淺談在數(shù)控車實(shí)訓(xùn)教學(xué)操作中應(yīng)注意的問(wèn)題

韓德虎

( 貴陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550081)

在數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中，初學(xué)者，特別是剛剛接觸數(shù)控車床的人員，對(duì)數(shù)控車床都懷有一顆好奇的心，這里摸摸、哪里碰碰，在指導(dǎo)教師講解的知識(shí)還沒(méi)有完全理解的情況，會(huì)因?yàn)楣に嚪治?、編程、裝刀、對(duì)刀、測(cè)量等這些原因造成撞刀，使得因撞刀造成刀具損壞，工件報(bào)廢，甚至有可能會(huì)損傷到機(jī)床的卡盤(pán)及電動(dòng)刀架，嚴(yán)重影響機(jī)床精度，造成人身或機(jī)械事故。所以，從數(shù)控車床的操作安全考慮，在實(shí)習(xí)教學(xué)過(guò)程中給學(xué)生講解清楚是非常重要的，本文FANUC－TC 系統(tǒng)簡(jiǎn)易數(shù)控車床為例從工藝分析、編程、裝夾、對(duì)刀等方面來(lái)進(jìn)行探討。

1 工藝分析

合理確定數(shù)控加工工藝對(duì)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效和經(jīng)濟(jì)的數(shù)控加工具有極為重要的作用，所以要想加工好一個(gè)零件，工藝分析是必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，看懂零件圖是非常重要，通過(guò)充分了解圖紙的技術(shù)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(guò)確定圖紙沒(méi)問(wèn)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(zhuǎn)速、粗車深度等編寫(xiě)出來(lái)，數(shù)控加工工藝路線的正確選擇是核心，所以畫(huà)出加工簡(jiǎn)圖，填好詳細(xì)的加工工藝卡是學(xué)習(xí)數(shù)控加工的第一步。

2 程序編制

通過(guò)工藝分析確定零件圖有無(wú)尺寸不全現(xiàn)象，計(jì)算各節(jié)點(diǎn)、基點(diǎn)坐標(biāo)，確定工件坐標(biāo)系，開(kāi)始編程;學(xué)生在編程過(guò)程中，由于對(duì)零件的程序員點(diǎn)選擇不熟，以及編程過(guò)程中對(duì)指令代碼不熟悉和使用混淆，造成程序出錯(cuò)，無(wú)法完成零件加工，甚至還會(huì)造成人身或機(jī)械事故，所以編程或輸入程序時(shí)需要注意以下幾點(diǎn):

(1)取文件名時(shí)，文件的名稱為O(歐)后面跟4 為有效數(shù)，然后點(diǎn)輸入鍵，“;”單獨(dú)輸入，后續(xù)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(diǎn)位置的選取，換刀點(diǎn)選擇不合適，容易發(fā)生撞刀現(xiàn)象。所謂換刀點(diǎn)是指刀架自動(dòng)轉(zhuǎn)位時(shí)的位置。對(duì)于大部分?jǐn)?shù)控車床來(lái)說(shuō)，其轉(zhuǎn)刀點(diǎn)的位置是任意的，轉(zhuǎn)刀點(diǎn)應(yīng)選在刀具交換過(guò)程中與工件或夾具不發(fā)生干涉的位置。一般選擇離工件近些。

(3)內(nèi)外徑固定復(fù)合循環(huán)，應(yīng)根據(jù)毛坯的形狀、工件的加工輪廓及其加工要求適當(dāng)進(jìn)行。

①G71 固定復(fù)合循環(huán)主要用于對(duì)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(jìn)行粗車循環(huán)。編程時(shí)，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(dòng)，X 向的變化應(yīng)從小到大，中途不能有凸圓或凹圓。

②G72 固定循環(huán)主要用于對(duì)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(jìn)行出車循環(huán)。編程時(shí)，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(dòng)。

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

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

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

(4)G90、G92、G94 固定循環(huán)編程時(shí)，一定要注意固定循環(huán)起點(diǎn)的選取，否則會(huì)出現(xiàn)撞刀現(xiàn)象，造成加工零件報(bào)廢。

(5)在輸入程序時(shí)，一定要根據(jù)零件圖和計(jì)算出的各節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)以及指令代碼，“+”、“－”號(hào)等正確輸入，重復(fù)檢查，直到程序沒(méi)有問(wèn)題，才能保存。

(6)程序輸入保存，使機(jī)床會(huì)參考點(diǎn)，記住再會(huì)參考點(diǎn)之前，應(yīng)先將刀架往“－X”、“－Z”移動(dòng)，然后再回參考點(diǎn)(注意會(huì)參考點(diǎn)應(yīng)先回帶刀的那個(gè)軸)，這樣就能避免因刀架距離機(jī)床參考點(diǎn)太近而造成過(guò)充現(xiàn)象，回完參考點(diǎn)后移動(dòng)刀架到機(jī)床中間位置，模擬仿真程序，看看程序有沒(méi)有問(wèn)題，修改程序直到復(fù)合加工要求。

3 裝夾、對(duì)刀

對(duì)于一個(gè)初學(xué)者來(lái)說(shuō)，裝夾、對(duì)刀是一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題，同時(shí)以是非常關(guān)鍵的一環(huán)，如裝夾、試切對(duì)刀都不能正常操作的話，那更談不上對(duì)數(shù)控專業(yè)的學(xué)習(xí)。

(1)裝夾

通過(guò)工藝分析知道零件的加工方式，在裝夾零件時(shí)，只要是能完成這次莊家的加工就盡量的縮短伸出長(zhǎng)度，這樣既能充分考慮零件的剛性，又能保障加工，裝夾時(shí)一定要把工件給找正，因?yàn)橛行┕ぜ饔嗔枯^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(wèn)題在數(shù)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(nèi)切槽刀、內(nèi)螺紋刀等等。有整體式的、焊接式的、機(jī)械夾固式的，在裝夾過(guò)程中一定要考慮機(jī)床的主軸回轉(zhuǎn)中心，刀具的刀尖一定要和機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)中心平齊，如果刀具裝夾不正確，刀尖高于或低于機(jī)床的主軸回轉(zhuǎn)中心，則無(wú)法加工出合格的產(chǎn)品。所依在刀具的裝夾過(guò)程中應(yīng)注意以下問(wèn)題:

①裝刀前，需保證刀具是修磨好的，機(jī)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(wú)損傷。

②刀具裝夾在刀架上時(shí)，應(yīng)該在保證完成零件加工的情況下伸出長(zhǎng)度盡量縮短，同時(shí)注意刀具刀尖位置一定要與主軸的旋轉(zhuǎn)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(dāng)造成螺釘損壞而無(wú)法拆卸刀具。

在加工過(guò)程中如果出現(xiàn)尺寸不穩(wěn)定的現(xiàn)象時(shí)，首先應(yīng)考慮刀桿或刀片松動(dòng)，因?yàn)榇蟛糠殖叽绮环€(wěn)定現(xiàn)象是刀桿或刀片松動(dòng)造成的。

(2)對(duì)刀

對(duì)刀的正確以否直接關(guān)系到零件的加工尺寸精度，所以對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)對(duì)刀關(guān)鍵的一步，學(xué)校的實(shí)訓(xùn)教學(xué)一般采用試切對(duì)刀。具體操作方法如下:

①先回機(jī)床參考點(diǎn)，回參考點(diǎn)是建立工件坐標(biāo)系是工件在機(jī)床上裝在什么位置，回參考點(diǎn)時(shí)注意刀具運(yùn)動(dòng)、主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不要和工件碰撞、點(diǎn)擊“回零點(diǎn)，點(diǎn)擊“正方向移動(dòng)”X 軸回到零點(diǎn)(先回帶刀的那個(gè)軸)，同樣方法Z 軸回到零點(diǎn)，完成回零操作。如果加工中途系統(tǒng)提示出錯(cuò)時(shí)，解決完出錯(cuò)問(wèn)題，還必須重新會(huì)參考點(diǎn)，然后再進(jìn)行對(duì)刀。

②試刀對(duì)刀

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

移動(dòng)刀具車一段外圓，主軸停止，用量具測(cè)量長(zhǎng)度尺寸(注意對(duì)Z 軸，Z 軸不能動(dòng))，把測(cè)量出的讀數(shù)填到相應(yīng)的位置，移動(dòng)光標(biāo)到另一個(gè)軸，這時(shí)移動(dòng)Z 軸退出工件，測(cè)量出直徑尺寸，同時(shí)把讀數(shù)填到X 軸相應(yīng)的位置。

注意此時(shí)的對(duì)刀填的測(cè)量值要和編程時(shí)的基準(zhǔn)點(diǎn)重合，以保證編程坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系的重合，確保程序的合理運(yùn)行。

作為數(shù)控車床的初學(xué)者，首先要對(duì)零件圖有一個(gè)充分的認(rèn)識(shí)，會(huì)進(jìn)行工藝分析、編程、裝夾對(duì)刀加工零件，就要做到膽大細(xì)心、認(rèn)真謹(jǐn)慎，才能萬(wàn)無(wú)一失，避免不必要的損失，從而提高自己的數(shù)控編程與加工能力。

［1］曹亞軍.金屬加工.河北北方鑄業(yè)公司，2009.

［2］李河水.數(shù)控加工編程與操作.國(guó)防科技大學(xué)出版社，2013.

［3］彭效潤(rùn).數(shù)控車工( 高級(jí)) .中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2007.

［4］崔昭國(guó).數(shù)控車床Fanuc 系統(tǒng)編程與操作實(shí)訓(xùn).中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2007.