淺談在數控車實訓教學操作中應注意的問題

韓德虎

( 貴陽職業技術學院，貴州 貴陽 550081)

在數控車床實訓教學過程中，初學者，特別是剛剛接觸數控車床的人員，對數控車床都懷有一顆好奇的心，這里摸摸、哪里碰碰，在指導教師講解的知識還沒有完全理解的情況，會因為工藝分析、編程、裝刀、對刀、測量等這些原因造成撞刀，使得因撞刀造成刀具損壞，工件報廢，甚至有可能會損傷到機床的卡盤及電動刀架，嚴重影響機床精度，造成人身或機械事故。所以，從數控車床的操作安全考慮，在實習教學過程中給學生講解清楚是非常重要的，本文FANUC－TC 系統簡易數控車床為例從工藝分析、編程、裝夾、對刀等方面來進行探討。

1 工藝分析

合理確定數控加工工藝對實現優質、高效和經濟的數控加工具有極為重要的作用，所以要想加工好一個零件，工藝分析是必不可少的一個重要環節。對于初學者來說，看懂零件圖是非常重要，通過充分了解圖紙的技術要求，如尺寸精度、形位公差、表面粗糙度、工件的材料、硬度、加工性能等;通過確定圖紙沒問題，然后制定加工工藝，分幾次裝夾、刀具的幾何角度形狀及尺寸、走刀路線、加工余量、切削用量、主軸轉速、粗車深度等編寫出來，數控加工工藝路線的正確選擇是核心，所以畫出加工簡圖，填好詳細的加工工藝卡是學習數控加工的第一步。

2 程序編制

通過工藝分析確定零件圖有無尺寸不全現象，計算各節點、基點坐標，確定工件坐標系，開始編程;學生在編程過程中，由于對零件的程序員點選擇不熟，以及編程過程中對指令代碼不熟悉和使用混淆，造成程序出錯，無法完成零件加工，甚至還會造成人身或機械事故，所以編程或輸入程序時需要注意以下幾點:

(1)取文件名時，文件的名稱為O(歐)后面跟4 為有效數，然后點輸入鍵，“;”單獨輸入，后續的程序段“;”可以和程序一起輸入。

(2)在編程中特別注意換刀點位置的選取，換刀點選擇不合適，容易發生撞刀現象。所謂換刀點是指刀架自動轉位時的位置。對于大部分數控車床來說，其轉刀點的位置是任意的，轉刀點應選在刀具交換過程中與工件或夾具不發生干涉的位置。一般選擇離工件近些。

(3)內外徑固定復合循環，應根據毛坯的形狀、工件的加工輪廓及其加工要求適當進行。

①G71 固定復合循環主要用于對X 向尺寸要求比較高，Z向切削尺寸大于X 向切削尺寸這類毛坯工件進行粗車循環。編程時，X 向的精車余量大于Z 向精車余量的取值，并且精車程序(ns)這一行只能有x 向的移動，X 向的變化應從小到大，中途不能有凸圓或凹圓。

②G72 固定循環主要用于對端面精車要求比較高、X 向切削尺寸大余Z 向切削尺寸這類毛坯工件進行出車循環。編程時，Z 向的精車余量取值大余X 向的精車余量的取值，并且精車程序(ns)這一行只能有Z 向的移動。

③G73 固定循環主要用于已成型工件的粗車循環。精車余量根據具體加工要求和加工形狀來確定。在編程時如果中途不能有凸圓或凹圓，則可選用G73 進行編程。

④在使用G71、G72、G73 等固定循環指令進行編程時，在ns—nf 之間不能有以下指令:

a 固定循環指令，如G90、G92、G94 等;b 參考點返回指令;c 螺紋切削指令;d 宏程序調用或子程序調用指令。

(4)G90、G92、G94 固定循環編程時，一定要注意固定循環起點的選取，否則會出現撞刀現象，造成加工零件報廢。

(5)在輸入程序時，一定要根據零件圖和計算出的各節點坐標以及指令代碼，“+”、“－”號等正確輸入，重復檢查，直到程序沒有問題，才能保存。

(6)程序輸入保存，使機床會參考點，記住再會參考點之前，應先將刀架往“－X”、“－Z”移動，然后再回參考點(注意會參考點應先回帶刀的那個軸)，這樣就能避免因刀架距離機床參考點太近而造成過充現象，回完參考點后移動刀架到機床中間位置，模擬仿真程序，看看程序有沒有問題，修改程序直到復合加工要求。

3 裝夾、對刀

對于一個初學者來說，裝夾、對刀是一個難點問題，同時以是非常關鍵的一環，如裝夾、試切對刀都不能正常操作的話，那更談不上對數控專業的學習。

(1)裝夾

通過工藝分析知道零件的加工方式，在裝夾零件時，只要是能完成這次莊家的加工就盡量的縮短伸出長度，這樣既能充分考慮零件的剛性，又能保障加工，裝夾時一定要把工件給找正，因為有些工件毛坯余量較少，如果不找正，很可能因外圓車不圓而造成廢品。

裝夾刀具問題在數控車床上使用的刀具不僅有外圓車刀、切槽刀、螺紋刀、鏜孔刀，還有內切槽刀、內螺紋刀等等。有整體式的、焊接式的、機械夾固式的，在裝夾過程中一定要考慮機床的主軸回轉中心，刀具的刀尖一定要和機床主軸回轉中心平齊，如果刀具裝夾不正確，刀尖高于或低于機床的主軸回轉中心，則無法加工出合格的產品。所依在刀具的裝夾過程中應注意以下問題:

①裝刀前，需保證刀具是修磨好的，機械夾固式的刀具，刀片與刀桿之間的連接必須牢固，刀片清潔無損傷。

②刀具裝夾在刀架上時，應該在保證完成零件加工的情況下伸出長度盡量縮短，同時注意刀具刀尖位置一定要與主軸的旋轉中心處于水平位置，墊刀的墊鐵要盡量的少。

③正確使用刀架鑰匙，避免因使用不當造成螺釘損壞而無法拆卸刀具。

在加工過程中如果出現尺寸不穩定的現象時，首先應考慮刀桿或刀片松動，因為大部分尺寸不穩定現象是刀桿或刀片松動造成的。

(2)對刀

對刀的正確以否直接關系到零件的加工尺寸精度，所以對于初學者來說對刀關鍵的一步，學校的實訓教學一般采用試切對刀。具體操作方法如下:

①先回機床參考點，回參考點是建立工件坐標系是工件在機床上裝在什么位置，回參考點時注意刀具運動、主軸轉動時，不要和工件碰撞、點擊“回零點，點擊“正方向移動”X 軸回到零點(先回帶刀的那個軸)，同樣方法Z 軸回到零點，完成回零操作。如果加工中途系統提示出錯時，解決完出錯問題，還必須重新會參考點，然后再進行對刀。

②試刀對刀

采用手搖操作，把手輪的進給倍率調到X100，，快速移動刀具到距工件2－3mm 時，把手搖的進給倍率調到X1 或X10，切削時保證進給倍率不變，這是避免刀具在快速移動的情況下撞到工件而發生撞刀事故。

移動刀具車一段外圓，主軸停止，用量具測量長度尺寸(注意對Z 軸，Z 軸不能動)，把測量出的讀數填到相應的位置，移動光標到另一個軸，這時移動Z 軸退出工件，測量出直徑尺寸，同時把讀數填到X 軸相應的位置。

注意此時的對刀填的測量值要和編程時的基準點重合，以保證編程坐標系和工件坐標系的重合，確保程序的合理運行。

作為數控車床的初學者，首先要對零件圖有一個充分的認識，會進行工藝分析、編程、裝夾對刀加工零件，就要做到膽大細心、認真謹慎，才能萬無一失，避免不必要的損失，從而提高自己的數控編程與加工能力。

［1］曹亞軍.金屬加工.河北北方鑄業公司，2009.

［2］李河水.數控加工編程與操作.國防科技大學出版社，2013.

［3］彭效潤.數控車工( 高級) .中國勞動社會保障出版社，2007.

［4］崔昭國.數控車床Fanuc 系統編程與操作實訓.中國勞動社會保障出版社，2007.