實(shí)訓(xùn)教學(xué)中數(shù)控車床操作技巧研究

摘?要：在工程實(shí)訓(xùn)中，為了保證加工安全，提高操作技能，對(duì)數(shù)控車床的操作技巧進(jìn)行了研究。本文給出了數(shù)控車床的加工操作步驟，并對(duì)重要部分詳細(xì)分析，能使初學(xué)者盡快掌握數(shù)控車床的操作，提高加工的質(zhì)量和效率。

關(guān)鍵詞：工程實(shí)訓(xùn);數(shù)控車床;零件加工

在回轉(zhuǎn)體長(zhǎng)軸類和圓盤類零件的加工中，數(shù)控車床的應(yīng)用非常廣泛。目前，高校工程實(shí)訓(xùn)也都將數(shù)控車床的操作作為一項(xiàng)實(shí)踐技能進(jìn)行考核。為了增強(qiáng)數(shù)控車床在機(jī)械制造行業(yè)中感性認(rèn)識(shí)，提高操作的安全，對(duì)數(shù)控車床的操作技巧進(jìn)行研究具有重要的意義。

在基本加工操作流程基礎(chǔ)上，本文對(duì)重要操作步驟進(jìn)行了具體詳細(xì)的分析?；诒疚牟僮骷记桑脭?shù)控車床對(duì)相應(yīng)的回轉(zhuǎn)體零件進(jìn)行加工，不僅能保證加工的準(zhǔn)確性和安全，而且能夠增強(qiáng)初學(xué)者的動(dòng)手能力和操作技能。

一、數(shù)控車床基本原理

數(shù)控車床是數(shù)控機(jī)床的一種，簡(jiǎn)稱CNC機(jī)床，是一種高精度高效率的機(jī)電一體化設(shè)備。數(shù)控車床裝備了數(shù)控系統(tǒng)，能夠按照輸入至數(shù)控系統(tǒng)的程序文件或指令，自動(dòng)完成對(duì)工件的加工。為了方便初學(xué)者的學(xué)習(xí)，本文以云南一機(jī)生產(chǎn)的CKNC-50H數(shù)控車床為例，該車床主要由機(jī)床本體和數(shù)控系統(tǒng)組成，數(shù)控裝置采用SIEMENS的數(shù)控系統(tǒng)。SIEMENS的數(shù)控系統(tǒng)功能強(qiáng)大，代表著數(shù)控加工的前沿方向，這種類型的數(shù)控車床在小批量、長(zhǎng)軸和圓盤類回轉(zhuǎn)體零件加工中獲得了廣泛地應(yīng)用。

二、數(shù)控車床操作流程

利用數(shù)控車床加工零件，過(guò)程主要包括：零件圖的繪制與加工工藝分析、程序的編輯與輸入、加工操作。其中，加工操作基于工藝和編程分析，將理論和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，貫穿了零件加工的全過(guò)程。在工程實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，零件的加工操作尤其重要。利用數(shù)控車床加工回轉(zhuǎn)體零件，基本的操作步驟主要有：

（1）數(shù)控車床開(kāi)機(jī)。

（2）回參考點(diǎn)?；貐⒖键c(diǎn)，就是讓刀架回到機(jī)床坐標(biāo)系的零點(diǎn)。這一步的操作，主要是消除之前多次加工的累計(jì)誤差，提高加工的精度和準(zhǔn)確度。

（3）刀具配置。根據(jù)加工工藝，選擇合適的刀具并安裝到刀架，然后將其創(chuàng)建到數(shù)控系統(tǒng)中。

（4）激活參數(shù)。數(shù)控車床加工主要包括主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)速用S表示，轉(zhuǎn)向采用正轉(zhuǎn)M3。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是車刀的運(yùn)動(dòng)，刀具用T表示。激活參數(shù)就是給T、S、M設(shè)置相應(yīng)參數(shù)，并激活，方便后續(xù)的操作。

（5）對(duì)刀。刀具裝載到位后，需對(duì)每把刀進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)建立起工件坐標(biāo)系，為后續(xù)的程序加工做好準(zhǔn)備。工件坐標(biāo)系又稱編程坐標(biāo)系，是編制加工程序的基準(zhǔn)，也是機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)。該坐標(biāo)系的原點(diǎn)，一般選在工件右端面的回轉(zhuǎn)中心。對(duì)刀這一步非常的關(guān)鍵，對(duì)刀不準(zhǔn)確，零件無(wú)法正確加工。為了提高對(duì)刀的準(zhǔn)確性，對(duì)這一步的操作方法進(jìn)行具體分析，如下：

①X軸的確定。工件坐標(biāo)系X軸主要通過(guò)端面車削進(jìn)行確定，具體如下圖所示：

端面車削，首先Z軸確定背吃刀量，沿X軸切削工件的右端面至回轉(zhuǎn)中心，然后輸入 Z軸坐標(biāo)為0.000mm并激活長(zhǎng)度Z的數(shù)據(jù)進(jìn)而確定X軸。

②Z軸的確定。工件坐標(biāo)系Z軸主要通過(guò)外圓車削進(jìn)行確定，外圓車削，X軸確定背吃刀量，沿著Z軸切削工件外圓，車削結(jié)束沿著Z軸退刀，停止主軸。然后用游標(biāo)卡尺測(cè)量已經(jīng)車削外圓直徑并將相應(yīng)數(shù)據(jù)輸入數(shù)控系統(tǒng)，比如50.000mm，激活長(zhǎng)度X進(jìn)而確定Z軸。

這樣，就建立了工件坐標(biāo)系。對(duì)刀非常關(guān)鍵，對(duì)刀不準(zhǔn)確，不僅不能得到理想的零件，在操作過(guò)程中有可能還會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。為了提高對(duì)刀的準(zhǔn)確性，需要注意兩點(diǎn)：①無(wú)論車削端面還是外圓，哪個(gè)軸向進(jìn)刀車削一定哪個(gè)軸向退刀，在激活相應(yīng)數(shù)據(jù)之前，另外一個(gè)坐標(biāo)軸是不能變化的。②需要對(duì)建立的工件坐標(biāo)系進(jìn)行驗(yàn)證。

（6）MDA驗(yàn)證。MDA驗(yàn)證，主要是驗(yàn)證上一步建立的工件坐標(biāo)系是否準(zhǔn)確。為了提高驗(yàn)證的準(zhǔn)確性，本文驗(yàn)證原理是在已建立的工件坐標(biāo)系中找一點(diǎn)，比如X52.000 Z2，然后通過(guò)G00快速點(diǎn)定位指令，讓車刀由當(dāng)前位置向設(shè)定點(diǎn)移動(dòng)，若車刀實(shí)際停止位置就是所設(shè)定位置，對(duì)刀就是準(zhǔn)確的。

同時(shí)，為了提高加工的精度，在上述程序的基礎(chǔ)上，加上一段車削指令G01，讓車刀車外圓，背吃刀量1.000mm，長(zhǎng)度10000mm，具體的驗(yàn)證程序如下：

（7）編程。SIEMENS系統(tǒng)數(shù)控車床是圖形引導(dǎo)編程，通過(guò)在系統(tǒng)中繪制零件圖自動(dòng)生成程序。

（8）程序的模擬和加工。程序編寫完畢，要先模擬，為了保證安全，模擬無(wú)誤才能進(jìn)行加工。

三、結(jié)論

為了加強(qiáng)初學(xué)者對(duì)數(shù)控車床的掌握程度，本文對(duì)數(shù)控車床加工過(guò)程以及流程進(jìn)行了具體分析，給出了相應(yīng)的操作步驟。根據(jù)相應(yīng)的操作步驟進(jìn)行操作，不僅能夠保證實(shí)訓(xùn)的安全，而且能夠加強(qiáng)操作記憶。

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