数控机床原点,数控机床参考点相关解释

四、填空题：1．穿孔带是数控机床的一种控制介质，国际上通用标准是（ iso ）和（ EIA ）两种，我国新产品一律采用（ ISO ）标准。

2．自动编程根据编程信息的输入与计算机对信息的处理方式不同，分为以（自动编程语言）为基础的自动编程方法和以（图形编程）为基础的自动编程方法和其他方法编程。

3．数控机床由控制介质、（数控装置）和（伺服系统）、（机床）等部分组成。

4．数控机床按控制运动轨迹可分为（点位控制）、点位直线控制和（轮廓控制）等几种。

按控制方式又可分为（开环控制）、（闭环控制）和半闭环控制等。

5．在轮廓控制中，为了保证一定的精度和编程方便，通常需要有刀具（半径）和（长度）补偿功能。

6．在铣削零件的内外轮廓表面时，为防止在刀具切入、切出时产生刀痕，应沿轮廓（切向）方向切入、切出，而不应（法向）方向切入、切出。

7．数控机床中的标准坐标系采用（笛卡儿直角坐标系），并规定（增大）刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。

8．数控机床坐标系三坐标轴X、Y、Z及其正方向用（右手定则）判定，X、Y、Z各轴的回转运动及其正方向+A、+B、+C分别用（右手螺旋法则）判断。

9．与机床主轴重合或平行的刀具运动坐标轴为（Z）轴，远离工件的刀具运动方向为（Z轴正方向）。

10．X坐标轴一般是（水平），与工件安装面（平行），且垂直Z坐标轴。

11．刀具位置补偿包括（刀具半径补偿）和（刀具长度补偿）。

12．在数控铣床上加工整圆时，为避免工件表面产生刀痕，刀具从起始点沿圆弧表面的（切线方向）进入，进行圆弧铣削加工；整圆加工完毕退刀时，顺着圆弧表面的（切线方向）退出。

13．数控机床使用的刀具必须有（较高的强度）和（耐用度）等要求。

还有其它：(足够的强度和刚度、高的刀具寿命和可靠性、较高的精度、可靠的断屑)。

14．铣削平面轮廓曲线工件时，铣刀半径应（小于）工件轮廓的（最小）凹圆半径。

15．编程时可将重复出现的程序编程（子程序），使用时可以由（主程序）多次重复调用。

数控机床回参考点的故障分析和排除数控机床参考点又名原点或零点，是机床的机械原点和电气原点相重合的点，是原点复归后机械上固定的点。

机床参考点确立后，各工件坐标系随之确立，即参考点为工件坐标系的原始参照系。

文章通过对数控机床回参考点的确立，并结合回参考点的故障维修实例，从而归纳总结出回参考的故障排除方法。

标签：数控机床；参考点；测量反馈元件1 参考点的确立数控系统按检测反馈元件测量方式的不同分为绝对脉冲编码器方式和增量脉冲编码器方式两种。

数控系统反馈元件采用绝对脉冲编码器，坐标值实际位置是靠位置检测装置的电池来维持，因此系统断电后，绝对脉冲编码器会记住当前位置。

在数控机床正常使用过程中，只要保证绝对脉冲编码器的后备电池有效，机床开机就不需要再进行回参考点操作。

而采用增量脉冲编码器的数控系统，系统断电后，工件坐标系的坐标值就会消失，因此机床每次开机后都必须先进行回参考点操作，通过参考点来确定机床的坐标原点，从而建立正确的机床坐标系。

除此之外，机床在按下急停开关及机床出现故障并修复后都需要进行一次手动回参考点的操作。

数控机床各轴回参考点的运动中，各轴的运动速度是在机床参数中设定的，并且数控系统是通过PLC的程序编制和数控系统的参数设定决定的，因此，数控机床各轴回参考点是通过PLC和数控系统配合完成的。

2 数控机床回参考点的故障维修实例下面介绍几个第一重型机械集团公司的数控机床回参考点的故障维修实例：例1军工分厂一台型号为TK6516数控铣镗床，数控系统为SIEMENS840D，Y轴出现回参考点位置的准确性差的故障，从而影响加工精度的故障。

维修人员首先检查该机床Y轴测量编码器的+5V电压是正常的，并且该轴在手动方式下能正常工作，回参考点的动作过程也正常，再检查参考点减速速度参数MD34040、位置环增益参数MD32200设置也都正确。

分析可能是由于编码器“零脉冲”受到干扰而引起的此故障，再经过仔细检查该故障轴后，发现该轴编码器的连接电缆的屏蔽线脱落，重新连接脱落的屏蔽线后，该故障轴回参考点位置准确，机床加工精度恢复。

四、名词解释：1. 绝对坐标系：所有坐标点的坐标值均从某一固定原点计量的坐标系2．机床坐标系原点: 也称为机床零点或机床原点，是由机床厂家在设计时确定的。

3. 参考坐标系: 参考点是机床上的一个固定点。

该点是刀具退离到一个固定不变的极限点，以参考点为原点坐标方向与机床坐标方向相同建立的坐标系叫参考坐标系。

4．线切割加工中的切削速度: 是指在保持一定的表面粗糙度的切割过程中，单位时间内电极丝中心在工件上切过的面积总和。

5．走刀路线: 刀具在整个加工工序中相对于工件的运动轨迹，他不但包括了公步的内容，而且反映了公步的顺序。

6．数控机床的伺服系统: 是数控系统的执行部件，它包括电动机、速度控制单元、测量反馈单元、位置控制等部分。

7．工件原点偏置: 在加工时，工件装夹到机床上，通过对刀求得工件原点与机床原点间的距离。

8．工序分散: 将工件的加工分散在较多的工序内进行，每道工序的加工内容很少。

9．固定循环指令:为简化编程机床数控装置具备的不同形式的可进行多次重复切削循环的功能。

10．机床原点: 机床上一个固定不变的极限点。

11．编程坐标系（工件坐标系）: 工件坐标系是编程人员为编程方便，在工件、工装夹具上或其他地方选定某一已知点为原点建立的一个编程坐标系。

12．基准统一原则: 同一个零件的多道工序尽可能选用同一个定位基准，称为基准统一原则。

13．程序段格式：零件的加工程序由程序段组成。

程序段的格式是指一个程序段中字、字符等。

14. 工艺基准：加工及装配过程中使用的基准15. ISO代码：以国际标准化组织的原则为标准建立的代码称为ISO 代码。

ISO是International Organization for Standards的英语简称。

16．加工路线：加工路线是指数控机床加工过程中,刀具相对零件的运动轨迹和方向。

17. 增量坐标：刀具或机床的坐标体相对于前一个坐标位置给出时称增量坐标。

刀具或机床的坐标体相对于固定的坐标原点给出时称绝对坐标。

数控车床中机床坐标系\机床参考点与工件坐标系的关系[摘要] 我们可以把数控车床分为三大模块，一是数控系统（软件），二是车床本体（硬件），三是被加工工件（浮动件），它们分别有三个坐标系，编程坐标系、机床坐标系和工件坐标系。

[关键词] 机床坐标系机床参考点工件坐标系之间的关系在多年的数控编程理论和实践教学中，笔者发现，许多学生只注重数控编程的学习，而对坐标系的设置只是机械的照搬，对各坐标系的原理和它们之间的关系却不求甚解，虽然经常强调，但在思想上还是引不起足够的重视，致使在实际使用的时候不知所措。

那么什么是机床坐标系？什么是机床原点？什么是机床参考点？它们与设置工件坐标系又有什么关系呢？机床原点为机床上的一个固定点，也称机床零点或机床零位。

是机床制造厂家设置在机床上的一个物理位置，在数控车床上，一般设在主轴旋转中心与卡盘后端面之交点处。

以机床原点为坐标系原点在水平面内沿直径方向和主轴中心线方向建立起来的Ｘ、Ｚ轴直角坐标系，成为机床坐标系。

建立机床坐标系，其目的（功能）有三：一、机床坐标系是制造和调整机床的基础不论是普通车床还是数控车床，在车床硬件组装和调试时，都必须首先建立一个工艺点（或坐标系），以此为基准来调整和修调一些工艺尺寸诸如机床导轨与主轴轴线的平行度、导轨与主轴的高度、尾座顶尖与主轴是否等高、主轴的径向跳动量、轴向窜动量等等。

这是一个固定点，这个工艺点一旦确定，一般不允许随意变动。

二、建立机床与数控系统的位置关系我们可以把数控车床分为三大模块，一是数控系统（软件），二是车床本体（硬件），三是被加工工件（浮动件）它们分别有三个坐标系，即程序坐标系、机床坐标系和工件坐标系。

数控机床上电后，三个坐标系并没有直接的联系，因此每次开机后无论刀架停留在机床坐标系中的任何位置，系统都把当前位置认定为(0，0)，这样会造成坐标系基准的不统一，数控车床一般采用手动或自动方式让机床回零点的办法来解决这一问题。

作者简介：吕宝垒（1978-），男，主要从事数控机床的客户培训工作、培训与认证部经理。

2007年获辽宁省科技进步二等奖，2009年获辽宁省百千万人才工程千人层级。

收稿日期：2023-06-28数控机床在装备制造行业中的应用越来越普及，与此同时随着数控设备使用年限的增长，数控机床维修维护的任务也越来越重。

数控机床中光栅尺和电机编码器是最重要的测量系统，如果更换了光栅尺或编码器则就需要对机床的参考点进行重新设定；此外由于数控系统崩溃、系统数据丢失等也需要对机床的参考点重新设定。

实际工作中由于参考点与机床原点有部分重合因此很容易把机床原点和机床参考点混淆在一起，分不清二者之间的区别和联系，有的甚至把它们称之为同一个点，准确理解机床原点和参考点的概念，把握二者之间的区别和联系有利于我们在实际工作中快速排查故障、高效解决此类问题。

1　机床原点及机床坐标系机床原点也称之为机床零点，它是机床坐标系的零点，该点在机床设计之初就确立好了，可以说它是机床各尺寸的设计基准，它的位置是固定不变的也不能被移动。

在机床控制面板上显示的机床各轴的坐标位置就是基于该机床坐标系通过光栅尺等测量系统测得的。

因此，机床原点具有绝对性和唯一性。

基于此在安装调试和维修数控机床时都是采用机床坐标系下的坐标值而不采用工件坐标系下的坐标值。

如图1，机床坐标系是因设计基准而产生的，因此，它在实际机床上是既看不见也不容易测量到的。

在安数控机床原点、参考点、工件零点的区别和联系吕宝垒(格劳博机床（中国）有限公司，辽宁 大连 116600)摘要：机床原点和参考点是定义数控机床运动的两个重要的概念，二者既有区别又有联系。

机床原点也就是机床坐标系的零点是数控机床进行位置测量、控制、显示的统一基准。

本文从新的视角定义了数控机床参考点的概念，概述了参考点在数控机床中的作用以及在什么条件下需要重新设定参考点。

结合实际工作中设定数控机床X、Y、Z 轴参考点的操作方法，通过总结其内在原理进一步阐明了参考点的特性。

FANUC、SIEMENS数控机床参考点的原理、设置与维修当数控机床更换、拆卸电机或编码器后，机床会有报警信息：编码器内的机械绝对位置数据丢失了，或者机床回参考点后发现参考点和更换前发生了偏移，这就要求我们重新设定参考点，所以我们对了解参考点的工作原理十分必要。

参考点是指当执行手动参考点回归或加工程序的G28指令时机械所定位的那一点，又名原点或零点。

每台机床有一个参考点，根据需要也可以设置多个参考点，用于自动刀具交换（ATC）、自动拖盘交换（APC）等。

通过G28指令执行快速复归的点称为第一参考点（原点），通过G30指令复归的点称为第二、第三或第四参考点，也称为返回浮动参考点。

由编码器发出的栅点信号或零标志信号所确定的点称为电气原点。

机械原点是基本机械坐标系的基准点，机械零件一旦装配好，机械参考点也就建立了。

为了使电气原点和机械原点重合，将使用一个参数进行设置，这个重合的点就是机床原点。

机床配备的位置检测系统一般有相对位置检测系统和绝对位置检测系统。

相对位置检测系统由于在关机后位置数据丢失，所以在机床每次开机后都要求先回零点才可投入加工运行，一般使用挡块式零点回归。

绝对位置检测系统即使在电源切断时也能检测机械的移动量，所以机床每次开机后不需要进行原点回归。

由于在关机后位置数据不会丢失，并且绝对位置检测功能执行各种数据的核对，如检测器的回馈量相互核对、机械固有点上的绝对位置核对，因此具有很高的可信性。

当更换绝对位置检测器或绝对位置丢失时，应设定参考点，绝对位置检测系统一般使用无挡块式零点回归。

一：使用相对位置检测系统的参考点回归方式：1、FANUC系统：1）、工作原理：当手动或自动回机床参考点时，首先，回归轴以正方向快速移动，当挡块碰上参考点接近开关时，开始减速运行。

当挡块离开参考点接近开关时，继续以FL速度移动。

当走到相对编码器的零位时，回归电机停止，并将此零点作为机床的参考点。

2)、相关参数：参数内容系统0i/16i/18i/21i0所有轴返回参考点的方式： 0. 挡块、 1. 无挡块1002.10076各轴返回参考点的方式： 0. 挡块、 1. 无挡块1005.10391各轴的参考计数器容量18210570～0575 7570 7571每轴的栅格偏移量18500508～0511 0640 0642 7508 7509是否使用绝对脉冲编码器作为位置检测器： 0. 不是、是 1815.50021 7021 绝对脉冲编码器原点位置的设定：0. 没有建立、 1. 建立1815.40022 7022 位置检测使用类型：0.内装式脉冲编码器、1. 分离式编码器、直线尺1815.10037 7037快速进给加减速时间常数16200522快速进给速度14200518～0521FL速度14250534手动快速进给速度14240559～0562伺服回路增益182505173）、设定方法：a、设定参数：所有轴返回参考点的方式＝0；各轴返回参考点的方式＝0；各轴的参考计数器容量，根据电机每转的回馈脉冲数作为参考计数器容量设定；是否使用绝对脉冲编码器作为位置检测器＝0 ；绝对脉冲编码器原点位置的设定＝0；位置检测使用类型＝0；快速进给加减速时间常数、快速进给速度、FL速度、手动快速进给速度、伺服回路增益依实际情况进行设定。