床在控制操作过程中必须执行的重要环节，数控机床操作流程中关于开机回零问题有着明文规定，这主要是由于一旦机床断电之后并不会对原有的坐标轴位置进行自动记忆与保存，遗失的原点与坐标需要通过回零操作来重新获取。所谓的开机回零问题，正是让数控机床的坐标重新回到原点位置，从这一参考点来执行后续的任务控制与操作。类似间隙补偿、刀具补偿等一系列补偿措施的作用发挥正是依赖于开机回零问题的有效落实。从检测装置与方法的不同可以将回零操作分为两种，即栅格法回零和磁开关回零，后者由于定位漂移问题的干扰甚少采用，目前数控机床的开机回零问题主要是通过栅格法得以实现。
1 关于数控机床的开机回零问题
数控机床回零操作其目的旨在重新确立参考点与坐标轴的位置，能够使各项控制操作任务重新回到零点坐标，从而完善自身的系统功能。值得注意的是，回零操作这一简单的步骤不仅关系到数控机床的各项功能环节，例如精度补偿、轴向补偿等，同时还与数控机床的零件加工质量之间存在着必然联系。
1.1 回零操作的基本原理
回零操作是数控机床操作功能得以体现的重要步骤，其工作原理主要包括两方面内容：其一，手动操作使得坐标轴位置趋于零点方向，在完成回零操作之后数控机床的控制操作系统将寻找到另一参考点，当轴部压块触碰到开关后机床便通过脉冲来实现对有效信息的查询，直至零脉冲出现后才会终止这一回零过程。其二，机床坐标轴以最快速度向零点方向靠近，直至轴部下压至零点开关，这时机床控制系统将以同等速度返回到坐标轴的零点位置，已完成必要的信息检索工作。值得注意的是，这时的控制信号是由回零轴制动控制而并非系统脉冲，以此来完成整个回零操作。
1.2 回零操作的两种方式
栅格法回零和磁开关回零作为数控机床回零操作的两种主要方式，其执行过程和效果也都不尽相同。作为数控机床回零操作的最常见方式，栅格法回零主要是通过脉冲编码器和光栅尺来实现控制操作系统的有效回零，同时这一方法又被划分为绝对栅格法与增量栅格法两个部分。所谓的绝对栅格法回零主要是指数控机床只需在首次调试中完成必要的回零步骤便可将这一信息长期储存于零点位置处，而无须此后重复操作。至于增量栅格法则相对来说较为复杂，不仅需要手动完成坐标轴的设置，更需要通过脉冲来完成对控制操作系统的信号控制，进而反向查询零点开关位置，完成回零过程。关于第二种磁开关回零方式由于定位漂移现象的影响，无论是回零的准确度还是实施效果都远远不如上述第一种回零方式，因此关于磁感应开关回零此处不再赘述。
2 数控机床开机回零问题的故障诊断
面对数控机床在开机回零问题中出现的种种突发状况，我们需要以冷静的态度和严谨的思维来面对和解决，从实际回零操作的方式选择着手来分析可能导致回零操作故障产生的根本原因，并积极采取有效的改进策略来防止开机回零故障的再次发生。值得注意的是，现有数控机床系统中的危机预警装置也能够第一时间将数控机床设备中存在的问题暴露出来，以便采取有效的措施加以遏制。在实际数值没有发生改变的状况下造成回零故障的原因来自多方面，需要在实际的操作过程中得以分析与阐释。笔者从实际的工作经验出发，将常见的数控机床回零故障总结为以下两大方面：
第一，回零操作系统正常，但却无法找到零点位置。从数控机床的预警指示灯鸣闪情况来看，控制操作系统显然不存在问题，元器件安装位置也与接口状态相契合，但零点脉冲处却没有接收到指示信号。造成这类回零故障的原因主要有三个方面：其一，零点位置处的开关破损；其二，零点开关与信号接收系统间的电路遭到破坏；其三，控制操作系统内的元件出现了破损问题。这时可有针对性的对零点位置的元件、开关和电路状况进行及时故障排查。
第二，回零操作步骤正确，零点位置却不准确。在对数控机床的控制脉冲和控制系统进行检查时我们发现其操作过程皆属正常，然而最终确定的零点位置却存在着严重误差，出现了压块的无规律漂移。造成这类回零故障的原因也可概括为三个方面：回零减速过快使得零点位置远远超过了实际范围；零点偏移量的参数设计欠缺妥当；操作系统中机械结构对零点位置的影响。这时我们可以通过对开关位置的排查、机械结构的重置以及系统压块的重新设计来解决其中的回零操作问题。
数控机床回零故障的排查需要维修人员本身具备一定的机械操作与维修原理，能够从故障现象追溯其中的本质问题，定期对数控机床进行维护与保养。实则回零故障的发生概率一般较低，只要认真分析故障现场、核算准确电量参数、了解控制系统的运行原理，势必能够及时对回零故障作出准确判断。
3 结语
针对数控机床开机回零问题中存在的种种弊端，我们必须从实际的回零方式着手，由外至内，从现象深究本质，一步步挖掘到问题的症结所在。无论是数控机床的机械操作部分还是电气操作部分都有着自身的实施原则，切忌在处理回零故障时采取囫囵吞枣的对策，使得故障现象更加模糊。关于数控机床会令问题的解决首先应当对开关、元器件、电路设备等环节进行实际检查，观察信号指示灯是否正常鸣闪，排除其中由于技术原因而导致的设施故障。此外，必要的回零参数和零点开关检测也是必不可少的，回零参数的准确性很大程度上决定了数控机床的间隙与压轴面工作状况，是解决回零操作问题的必要步骤。最后，在对数控机床进行整体故障诊断时还需要分别对机械控制设备和电气控制设备进行技术故障排查，切实从根本上解决数控机床的开机回零问题。
参考文献
[1] 何林青.数控机床操作中两个实用功能[J].机械工程师，2007（8）.
[2] 张涛，陈发东，董建荣.数控机床实训操作常见失误分析[J].机械工程师，2008（3）.
[3] 于修君.数控机床操作事故分析[J].大众科技，2008（10）.