數(shù)控銑床實訓(xùn)過程中的常見問題及解決辦法

摘 要： 本文主要介紹了我校數(shù)控銑床實訓(xùn)過程中遇到的一些問題，并提出了相應(yīng)的解決辦法。

關(guān)鍵詞： 數(shù)控銑床 常見問題 解決辦法

《金工實習(xí)》是一門實踐基礎(chǔ)課，是機械類各專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)工程材料及機械制造基礎(chǔ)等課程必不可少的先修課，可以使學(xué)生更好地了解傳統(tǒng)的機械制造工藝和現(xiàn)代機械制造技術(shù)。隨著裝備制造業(yè)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在金屬加工領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，數(shù)控實訓(xùn)在《金工實習(xí)》中的比重也越來越大。在珠海市頒發(fā)的《2008—2009年珠海市緊缺技工工種目錄》中，即包括數(shù)控車工、數(shù)控銑工。可見增加數(shù)控環(huán)節(jié)的實訓(xùn)，不僅有助于學(xué)生更好地熟悉數(shù)控工藝及編程知識和數(shù)控機床的操作技能，對學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)工作也大有好處。筆者所在的學(xué)校是一所以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主的獨立學(xué)院，對于學(xué)生的動手能力極為重視，相應(yīng)地增加了數(shù)控實訓(xùn)的課時數(shù)，而且與市勞動局合作開展了數(shù)控車、數(shù)控銑床操作高級工的考評工作，使學(xué)生能在實訓(xùn)過程中真正學(xué)到了一些實用的技術(shù)。

在數(shù)控銑床實訓(xùn)過程中，經(jīng)常有學(xué)生在一些環(huán)節(jié)掌握不牢或搞混，筆者總結(jié)如下。

1.概念不清

（1）分不清刀具半徑左/右補償。

在數(shù)控銑床上進行輪廓的銑削加工時，由于刀具半徑的影響，刀具中心軌跡和工件輪廓不重合。為了避免計算刀具中心軌跡、直接按照零件圖樣上的輪廓尺寸編程，可使用數(shù)控系統(tǒng)提供的刀具半徑補償功能。刀具半徑補償分為左補償G41和右補償G42，其中當(dāng)?shù)毒咧行能壽E沿前進方向位于零件輪廓左邊時稱為左補償，反之稱為右補償。當(dāng)不需要進行刀具半徑補償時，使用G40取消刀具半徑補償。

（2）對刀具長度補償理解不到位。

刀具長度補償可以使刀具在Z方向上的實際位移量大于或小于程序的給定值，這樣在數(shù)控編程過程中就無需考慮刀具長度，避免加工運行過程中要經(jīng)常換刀而每把刀具長度的不同會給工件坐標系的設(shè)定帶來的困難。刀具長度補償指令是G43和G44，其中G43為刀具長度正補償，G44是刀具長度負補償。指令G49用于取消刀具長度補償。

2.數(shù)控銑床操作不熟練

（1）數(shù)控銑床對刀不熟練。

數(shù)控銑床對刀的目的是把機床坐標系和工件編程坐標系統(tǒng)一起來，其對刀操作分為X、Y向?qū)Φ逗蚙向?qū)Φ丁Φ兜臏蚀_程度將直接影響加工精度。對刀方法一定要同零件加工精度要求相適應(yīng)。根據(jù)使用的對刀工具的不同，常用的對刀方法分為以下幾種：試切對刀法、百分表對刀法、采用尋邊器和Z軸設(shè)定器等工具對刀法、頂尖對刀法、專用對刀器對刀法等。另外根據(jù)選擇對刀點位置和數(shù)據(jù)計算方法的不同，又可分為單邊對刀、雙邊對刀、轉(zhuǎn)移間接對刀法、分中對刀法等。我系在實訓(xùn)中主要采用光電式尋邊器和Z軸設(shè)定器進行分中對刀。步驟如下：

①開機，向右旋起急停按鈕。在“回零”狀態(tài)下使機床回到參考點。

②將工件在工作臺上定位并夾緊，把光電式尋邊器裝到機床主軸上。在MDI方式下輸入“M03 S500；”，執(zhí)行該指令使主軸以500轉(zhuǎn)/分的速度正轉(zhuǎn)。

③使用光電式分中棒進行X、Y向?qū)Φ丁Ｏ葘ぜM行X向分中，將機床運動模式旋轉(zhuǎn)到“手輪”，調(diào)整運動速率為X100，使尋邊器迅速移動到工件附近(離工件左側(cè)20mm左右，尋邊器的測頭要低于工件的上表面)，調(diào)整手輪運動速率為X10，通過手輪緩慢地移動工作臺，使尋邊器測頭和工件左側(cè)接觸，尋邊器上的燈亮，表示尋邊器已經(jīng)和工件接觸。反向稍微移動使燈熄滅，再將手輪的移動倍率降低到X1，繼續(xù)移動工作臺，使尋邊器的燈剛好亮起來，這時尋邊器剛好和工件接觸，在面板上輸入X，在屏幕下方點擊“起源”按鈕，把當(dāng)前位置設(shè)置為相對零點。再向上抬高尋邊器高于工件上表面，移動尋邊器用同樣的方法接觸工件的右側(cè)，這時X向的相對坐標會有一個讀數(shù)A，把A除以2，向上移動尋邊器高于工件上表面，移動機床使X向的相對坐標變?yōu)锳/2，這時就找到了工件X向的中心，在G54坐標系設(shè)定中移動光標到X，通過面板輸入“X0.”，之后點擊屏幕下方的測量鍵，把當(dāng)前X向的位置設(shè)定為加工坐標系X向的零點。用同樣的方法找到Y(jié)向的中心設(shè)置為Y向的坐標零點。

④使用Z軸設(shè)定器進行Z方向?qū)Φ丁ＭＶ怪鬏S，將尋邊器取下，把要使用的刀具裝到主軸上、Z軸設(shè)定器放到工件上表面。向下移動刀具緩慢和Z軸設(shè)定器接觸，當(dāng)接觸之后Z軸設(shè)定器的燈會亮起來，這時記下當(dāng)前機床的Z坐標，再用此值減去Z軸設(shè)定器的高度，把計算后的值填到相應(yīng)的長度補償寄存器中即可。

（2）由于不熟練導(dǎo)致的錯誤。

①在進行刀具長度補償設(shè)置時，有些學(xué)生在把補償值輸入到機床的長度補償寄存器時分不清【輸入】鍵與【+輸入】鍵的區(qū)別，錯按【+輸入】鍵，把要輸入的數(shù)值與寄存器當(dāng)前值進行疊加，導(dǎo)致在加工時很容易撞刀。

②在進行程序手動輸入操作時，有些學(xué)生由于不認真，忘掉數(shù)字前面的負號或忘掉小數(shù)點，解決此種問題的辦法就是在正式運行程序時先將機床鎖住，通過數(shù)控機床的圖形功能觀察走刀路線是否正確。

③不熟悉機床坐標系的設(shè)定規(guī)則。機床坐標系采用的是右手直角笛卡爾坐標系，是假定工作臺不動，刀具相對于工作臺運動的方向進行設(shè)定的。對于多數(shù)數(shù)控銑床來說其運動方式都是主軸旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)主運動并在Z方向升降，而X、Y方向的運動是通過工作臺的移動實現(xiàn)的，所以機床在實際運動過程中，在X、Y方向的運動和我們習(xí)慣的方向正好相反，這樣就使一些不熟練的學(xué)生由于走錯方向?qū)е聶C床超程報警或撞刀。

3.編程錯誤或加工工藝不合理

（1）在進行手動編程練習(xí)時，經(jīng)常有學(xué)生省略整數(shù)數(shù)據(jù)后面的小數(shù)點。

如“X50.”被寫成“X50”，如果有小數(shù)點，表示的單位是mm，而沒有小數(shù)點的單位則是μm。

（2）加工順序安排不合理。

在加工如下所示的零件時，如果按照1-2-3-4-5-6的順序加工，由于5、6孔與1、2、3、4孔定位方向相反，在X方向反向間隙會使定位誤差增加，而影響5、6孔與其他孔的位置精度。而如果按照1-2-3-4路線在加工完孔4后向左移動一段距離到P點，然后折回來加工5、6孔，這樣方向一致，可避免反向間隙的引入，提高5、6孔與其他孔的位置精度。

以上問題是筆者針對數(shù)控銑床實訓(xùn)過程中出現(xiàn)的問題進行的總結(jié)。另外，進行數(shù)控實訓(xùn)，安全始終是第一位的。我們必須要求學(xué)生謹記安全操作規(guī)程，切不可麻痹大意。

參考文獻：

［1］楊偉群等編著.數(shù)控工藝培訓(xùn)教程（數(shù)控銑部分）.北京清華大學(xué)出版社，2002.9.

［2］肖玉星，茍建峰，廖桂波.數(shù)控銑床（加工中心）常見對刀方法探討.珠海城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2008.9.