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數控機床操作的四大技巧
數控機床是數字控制機床(Computer numerical control machine tools)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種裝有程序控制系統的自動(dòng)化機床。下面是小編整理的數控機床操作的四大技巧，歡迎大家參考。
當前國內許多剛剛從事數控機床操作人員，一部分操作者是，對機械加工非常熟悉，但對于數控機床的編程是比較陌生的;一部分是剛畢業(yè)的學(xué)生，他們對機械加工知識，數控加工和編程的理論比較熟悉，但是缺少實(shí)際的機械加工經(jīng)驗;也有很多操作者是從來(lái)沒(méi)有接觸過(guò)機械加工和編程的，那他們要學(xué)習數控機床操作，困難是非常巨大的。
對于這些初學(xué)數控機床的人員，掌握一定的數控機床操作技巧是非常重要的。一方面他們可以避免發(fā)生機床碰撞事故，導致機床損壞;二是可以在較短的時(shí)間之內，能夠迅速提高操作者的數控機床操作技能，勝任本職工作。本文特別針對這些剛接觸數控機床的操作人員，介紹了一些數控機床的操作技巧的理論知識，希望對剛剛從事的數控機床的操作者來(lái)說(shuō)有一些借鑒的意義。
首先，操作者需對操作的數控機床有一個(gè)全面的了解。
了解機床的機械結構：要了解機床的機械構造組成;要掌握機床的軸系分布;更要牢牢地掌握機床各個(gè)數控軸的正負方向;要掌握機床的各部件的功能和使用，譬如簡(jiǎn)單的氣動(dòng)系統原理和功能，簡(jiǎn)單的液壓系統工作原理和功能;另外要掌握機床各輔助單元的工作原理和功能，譬如刀庫、冷卻單元、電壓穩壓器，電器柜冷卻器等等單元的工作原理，功能和使用方法，以及機床各個(gè)安全門(mén)鎖的工作原理、功能和使用方法。
牢牢地掌握機床的各操作按鈕功能：知道怎么執行程序;怎么暫停程序后檢查工件加工狀態(tài)后，恢復暫停狀態(tài)后繼續執行程序，怎么停止程序;怎么更改程序后再執行程序，諸如此類(lèi)。
了解你所操作機床是什么樣的操作系統;簡(jiǎn)單了解數控系統的控制原理和工作方法;系統使用什么樣工作語(yǔ)言，機床加工使用的軟件及其使用的語(yǔ)言。如果操作者對該語(yǔ)言不了解或者對該語(yǔ)言的專(zhuān)業(yè)詞匯不了解，那么就需要專(zhuān)業(yè)的培訓，在培訓時(shí)需要認真地做好筆記，機床軟件中的每個(gè)詞匯代表什么中文意思，必須死記硬背進(jìn)行掌握，那么才能為以后在工作中正確使用機床。
另外，操作者也需要在培訓時(shí)對一般的操作報警的語(yǔ)句進(jìn)行學(xué)習掌握，知道其中文是代表什么意思，怎么解決問(wèn)題，怎么消除錯誤報警。另外對于操作者來(lái)說(shuō)，如果有精力和能力允許的話(huà)，可以對該類(lèi)語(yǔ)言進(jìn)行學(xué)習掌握，那么對以后提高機床操作技巧有很大幫助。
其次，要熟練掌握控制數控機床的手動(dòng)或者自動(dòng)操作，熟練掌握控制機床的各數控軸的移動(dòng)。
操作者必須達到熟能生巧的境界，那么才能在任何情況下都能做到收放自如;才會(huì )在遇到碰撞或者故障情況下，操作者可以正確而及時(shí)的處理問(wèn)題，操作者才會(huì )形成條件反射，果斷采取制動(dòng)手段。
另外操作者對數控機床的加工程序要非常熟悉;什么樣的工序和操作，機床就應該有什么樣的動(dòng)作，都要非常熟悉。當機床執行程序時(shí)，你才能在第一時(shí)間知道機床動(dòng)作是否正確，是否需要采取制動(dòng)措施。另外，每個(gè)初學(xué)操作者在操作機床的初期或多或少有一些恐懼心理，害怕機床發(fā)生撞刀、發(fā)生撞機。那么只有操作者在熟練掌握了數控機床的操作之后，才能克服類(lèi)似的恐懼心理，才能在此基礎之上學(xué)習掌握更高的數控機床操作技巧。
第三，要熟練掌握程序編輯，各個(gè)工序的參數補償和刀具或者砂輪的直徑和長(cháng)度的補償。
首先經(jīng)過(guò)培訓掌握你所要操作數控機床的編程語(yǔ)言，編程方法和各參數補償方法�，F在大多數先進(jìn)的數控機床都配有編程或仿真的PC工作站。那么初學(xué)者可以在工作站上先進(jìn)行軟件編輯和機床切削的仿真學(xué)習。
在學(xué)習編程過(guò)程中，不要只注重模擬結果，更重要是要學(xué)習模擬加工的過(guò)程，要明白工件的加工需要使用什么樣的刀具或者砂輪，機床數控軸通過(guò)怎樣的運動(dòng)軌跡完成了切削加工;機床在執行具體某個(gè)工序加工時(shí)，機床內各相關(guān)部件移動(dòng)的位置和方向;注意在執行加工時(shí)各個(gè)軸的運動(dòng)方向和切入方向，包括怎樣進(jìn)刀，怎樣退刀，注意在機床加工時(shí)各個(gè)工步的快進(jìn)速度和位移，各個(gè)工步的工進(jìn)的速度和位移。在通過(guò)仿真軟件進(jìn)行加工，注意在模擬過(guò)程中所有參數都必須正確輸入，不要因為模擬就隨意輸入馬虎了事，這樣可能出現仿真加工的結果不正確;或者造成以后實(shí)際加工時(shí)的碰撞事故，或者零件報廢。如果仿真軟件有防碰撞測試的功能，那么就要使用該功能，檢查編程的正確性。
另外，操作者需要特注意：仿真加工只是理論上的一個(gè)結果，并不代表機床在實(shí)際切削加工過(guò)程中就不會(huì )發(fā)生碰撞，也不代表就能加工出合格的產(chǎn)品。仿真模擬的目的是為了節省編程時(shí)間，提高機床實(shí)際利用率，減少加工工件時(shí)的調試時(shí)間，并不代表實(shí)際的零件加工。完成完美的工件加工是和數控機床操作者的智慧和汗水密不可分的。
要點(diǎn)四，實(shí)際加工過(guò)程中的加工技巧，認真做好準備工作，先將圖紙讀懂，確認要加工工件的位置，確認要加工工件部位的精度公差，然后編輯加工程序。要將加工中需要的工件和刀具或者砂輪準備好，將加工過(guò)程中需要的檢測儀器都準備好，將加工過(guò)程中需要的輔助工裝和夾具都準備齊全。
加工第一件工件時(shí)，機床應該使用單步工作狀態(tài)進(jìn)行試切削。當機床程序每調用一個(gè)新的刀具或者砂輪時(shí)應該先進(jìn)行對刀，檢查程序動(dòng)作是否正確。
工件加工時(shí)盡量采取一次裝夾，完成工件加工;如果需要進(jìn)行測量或者其他原因需要工件的二次裝夾，那么就必須保證第二次裝夾與第一次裝夾的定位和加工基準的統一。如果采取機床的自動(dòng)定位裝置，那么需要保持自動(dòng)測量系統的測量速度一致性。在對工件的加工精度進(jìn)行檢測時(shí)，最好能夠在機床上完成，這樣可以減少二次裝夾的定位誤差。另外，機床在加工工件的某些部位，其尺寸公差的精度要求較高時(shí)，操作者在每次加工完成后，都需要進(jìn)行精度檢查，檢查合格后再去加工工件下一個(gè)的位置;如果工件上某個(gè)部位的形狀是由兩個(gè)或者多個(gè)方向加工合成的，那么每個(gè)方向的加工都會(huì )影響該部位形狀的位置或者形狀的公差，那么加工時(shí)應先加工對工件精度影響較小的一個(gè)方向，然后再加工工件公差要求較高的方向，最后反復加工，最后逼近所要求的精度。如果在機床上使用標準的測量?jì)x器不能對工件進(jìn)行測量，同時(shí)又不能把工件從機床上取下進(jìn)行測量，否則影響工件的加工精度，那么可以使用特殊的卡規、塞規、量規等手段來(lái)檢測，如果機床本身軟件帶有測量功能，那么可以使用機床本身來(lái)測量工件。在完成整個(gè)工件的加工后，再對工件進(jìn)行全面的檢測。
對于成批量工件的加工。當初次程序調試完成后，那么需要優(yōu)化加工程序。優(yōu)化的基本原則如下：保證加工質(zhì)量的前提，優(yōu)化切削參數，譬如工進(jìn)速度、刀具或砂輪轉速、橫向進(jìn)給量，加工深度等等;優(yōu)化加工步驟，優(yōu)化加工基準，提高加工效率，使用高壽命刀具或砂輪，減少換刀次數或者砂輪修正次數;建立合理的加工程序的數學(xué)模型，編輯有效可靠程序，合理設置粗精加工的余量和次數和使用適當的成型刀具或者砂輪，對于提高效率，保證加工質(zhì)量具具有較為顯著(zhù)的效果。
對于保證被加工工件的加工質(zhì)量應該注意以下幾方面：加工時(shí)要對機床進(jìn)行熱機一段時(shí)間，保持機床各機械軸在工作期間的熱平衡，盡量保持機床加工過(guò)程的被加工工件溫度穩定，并且盡量保持工作頭、機床主軸、絲杠導軌，光柵尺，刀具夾頭或者砂輪接桿的冷熱平衡。如果機床使用冷卻油和冷卻液，要保持其溫度恒定，冷卻液的溫度是影響工件加工的精度的重要因素之一，通過(guò)機床的冷卻系統來(lái)保證冷卻液的恒定溫度。
一般工廠(chǎng)晚上都需要關(guān)機，第二天需要再開(kāi)機床，所以每天機床工作前都需要進(jìn)行熱機。為了提高的機床利用率，現有兩種方法可以實(shí)現機床加工。一是開(kāi)機后對原始程序稍許修改，在所有的加工工序中做一個(gè)遠離工件的補償量，那么加工過(guò)程中，機床的在機床加工時(shí)根據測量結果更改修正值，當機床處于熱平衡狀態(tài)后，修正值就可以不需要再更改。另外一種方法是，那么在開(kāi)機后的一段時(shí)間先加工工件公差較大的部位，然后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后等到機床達到熱平衡后，再來(lái)加工工件上某些公差要求較高的位置;或者先用機床進(jìn)行粗加工，等機床工作達到熱平衡后，再進(jìn)行工件的精加工。
對于一個(gè)具有多基準，有多處精度要求較高的尺寸的工件。那么應先加工工件上有一個(gè)基準僅定義一個(gè)或兩個(gè)尺寸，但尺寸精度要求較高的位置，而對同一基準有多個(gè)尺寸的部位，應先加工精度最高的部位，然后再加工精度較低的位置。因為機床在加工高精度的部位時(shí)工件容易產(chǎn)生廢品，那工件其余的部位就可以不加工，這樣節省了加工成本。
總之，加工的 基本原則：先粗加工，把工件的多余材料去掉，然后精加工;加工中應避免振動(dòng)的發(fā)生;避免工件加工時(shí)的熱變性。造成的振動(dòng)發(fā)生有很多原因，可能是負載過(guò)大，可能是機床和工件的共振，或者可能是機床的剛性不足，也可能是刀具或砂輪鈍化后造成的。我們可以通過(guò)下述方法來(lái)減小振動(dòng)：減小橫向進(jìn)給量和加工深度，檢查工件裝夾是否牢靠，提高刀具的轉速或者降低轉速可以降低共振，另外查看是否有必要的更換新的刀具。
對于數控機床操作的初學(xué)者，經(jīng)常發(fā)生碰撞。常聽(tīng)別人說(shuō)，不碰機床，就學(xué)不會(huì )機床操作，這是一種非常錯誤和有害的認識。機床碰撞對機床的精度是很大的損害，對于不同類(lèi)型機床影響也不一樣。一般來(lái)說(shuō)，對于剛性不強的機床影響較大，對于剛性較強的龍門(mén)結構的機床，在同等的撞擊力下影響較小。如果機床是懸臂式得結構，以及機床主軸是裝在一回轉軸上的機床結構，一旦機床發(fā)生碰撞的話(huà)，對機床的精度影響是致命的。所以對于高精度數控機床來(lái)說(shuō)，碰撞絕對要杜絕。只要操作者細心和掌握一定的防碰撞的方法，碰撞是完全可以預防和避免。 以下幾點(diǎn)心得或許對數控機床初學(xué)者預防碰撞有所幫助。
碰撞發(fā)生的最主要的原因：一是對刀具或者砂輪 的直徑和長(cháng)度輸入錯誤;二是對工件的尺寸和其他相關(guān)的幾何尺寸輸入錯誤以及工件的初始位置定位錯誤;三是機床的工件坐標系設置錯誤，或者機床零點(diǎn)在加工過(guò)程中被重置，而產(chǎn)生變化。機床碰撞大多發(fā)生在機床快速移動(dòng)過(guò)程中，這時(shí)候發(fā)生的碰撞的危害也最大，應絕對避免。所以操作者要特別要注意機床在執行程序的初始階段和機床在更換刀具或砂輪的時(shí)候，此時(shí)一旦程序編輯錯誤，刀具或砂輪的直徑和長(cháng)度輸入錯誤，那么就很容易發(fā)生碰撞。在程序結束階段，各數控軸的退刀動(dòng)作順序錯誤，那么也可能發(fā)生碰撞。為了避免上述碰撞，在第一次使用刀具和砂輪時(shí)，要仔細進(jìn)行對刀，不能輕視該問(wèn)題。為了避免碰撞，操作者在操作機床時(shí)，要充分五官的功能，觀(guān)察機床有無(wú)異常動(dòng)作，有無(wú)火花，有無(wú)噪音和異常響動(dòng)，有無(wú)震動(dòng)，有無(wú)焦味。發(fā)現異常情況應立即停止程序，待機床問(wèn)題解決后，機床才能繼續工作。同時(shí)在操作之前，操作者應該接受機床操作的安全培訓，每類(lèi)機床應有安全操作規程，操作人員應經(jīng)系統的操作和安全培訓，持有培訓合格的上崗證后才能上機床工作。工作前，應知道滅火器的位置，并且操作者要掌握滅火器的方法，機床的氣壓開(kāi)關(guān)的位置，機床的輸入電源的開(kāi)關(guān)的位置，液壓工作站的位置，都因掌握應急的關(guān)閉的方法，對于使用冷卻油的磨床應將滅火器的放置在機床的三米之內。
總之，掌握數控機床的操作技巧是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，并不能一蹴而就。它是建立在掌握了機床基本操作、基礎的機械加工知識和基礎的編程知識之上的。數控機床操作技巧也不是一成不變的。它是需要操作者成分發(fā)揮想象力和動(dòng)手能力的有機組合，是具有創(chuàng )新性的勞動(dòng)。
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