數(shù)控機(jī)床測(cè)量反饋控制裝置，是通過(guò)檢測(cè)元件檢測(cè)執(zhí)行元件（如電機(jī)、刀架、工作臺(tái)等）的速度和位移。在伺服系統(tǒng)（以機(jī)械位置或角度作為控制對(duì)象的自動(dòng)控制系統(tǒng)）中，檢測(cè)元件起著重要的作用，它把所測(cè)得的信號(hào)經(jīng)過(guò)相應(yīng)電路反饋回?cái)?shù)控裝置，構(gòu)成半閉環(huán)或閉環(huán)系統(tǒng)（又稱為反饋控制系統(tǒng)），以補(bǔ)償執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)誤差，達(dá)到提高運(yùn)動(dòng)精度的目的。

在某種程度上可以說(shuō)機(jī)床工作精度主要取決與閉環(huán)控制系統(tǒng)中的檢測(cè)元件的精度。

例1 西門子 8m 系統(tǒng)臥式加工中心正常運(yùn)行時(shí)，機(jī)床突然停止工作， crt 出現(xiàn) nc 報(bào)警104，操作者關(guān)斷電源重新啟動(dòng)，報(bào)警，恢復(fù)正常工作，幾鐘后，故障又反復(fù)出現(xiàn)。

查詢 nc104 報(bào)警，表示為： x 軸測(cè)量閉環(huán)電纜折斷短路，信號(hào)丟失，不正確的門檻信號(hào)不正確的頻率信號(hào)。本機(jī)床的 x 、 y、z 三軸采用光柵尺對(duì)機(jī)床位移進(jìn)行位置檢測(cè)，進(jìn)行反饋控制形成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，檢測(cè)元件如果受到灰塵油污的污染，就會(huì)發(fā)出錯(cuò)誤的信號(hào)。檢查讀數(shù)頭和光柵尺并沒(méi)有受到油污和灰塵污染。隨后檢查差動(dòng)放大器和測(cè)量線路板。也未發(fā)現(xiàn)不良現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)這些工作后。我們把放在反饋電纜上，測(cè)量反饋端子，發(fā)現(xiàn)13號(hào)線電壓不穩(wěn)，停電后測(cè)量發(fā)現(xiàn)隨著電纜擺動(dòng)電阻有較大變化，檢查發(fā)現(xiàn)此線在x軸向隨導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的一段似接非接，造成反饋值不穩(wěn)，導(dǎo)致電機(jī)失步，重新接線后，故障。

例2 某配套 fagor 8030 的立式加工中心。在回參考點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)參考點(diǎn)位置不穩(wěn)定。參考點(diǎn)定位精度差的故障。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致脈沖編碼器同步出錯(cuò)的主要原因是編碼器零位脈沖不良或回參考點(diǎn)速度太低。由于檢查參考點(diǎn)零位脈沖需要有示波器，維修時(shí)一般可以先檢查回參考點(diǎn)速度和位置增益的設(shè)置，并確認(rèn)系統(tǒng)的位置跟隨誤差值在1281xm以上。

若參數(shù)設(shè)置正確，可能的原因是"零脈沖"信號(hào)不良。由于零位脈沖的信號(hào)脈寬較窄，它對(duì)干擾敏感，因此針對(duì)以下幾方面進(jìn)行檢查：

首先是編碼器的供電電壓在 +5v+o . 2v 的范圍內(nèi)。當(dāng)小于 4 .75v時(shí)，將會(huì)引起"零脈沖"的輸出干擾。其次，編碼器反饋的屏蔽線連接，并盡可能使位置反饋電纜遠(yuǎn)離干擾源與動(dòng)力線路。此外，編碼器本身的"零脈沖"輸出正確，滿足系統(tǒng)對(duì)零位脈沖的要求。

經(jīng)檢查該機(jī)床在手動(dòng)方式下工作正常，參考點(diǎn)減速速度、位置環(huán)增益設(shè)置正確，測(cè)量編碼器+5v電壓正常，回參考點(diǎn)的動(dòng)作過(guò)程正確。初步判定故障是由于編碼器零位脈沖受到干擾而引起的。檢查發(fā)現(xiàn)，該軸編碼器連接電纜的屏蔽線脫落，重新連接后，定位精度達(dá)到原機(jī)床要求。

經(jīng)常有初學(xué)者問(wèn)，數(shù)控機(jī)床為什么要回參考點(diǎn)呢 ? 不回參考點(diǎn)不行嗎？簡(jiǎn)單地講，回參考點(diǎn)目的是為了每次上電開(kāi)機(jī)后，在機(jī)床上建立一個(gè)的坐標(biāo)系。因?yàn)樵跈C(jī)床加工完關(guān)斷電源后。數(shù)控系統(tǒng)就失去了對(duì)各坐標(biāo)位置記憶。在重新接通電源后，就得讓各坐標(biāo)回到機(jī)床一固定位置上，即坐標(biāo)系的零點(diǎn)或原點(diǎn)，也稱作基準(zhǔn)點(diǎn)或者機(jī)床參考點(diǎn)?；貐⒖键c(diǎn)操作將直接影響數(shù)控機(jī)床能否正常運(yùn)行。

例3 btm-4000 數(shù)控仿形銑床靜態(tài)幾何精度變化引起x軸運(yùn)行不穩(wěn)定。具體表現(xiàn)為×軸按指令停在某一位置時(shí)。始終停不下來(lái)。

btm-4000 系意大利的數(shù)控仿形銑床，系統(tǒng)采用意大利 fedia cncl0 系統(tǒng)。伺服采用了西門子公司產(chǎn)品。

機(jī)床在使用了一段時(shí)間后， x 軸的位置鎖定發(fā)生了漂移，表現(xiàn)為 z 軸停在某一位置時(shí)，運(yùn)動(dòng)不停止，出現(xiàn)大約± 0 .0007m振幅偏差。而這種振動(dòng)的頻率又較低，直觀地可以看到絲杠在來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)。鑒于這種情況，初步斷定這不是控制回路的自激振蕩，有可能是定尺（ 磁尺） 和動(dòng)尺 （ 讀數(shù)頭）之間有誤差所致。經(jīng)調(diào)整定尺和動(dòng)尺配合間隙后，情況大有好轉(zhuǎn)，后又配合調(diào)整了機(jī)床的靜態(tài)幾何精度，此故障。

例4 一臥式加工中心，采用 sinu-merik 840d 系統(tǒng)。帶 exe 光柵測(cè)量裝置。運(yùn)行中出現(xiàn) 114號(hào)報(bào)警，同時(shí)伴有113 號(hào)報(bào)警。

從報(bào)警產(chǎn)生的原因看，由于 114 號(hào)的報(bào)警。引起 113 號(hào)報(bào)警，故障部位定位在位置測(cè)量裝置。114號(hào)報(bào)警有兩種可能：一是電纜斷線或接地；二是信號(hào)丟失。前者可通過(guò)外觀檢查和測(cè)量來(lái)診斷。對(duì)后者主要是信號(hào)漏讀，如果由于某種原因，使光柵尺輸出的正弦信號(hào)幅度降低，在信號(hào)處理過(guò)程中，影響到被處理信號(hào)過(guò)零的位置，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使輸出脈沖擠在一起，造成丟失。因?yàn)楣怆姵禺a(chǎn)生的信號(hào)與光照強(qiáng)度成正比，信號(hào)幅度下降無(wú)非是因?yàn)楣庠戳炼认陆祷蚬鈱W(xué)系統(tǒng)臟污所致。從尺身中抽出掃描單元，分解后看到，燈泡下的透鏡表面呈毛玻璃狀，指示光柵表面也有一層霧狀物，燈泡和光電池上也有這種污物，這些污物導(dǎo)致了光源發(fā)光率下降和輸出信號(hào)降低，通過(guò)對(duì)光柵的清洗故障。

只要電子元件不損壞，測(cè)量裝置故障的幾率很小，因此一般測(cè)量裝置報(bào)警，主要原因是信號(hào)丟失，也就是"漏讀"。測(cè)量信號(hào)在產(chǎn)生變換過(guò)程中容易造成丟失的環(huán)節(jié)。檢測(cè)元件有問(wèn)題，千萬(wàn)不要盲目拆卸，要研究明白后再動(dòng)手。例如標(biāo)尺光柵或指示光柵上有污物時(shí)要小心，前要檢查尺面及周圍有無(wú)切屑等硬質(zhì)雜物，如有應(yīng)清理干凈，用脫脂棉和高純度酒精進(jìn)行擦洗，不能用手或一般擦布清擦，避免造成人為故障。