避免數(shù)控車(chē)床撞刀事故的方法

婁富建　孫振華

摘 要：在數(shù)控車(chē)床操作過(guò)程中，有時(shí)會(huì)發(fā)生撞刀事故，輕者損壞刀具、工件報(bào)廢，重者影響數(shù)控車(chē)床的精度，甚至危及操作者的人身安全。針對(duì)這種情況，作者總結(jié)了數(shù)控車(chē)床發(fā)生撞刀事故的一般原因，并從編程及操作等方面提出了避免數(shù)控車(chē)床撞刀的方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車(chē)床；避免撞刀；方法

1 編程問(wèn)題引起的撞刀

數(shù)控車(chē)床的自動(dòng)加工過(guò)程是由程序控制的，保證程序的正確、合理可以在很大程度上避免一些不必要地撞刀事故。

1.1 要搞清進(jìn)給速度F的單位

進(jìn)給速度F的單位有兩種表示方法，一種是每分鐘進(jìn)給，另外一種是每轉(zhuǎn)進(jìn)給，兩者相差很大。對(duì)于不同系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床，其默認(rèn)進(jìn)給速度的單位也不一樣。所以我們?cè)诰幊虝r(shí)，首先要搞清楚該車(chē)床的進(jìn)給速度單位是每分鐘進(jìn)給，還是每轉(zhuǎn)進(jìn)給。這樣才好確定進(jìn)給速度的值。如果單位搞不清楚，就很容易出現(xiàn)撞刀事故。

1.2 要設(shè)置合理的換刀點(diǎn)

在數(shù)控車(chē)床上，當(dāng)用多把刀加工一個(gè)零件時(shí)，需要在加工過(guò)程中自動(dòng)換刀，編程時(shí)要設(shè)置合理的換刀點(diǎn)。換刀點(diǎn)的位置應(yīng)保證刀具轉(zhuǎn)位時(shí)，不撞到工件或夾具，換刀點(diǎn)常常設(shè)置在被加工零件的外面，并要留有一定的安全量。

1.3 設(shè)置合適的循環(huán)起點(diǎn)

應(yīng)用循環(huán)指令編程時(shí)，應(yīng)注意設(shè)置合適的循環(huán)起點(diǎn)，要保證循環(huán)起點(diǎn)與切削終點(diǎn)的連線(xiàn)，務(wù)必在零件的外面，不能和零件的任一位置有交叉，否則退刀時(shí)會(huì)發(fā)生撞刀事故。一般情況下，我們選擇循環(huán)起點(diǎn)的位置，離工件的外圓有1～3毫米。

1.4 確定合理的走刀路線(xiàn)

程序的走刀路線(xiàn)必須按照?qǐng)D紙和工藝單要求，合理確定走刀路線(xiàn)，為保證零件的尺寸和位置的精度，應(yīng)選擇合適的加工順序和裝夾方法，以確保加工的順利進(jìn)行。在確定走刀路線(xiàn)的過(guò)程中，還要注意遵循先粗后精、先近后選、先內(nèi)后外、刀具集中的原則。

1.5 對(duì)指令的正確理解

G00指令的功能是快速定位，此指令的走刀軌跡有可能先移動(dòng)X軸，再移動(dòng)Z軸，也有可能先移動(dòng)Z軸，再移動(dòng)X軸。走刀軌跡不確定。用G00指令退刀時(shí)一定要格外小心。例如，在加工零件內(nèi)孔時(shí)，當(dāng)內(nèi)孔加工完成后，需要鏜刀快速退出內(nèi)孔，并回到工件端面外60毫米處，如果用G00 X60 Z60編程，這時(shí)數(shù)控車(chē)床會(huì)兩軸聯(lián)動(dòng)，鏜刀會(huì)與零件發(fā)生碰撞，造成鏜刀與工件損壞，嚴(yán)重影響車(chē)床的精度，這時(shí)可以采用程序段G00 Z60；G00X60。即刀具先移動(dòng)Z軸，然后再移動(dòng)X軸。所以，加工內(nèi)孔時(shí)，用G00指令退刀，應(yīng)盡量避免兩軸同時(shí)移動(dòng)。退刀時(shí)先退Z軸，再退X軸。加工外圓時(shí)，一般先退X軸，再退Z軸。這樣便不容易撞刀。

1.6 充分利用程序校驗(yàn)功能

現(xiàn)在的數(shù)控車(chē)床都具有程序校驗(yàn)功能。當(dāng)程序輸入并保存后，可以先進(jìn)行程序校驗(yàn)（仿真加工），認(rèn)真觀察刀具的走刀軌跡，看刀具與工件是否發(fā)生碰撞，如果有問(wèn)題，應(yīng)立即檢查并修改程序。確保走刀軌跡的正確。

2 錯(cuò)誤操作引起的撞刀

⑴在輸入刀補(bǔ)值時(shí)，有時(shí)會(huì)把“2”號(hào)刀補(bǔ)的值輸在“1”號(hào)刀的位置上，把“0”輸成“O”或忘記輸“0”；把“2.68”輸成“268”等。這樣，數(shù)控車(chē)床啟動(dòng)后，刀具在執(zhí)行刀補(bǔ)時(shí)，有可能直接沖向工件及卡盤(pán)，造成工件報(bào)廢，刀具損壞，機(jī)床卡盤(pán)撞壞等事故。⑵操作者對(duì)鍵盤(pán)功能鍵的具體含義不熟悉，操作不熟練，對(duì)機(jī)床功能參數(shù)誤修改，易造成撞刀等事故。⑶返回參考點(diǎn)或回零時(shí)，順序應(yīng)為先X軸，后Z軸，如果先Z軸后X軸，機(jī)床小托板容易和機(jī)床尾架相撞。

解決方法：操作者在輸入刀補(bǔ)數(shù)值后應(yīng)反復(fù)檢查，確認(rèn)無(wú)誤后方可操作。對(duì)于初學(xué)者，在沒(méi)有完全理解數(shù)控車(chē)床功能前，不要隨便修改系統(tǒng)功能參數(shù)，一定要搞清基本原理，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作。

3 對(duì)基本概念理解不透引起的撞刀

初學(xué)者一般認(rèn)為，數(shù)控車(chē)床操作簡(jiǎn)單，會(huì)編程序，程序校驗(yàn)沒(méi)有問(wèn)題，就可以動(dòng)手操作。實(shí)際上操作者在沒(méi)有把機(jī)床坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系等基本概念完全理解的情況下，操作數(shù)控車(chē)床是很危險(xiǎn)的。機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，參考點(diǎn)也是機(jī)床上一個(gè)固定的點(diǎn)，參考點(diǎn)有安裝在機(jī)床上的零點(diǎn)開(kāi)關(guān)決定，數(shù)控車(chē)床開(kāi)機(jī)復(fù)位后，首先進(jìn)行的操作是返回參考點(diǎn)，以確立機(jī)床坐標(biāo)系。編程坐標(biāo)系是編程時(shí)使用的坐標(biāo)系，是為了方便編程在零件圖上設(shè)定的直角坐標(biāo)系，一般情況下，Z軸與工件軸線(xiàn)重合，X軸則設(shè)在工件左端面或右端面上。工件坐標(biāo)系是加工工件時(shí)使用的坐標(biāo)系，理論上工件坐標(biāo)系應(yīng)該與編程坐標(biāo)系一致，能否讓工件坐標(biāo)系與編程坐標(biāo)系一致，是操作中設(shè)置工件坐標(biāo)系及刀補(bǔ)值的關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)刀確定工件坐標(biāo)系時(shí)，必須認(rèn)真，確保正確。否則也很容易出現(xiàn)撞刀事故。

數(shù)控系統(tǒng)或機(jī)械故障引起的到撞刀。⑴數(shù)控系統(tǒng)原因。由于加工時(shí)進(jìn)行各種操作，如插入程序、輸入刀補(bǔ)，運(yùn)行后進(jìn)行刪除等操作過(guò)多，使隨機(jī)存儲(chǔ)器PMA芯片中執(zhí)行程序混亂，系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，X或Z向出現(xiàn)丟步，造成撞車(chē)。EPROM芯片、系統(tǒng)主板或驅(qū)動(dòng)板中元件有損壞，造成執(zhí)行程序出錯(cuò)。為避免這種情況出現(xiàn)，要定期檢查機(jī)床系統(tǒng)直接插件的松緊，記錄系統(tǒng)的重要參數(shù)，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)找專(zhuān)業(yè)人員解決。⑵機(jī)床機(jī)械故障。伺服電機(jī)出現(xiàn)機(jī)械故障，或由于伺服電機(jī)下的接線(xiàn)，在操作中被拉斷，伺服電機(jī)與滾珠絲杠之間的鏈接銷(xiāo)釘脫落，使電機(jī)與托板之間移動(dòng)不同步，或絲杠中有異物，造成機(jī)床兩軸中，其中一個(gè)方向不動(dòng)或移動(dòng)緩慢，使機(jī)床出現(xiàn)撞車(chē)事故。操作時(shí)應(yīng)做到及時(shí)調(diào)整，注意傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出的異常聲音，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)處理，機(jī)床導(dǎo)軌及絲杠使用完畢應(yīng)及時(shí)清理干凈，定時(shí)、定期對(duì)車(chē)床油路進(jìn)行檢查，確保油路的通暢。