淺談金屬切削數(shù)控機(jī)床操作過程常見故障及注意事項(xiàng)

張春翊

（甘肅能源化工職業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730207）

車銑刨磨鉆是金屬切削加工成型的基本方式，最初的機(jī)械加工主要是以人操作機(jī)床，裝夾工件、對刀、換刀、退刀等一系列加工流程，生產(chǎn)效率低，加工范圍局限，整個(gè)過程中對人員的素質(zhì)、能力要求比較高，在操作過程中往往一不留神，就會(huì)出現(xiàn)碰刀、撞車、工件加工誤差大，嚴(yán)重的還會(huì)出現(xiàn)安全事故。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)逐漸應(yīng)用在機(jī)床上，便形成數(shù)控機(jī)床，人們只需通過系統(tǒng)軟件將一系列加工程序運(yùn)用數(shù)控語言編制出來，輸入到機(jī)床中，機(jī)床中的伺服系統(tǒng)接收到命令后，按照程序指令對工件毛坯進(jìn)行加工至成型。金屬切削數(shù)控機(jī)床具有高精度、高效率、應(yīng)用范圍廣等加工優(yōu)勢，它的應(yīng)用對于加工業(yè)的發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用。

1 金屬切削數(shù)控機(jī)床操作過程中的常見故障

工業(yè)化水平的快速發(fā)展，造就出數(shù)控機(jī)床的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)步的狀態(tài)，設(shè)備的成熟、系統(tǒng)的穩(wěn)定大大降低操作過程中的故障率[1]，況且現(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)都具有故障診斷或報(bào)警功能，使得現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床可靠性越來越高。但是在實(shí)際的生產(chǎn)操作過程中，受一些外在因素的影響，常常會(huì)產(chǎn)生機(jī)械或電氣設(shè)備故障，大致可分為人為原因引起的軟故障和維護(hù)不及時(shí)引起的機(jī)械硬故障。

（1）軟故障。所謂軟故障指的是由于工作人員操作設(shè)備不當(dāng)、設(shè)置加工參數(shù)不妥時(shí)引起的機(jī)床不運(yùn)行，機(jī)床停機(jī)，機(jī)床撞車等事故。比如說一臺(tái)數(shù)控車床剛投入使用的時(shí)候，初次系統(tǒng)斷電再重新啟動(dòng)時(shí)，必須要將操作面板上的模式改成手動(dòng)，然后手動(dòng)使各軸返回參考點(diǎn)。否則，就可能發(fā)生撞車事故。由于現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床都具有記憶功能，當(dāng)發(fā)生突然斷電或停電時(shí)，機(jī)床仍會(huì)記憶當(dāng)前的加工程序，所以再次開機(jī)時(shí)，必須要保證各軸都處于安全的加工區(qū)域，防止出現(xiàn)加工事故；再比如說現(xiàn)在的CNC系統(tǒng)內(nèi)都有一個(gè)模擬加工路線的模式，一般操作人員將加工程序編制好后，為了防止出現(xiàn)錯(cuò)誤，提高生產(chǎn)效率，都要先進(jìn)行程序模擬，將操作面板上面的參數(shù)設(shè)置成模擬的工作模式，程序沒問題后進(jìn)行生產(chǎn)，但有時(shí)操作人員未全部將設(shè)置的模擬參數(shù)改成自動(dòng)工作條件下的參數(shù)，導(dǎo)致主軸正常運(yùn)轉(zhuǎn)，選擇刀具也正常，就是機(jī)械手還未選取工件毛坯，程序就開始運(yùn)行加工，這就是操作設(shè)備不當(dāng)引起的故障。

（2）硬故障。操作機(jī)床是一個(gè)使用加維護(hù)的過程，定期的維護(hù)和保養(yǎng)是基本的操作要求，做好日常維護(hù)保養(yǎng)，可使設(shè)備保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，防止機(jī)床非正常磨損，延長機(jī)床設(shè)備使用壽命。由于對機(jī)床設(shè)備使用過程中維護(hù)不及時(shí)，常常會(huì)發(fā)生一些機(jī)械硬故障，比如在使用過程中疏于對滾珠絲杠螺紋副的維護(hù)，會(huì)導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床工作過程中發(fā)生主軸顫動(dòng)、絲杠晃動(dòng)等，從而導(dǎo)致加工零件的誤差不能控制在合理的范圍；刀庫及換刀機(jī)械手是機(jī)床中的一個(gè)重要的機(jī)械部件，若忽略對它的維護(hù)[2]，在加工過程中往往會(huì)發(fā)生刀或刀具與工件、夾具發(fā)生碰撞，刀庫回零位置不準(zhǔn)確，機(jī)床主軸回?fù)Q刀點(diǎn)位置不到位等機(jī)械硬故障。

2 金屬切削數(shù)控機(jī)床操作過程中應(yīng)該注意的事項(xiàng)

數(shù)控機(jī)床作為一種先進(jìn)的、自動(dòng)化程度較高的加工設(shè)備，為了能充分發(fā)揮它的使用優(yōu)越性，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)強(qiáng)度，減少人身安全事故，在操作過程中不僅對人員的技術(shù)水平和文化素質(zhì)提出了更高的要求，而且刀具的選擇、合適的夾具、加工路線的正確編制也是影響加工成本、機(jī)床壽命的重要因素，同時(shí)還要將機(jī)床的系統(tǒng)部件、電氣部件、機(jī)械部件做好日常的維護(hù)與保養(yǎng)。

2.1 建立操作人員的安全意識(shí)

操作人員作為生產(chǎn)一線工作者，除了要掌握數(shù)控機(jī)床的使用性能，還要時(shí)刻把安全放在心中，安全生產(chǎn)、安全[3]操作。

①使用機(jī)床前，認(rèn)真閱讀機(jī)床操作的注意事項(xiàng)，進(jìn)入工作崗位時(shí)必須穿好工作服、工作鞋，女性工作者要戴好工作帽；②機(jī)床開機(jī)時(shí)應(yīng)遵循先回零、手動(dòng)、電動(dòng)、自動(dòng)的原則，機(jī)床開始工作前要先預(yù)熱，檢查機(jī)床可動(dòng)部分是否處于正常的工作狀態(tài)、潤滑系統(tǒng)是否正常工作；③工作過程中，必須關(guān)好機(jī)床防護(hù)門，不準(zhǔn)擅離崗位，禁止用手接觸刀尖和鐵屑，加工過程中，禁止觸碰一切運(yùn)轉(zhuǎn)的部位，認(rèn)真觀察切削及冷卻狀況，確保機(jī)床、刀具的正常運(yùn)行及工件的質(zhì)量；④操作過程中若需要更換刀具或調(diào)整工件的位置，必須停機(jī)后進(jìn)行，還要按下急停按鈕做到雙保險(xiǎn)。

2.2 合理選擇切削三大項(xiàng)

數(shù)控機(jī)床與傳統(tǒng)機(jī)床不同，它是一次裝夾，連續(xù)自動(dòng)加工完成所有切削工序，所以在金屬切削過程中要選擇合理的刀具、夾具、建立正確的加工路線。首先操作人員要依據(jù)加工材料的形狀、加工精度選擇正確的夾具，減少加工過程中的定位誤差，如數(shù)控車床中以液壓動(dòng)力卡盤和尾座為主要的夾具，其中三爪定心卡盤能自動(dòng)定心，裝夾效率比四爪單動(dòng)卡盤高，但夾緊力沒有四爪單動(dòng)卡盤大，三爪卡盤不能裝夾形狀不規(guī)則的工件；其次操作人員還要能根據(jù)成型零件的特點(diǎn)，合理制定加工路線，在保證加工精度和表面粗糙度的前提下，盡量縮短加工路線，減少刀具空行程時(shí)間，提高生產(chǎn)效率；最后還要根據(jù)成型零件上面的加工工藝選擇合適的刀具，如車螺紋就要選擇合適的螺紋刀，銑鍵槽需選擇鍵槽銑刀，工件切斷要選擇切斷刀等做到專刀專用，提高刀具的使用壽命。

2.3 加強(qiáng)機(jī)床設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)

數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)步運(yùn)營離不開日常的維護(hù)與保養(yǎng)，而不管是機(jī)床的系統(tǒng)部件、電氣部件以及機(jī)械部件都是機(jī)床的重要組成部分。因此，在日常操作過程中，必須加強(qiáng)對這些部件的檢查，及時(shí)維護(hù)，保證安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

數(shù)控機(jī)床在金屬切削中發(fā)揮著重要的作用，形狀復(fù)雜的零件通過數(shù)控加工程序可以一次成型，無需采用拼焊成型的方式，增加了工件的美觀性，一個(gè)程序可以無限循環(huán)的批量加工，節(jié)省加工時(shí)間，提高經(jīng)濟(jì)效益，因此在操作過程中，操作人員必須愛護(hù)設(shè)備，文明操作，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)特性。