论文部分内容阅读
摘 要 ：本文论述了作者在数控实习教学过程中，为了防止学生在操作数控车床练习的过程中发生撞刀现象，总结出以下几种常见的撞刀现象以及产生撞刀的原因，分析如何防止发生撞刀现象的几点对策等进行阐述。
关键词：数控实习教学 撞刀 对策
我校有数控车床10台，其中发那科0-TD 3台、 0iMATE-TB 5台、华中数控车2台。数控加工中心2台。由于数控机床在加工精度、生产效率和普通机床相比有着绝对的优势。
作为数控机床的操作人员，要求必须受过专业的学习及培训，即使培训了以后，由于操作不当、程序错误、工件坐标系设置错误等原因， 使刀具或刀架部分与工件或机床发生碰撞， 轻则损坏刀具和工件，重则会损坏机床， 操作者一旦操作失误，就可能对数控机床造成损伤，甚至造成人员伤亡，带来较大的经济损失。因此， 从数控机床正确合理的使用和有效延长使用寿命和加工精度的角度来看， 在数控机床使用过程中绝不允许刀具和机床或工件之间发生碰撞。撞刀是指数控机床在加工过程中刀具（或刀架）以G00指令速度与工件（或机床的其他部件）相碰撞的一种非正常工作状态。针对平时在数控实习教学中的经验的积累，总结出以下几种常见的撞刀现象与解决方案。
1.常见数控车床加工时的撞刀现象
根据平时在数控实习教学中的经验，本人将数控车床的撞刀总结为三种：
第一种，车刀或刀架直接与卡盘发生碰撞，后果十分严重。对机床的主轴系统、进给伺服系统和刀架都会造成直接损伤，即使重新修复也会对机床的加工精度造成严重损伤。
第二种，车刀或刀架部件直接与尾座发生碰撞。对机床的进给伺服系统、刀架及尾座造成损伤，影响机床的加工精度。
第三种，刀具与工件发生碰撞。这类碰撞一般对机床影响不大，多数会毁坏刀具和报废工件。
1.1.建立机床工件坐标系引起的撞刀现象
1.1.1.采用G50指令建立工件坐标系。
1.1.2.采用G54～G59指令设定工件坐标系。
1.1.3. 采用以刀具补偿和偏置的方法建立工件坐标系 。
1.2.程序编辑错误引起的撞刀现象
程序编辑错误造成撞刀的原因主要有以下几种情况：
1.2.1.对于有小数点要求的机床没有输入小数点。
1.2.2. 忘记输入指令符号。
1.2.3.写丢程序指令或者数字。
1.2.4.建立刀具补偿后没有及时取消或更换。
1.2.5. 切断刀走刀路线不合理。
1.2.6. 复合循环程序起点设置
1.3.工件装夹不当引起的撞刀现象
1.4.操作机床不当引起的撞刀现象
1.4.1.空运行模拟时没锁机床。
1.4.2.加工时忘记关闭空运行按钮。
1.4.3.空运行模拟后没有回参考点。
1.4.4.机床超程解除的方向不对
1.4.5.换刀点位置设置不当
1.4.6.回参考点方法不当。
1.4.7.指定行运行时光标位置不当。
1.5.机床参数设置错误引起的撞刀现象。
在不知道参数的具体含义时，冒然修改机床参数，会导致不可预见的机床动作发生，引发撞刀现象。
1.6.刀具补偿错误输入引起的撞刀现象。
1.6.1.对刀输入刀偏时刀具号和补偿号不一致。
1.6.2.刀具补偿的位置输入错误。
2.防止数控加工中撞刀现象的几点对策
经过以上分析，数控加工中的撞刀现象都有其直接原因，根据常见的撞刀现象，结合自己的实际教学经验，现提出如下几点对策：
2.1.固定进退刀方式。每把车刀从换刀点以GO0运动到进刀点，进刀点设置时应在X、Z轴两个方向离工件留有一定距离，进刀时必须从起刀点以G01方式进刀，退刀时也必须以GO1方式退刀，退刀点距离工件有一定的安全距离后再以G00方式快速移动到换刀点。
2.2.换刀点设定应合理。换刀点的设定关系到加工的效率和安全问题。换刀点不能设得太远也不能太近，在换刀时移动距离太长，造成效率降低，距离太短则可能和工件发生碰撞。应根据不同的工件和加工方式设置不同的换刀点。
2.3.编程格式规范化。不同的学生会有不同的编程思路。他们在编写程序时会写出各式各样的程序来。指导老师在实训开始阶段必须仔细检查每一位学生的程序。以免在加工时出现问题。而面对各式各样的程序，要顺着他们的思路来检查，比较繁琐，有时也难免会有疏忽，因此我要求学生一定要按照我的要求编写程序。我要求他们把每把刀的加工内容写成独立的程序，每个程序开始时必须设定加工方式，如主轴转速、进给速度、刀具参数等，加工程序严格按照固定的进退刀模式编写，在每个程序结束时，都要加上M01语句，以便及时检查调整，防止事故发生。
2.4.调试方面
2.4.1.培养学生不急不躁的调试心理。
在调试前一定要让学生从头到尾仔细检查程序的正确性。有些程序在结构和句法上没有错误，但当装上工件和刀具加工时。极有可能发生碰撞。如在编程时刀具路径没有写成A—B—C，即走折线，而直接从A— C点，走直线，就有可能会和工件发生碰撞。
2.4.2.养成规范的调试动作。
2.4.2.1.必须把COO速度选择开关打在F0挡上。让刀具以最低的速度靠近工件，即使刀偏值有误。我们也有充裕的时间来调整。
2.4.2.2.在调试时，必须使机床处于单步运行状态。操作者在操作机床时，必须检查下一句程序是否正确。做出判断并相应调整机床。
2.4.2.3.机床在运动时，操作者必须在程序检视上观察刀具坐标的变化和程序中的运动终点坐标与刀具实际运动坐标是否一致。
2.4.2.4.在首件试加工调试过程中，操作者必须将一只手指放在循环开始按钮上，另一只手指放在进给保持按钮旁边，以便在紧急时刻能及时停止程序的运行。另外时刻记住急停按钮的位置，以备不时之需。
综上所述，按照以上要求正确的操作数控车床，避免发生撞刀乃至人身伤害事故，对今后的实习教学工作起到重要作用。
作者简介： 姓名 李宝成 1981年9月 性别：男 甘肃省甘谷县单位：甘肃钢铁职业技术学院 职称：二级实习指导教师 学历：本科，主要研究方向：高等职业教育
关键词：数控实习教学 撞刀 对策
我校有数控车床10台，其中发那科0-TD 3台、 0iMATE-TB 5台、华中数控车2台。数控加工中心2台。由于数控机床在加工精度、生产效率和普通机床相比有着绝对的优势。
作为数控机床的操作人员，要求必须受过专业的学习及培训，即使培训了以后，由于操作不当、程序错误、工件坐标系设置错误等原因， 使刀具或刀架部分与工件或机床发生碰撞， 轻则损坏刀具和工件，重则会损坏机床， 操作者一旦操作失误，就可能对数控机床造成损伤，甚至造成人员伤亡，带来较大的经济损失。因此， 从数控机床正确合理的使用和有效延长使用寿命和加工精度的角度来看， 在数控机床使用过程中绝不允许刀具和机床或工件之间发生碰撞。撞刀是指数控机床在加工过程中刀具（或刀架）以G00指令速度与工件（或机床的其他部件）相碰撞的一种非正常工作状态。针对平时在数控实习教学中的经验的积累，总结出以下几种常见的撞刀现象与解决方案。
1.常见数控车床加工时的撞刀现象
根据平时在数控实习教学中的经验，本人将数控车床的撞刀总结为三种：
第一种，车刀或刀架直接与卡盘发生碰撞，后果十分严重。对机床的主轴系统、进给伺服系统和刀架都会造成直接损伤，即使重新修复也会对机床的加工精度造成严重损伤。
第二种，车刀或刀架部件直接与尾座发生碰撞。对机床的进给伺服系统、刀架及尾座造成损伤，影响机床的加工精度。
第三种，刀具与工件发生碰撞。这类碰撞一般对机床影响不大，多数会毁坏刀具和报废工件。
1.1.建立机床工件坐标系引起的撞刀现象
1.1.1.采用G50指令建立工件坐标系。
1.1.2.采用G54～G59指令设定工件坐标系。
1.1.3. 采用以刀具补偿和偏置的方法建立工件坐标系 。
1.2.程序编辑错误引起的撞刀现象
程序编辑错误造成撞刀的原因主要有以下几种情况：
1.2.1.对于有小数点要求的机床没有输入小数点。
1.2.2. 忘记输入指令符号。
1.2.3.写丢程序指令或者数字。
1.2.4.建立刀具补偿后没有及时取消或更换。
1.2.5. 切断刀走刀路线不合理。
1.2.6. 复合循环程序起点设置
1.3.工件装夹不当引起的撞刀现象
1.4.操作机床不当引起的撞刀现象
1.4.1.空运行模拟时没锁机床。
1.4.2.加工时忘记关闭空运行按钮。
1.4.3.空运行模拟后没有回参考点。
1.4.4.机床超程解除的方向不对
1.4.5.换刀点位置设置不当
1.4.6.回参考点方法不当。
1.4.7.指定行运行时光标位置不当。
1.5.机床参数设置错误引起的撞刀现象。
在不知道参数的具体含义时，冒然修改机床参数，会导致不可预见的机床动作发生，引发撞刀现象。
1.6.刀具补偿错误输入引起的撞刀现象。
1.6.1.对刀输入刀偏时刀具号和补偿号不一致。
1.6.2.刀具补偿的位置输入错误。
2.防止数控加工中撞刀现象的几点对策
经过以上分析，数控加工中的撞刀现象都有其直接原因，根据常见的撞刀现象，结合自己的实际教学经验，现提出如下几点对策：
2.1.固定进退刀方式。每把车刀从换刀点以GO0运动到进刀点，进刀点设置时应在X、Z轴两个方向离工件留有一定距离，进刀时必须从起刀点以G01方式进刀，退刀时也必须以GO1方式退刀，退刀点距离工件有一定的安全距离后再以G00方式快速移动到换刀点。
2.2.换刀点设定应合理。换刀点的设定关系到加工的效率和安全问题。换刀点不能设得太远也不能太近，在换刀时移动距离太长，造成效率降低，距离太短则可能和工件发生碰撞。应根据不同的工件和加工方式设置不同的换刀点。
2.3.编程格式规范化。不同的学生会有不同的编程思路。他们在编写程序时会写出各式各样的程序来。指导老师在实训开始阶段必须仔细检查每一位学生的程序。以免在加工时出现问题。而面对各式各样的程序，要顺着他们的思路来检查，比较繁琐，有时也难免会有疏忽，因此我要求学生一定要按照我的要求编写程序。我要求他们把每把刀的加工内容写成独立的程序，每个程序开始时必须设定加工方式，如主轴转速、进给速度、刀具参数等，加工程序严格按照固定的进退刀模式编写，在每个程序结束时，都要加上M01语句，以便及时检查调整，防止事故发生。
2.4.调试方面
2.4.1.培养学生不急不躁的调试心理。
在调试前一定要让学生从头到尾仔细检查程序的正确性。有些程序在结构和句法上没有错误，但当装上工件和刀具加工时。极有可能发生碰撞。如在编程时刀具路径没有写成A—B—C，即走折线，而直接从A— C点，走直线，就有可能会和工件发生碰撞。
2.4.2.养成规范的调试动作。
2.4.2.1.必须把COO速度选择开关打在F0挡上。让刀具以最低的速度靠近工件，即使刀偏值有误。我们也有充裕的时间来调整。
2.4.2.2.在调试时，必须使机床处于单步运行状态。操作者在操作机床时，必须检查下一句程序是否正确。做出判断并相应调整机床。
2.4.2.3.机床在运动时，操作者必须在程序检视上观察刀具坐标的变化和程序中的运动终点坐标与刀具实际运动坐标是否一致。
2.4.2.4.在首件试加工调试过程中，操作者必须将一只手指放在循环开始按钮上，另一只手指放在进给保持按钮旁边，以便在紧急时刻能及时停止程序的运行。另外时刻记住急停按钮的位置，以备不时之需。
综上所述，按照以上要求正确的操作数控车床，避免发生撞刀乃至人身伤害事故，对今后的实习教学工作起到重要作用。
作者简介： 姓名 李宝成 1981年9月 性别：男 甘肃省甘谷县单位：甘肃钢铁职业技术学院 职称：二级实习指导教师 学历：本科，主要研究方向：高等职业教育