數控銑床實訓過程中的常見問題及解決辦法

摘 要： 本文主要介紹了我校數控銑床實訓過程中遇到的一些問題，并提出了相應的解決辦法。

關鍵詞： 數控銑床 常見問題 解決辦法

《金工實習》是一門實踐基礎課，是機械類各專業學生學習工程材料及機械制造基礎等課程必不可少的先修課，可以使學生更好地了解傳統的機械制造工藝和現代機械制造技術。隨著裝備制造業的發展，數控技術在金屬加工領域的應用越來越廣泛，數控實訓在《金工實習》中的比重也越來越大。在珠海市頒發的《2008—2009年珠海市緊缺技工工種目錄》中，即包括數控車工、數控銑工。可見增加數控環節的實訓，不僅有助于學生更好地熟悉數控工藝及編程知識和數控機床的操作技能，對學生畢業后的就業工作也大有好處。筆者所在的學校是一所以培養應用型人才為主的獨立學院，對于學生的動手能力極為重視，相應地增加了數控實訓的課時數，而且與市勞動局合作開展了數控車、數控銑床操作高級工的考評工作，使學生能在實訓過程中真正學到了一些實用的技術。

在數控銑床實訓過程中，經常有學生在一些環節掌握不牢或搞混，筆者總結如下。

1.概念不清

（1）分不清刀具半徑左/右補償。

在數控銑床上進行輪廓的銑削加工時，由于刀具半徑的影響，刀具中心軌跡和工件輪廓不重合。為了避免計算刀具中心軌跡、直接按照零件圖樣上的輪廓尺寸編程，可使用數控系統提供的刀具半徑補償功能。刀具半徑補償分為左補償G41和右補償G42，其中當刀具中心軌跡沿前進方向位于零件輪廓左邊時稱為左補償，反之稱為右補償。當不需要進行刀具半徑補償時，使用G40取消刀具半徑補償。

（2）對刀具長度補償理解不到位。

刀具長度補償可以使刀具在Z方向上的實際位移量大于或小于程序的給定值，這樣在數控編程過程中就無需考慮刀具長度，避免加工運行過程中要經常換刀而每把刀具長度的不同會給工件坐標系的設定帶來的困難。刀具長度補償指令是G43和G44，其中G43為刀具長度正補償，G44是刀具長度負補償。指令G49用于取消刀具長度補償。

2.數控銑床操作不熟練

（1）數控銑床對刀不熟練。

數控銑床對刀的目的是把機床坐標系和工件編程坐標系統一起來，其對刀操作分為X、Y向對刀和Z向對刀。對刀的準確程度將直接影響加工精度。對刀方法一定要同零件加工精度要求相適應。根據使用的對刀工具的不同，常用的對刀方法分為以下幾種：試切對刀法、百分表對刀法、采用尋邊器和Z軸設定器等工具對刀法、頂尖對刀法、專用對刀器對刀法等。另外根據選擇對刀點位置和數據計算方法的不同，又可分為單邊對刀、雙邊對刀、轉移間接對刀法、分中對刀法等。我系在實訓中主要采用光電式尋邊器和Z軸設定器進行分中對刀。步驟如下：

①開機，向右旋起急停按鈕。在“回零”狀態下使機床回到參考點。

②將工件在工作臺上定位并夾緊，把光電式尋邊器裝到機床主軸上。在MDI方式下輸入“M03 S500；”，執行該指令使主軸以500轉/分的速度正轉。

③使用光電式分中棒進行X、Y向對刀。先對工件進行X向分中，將機床運動模式旋轉到“手輪”，調整運動速率為X100，使尋邊器迅速移動到工件附近(離工件左側20mm左右，尋邊器的測頭要低于工件的上表面)，調整手輪運動速率為X10，通過手輪緩慢地移動工作臺，使尋邊器測頭和工件左側接觸，尋邊器上的燈亮，表示尋邊器已經和工件接觸。反向稍微移動使燈熄滅，再將手輪的移動倍率降低到X1，繼續移動工作臺，使尋邊器的燈剛好亮起來，這時尋邊器剛好和工件接觸，在面板上輸入X，在屏幕下方點擊“起源”按鈕，把當前位置設置為相對零點。再向上抬高尋邊器高于工件上表面，移動尋邊器用同樣的方法接觸工件的右側，這時X向的相對坐標會有一個讀數A，把A除以2，向上移動尋邊器高于工件上表面，移動機床使X向的相對坐標變為A/2，這時就找到了工件X向的中心，在G54坐標系設定中移動光標到X，通過面板輸入“X0.”，之后點擊屏幕下方的測量鍵，把當前X向的位置設定為加工坐標系X向的零點。用同樣的方法找到Y向的中心設置為Y向的坐標零點。

④使用Z軸設定器進行Z方向對刀。停止主軸，將尋邊器取下，把要使用的刀具裝到主軸上、Z軸設定器放到工件上表面。向下移動刀具緩慢和Z軸設定器接觸，當接觸之后Z軸設定器的燈會亮起來，這時記下當前機床的Z坐標，再用此值減去Z軸設定器的高度，把計算后的值填到相應的長度補償寄存器中即可。

（2）由于不熟練導致的錯誤。

①在進行刀具長度補償設置時，有些學生在把補償值輸入到機床的長度補償寄存器時分不清【輸入】鍵與【+輸入】鍵的區別，錯按【+輸入】鍵，把要輸入的數值與寄存器當前值進行疊加，導致在加工時很容易撞刀。

②在進行程序手動輸入操作時，有些學生由于不認真，忘掉數字前面的負號或忘掉小數點，解決此種問題的辦法就是在正式運行程序時先將機床鎖住，通過數控機床的圖形功能觀察走刀路線是否正確。

③不熟悉機床坐標系的設定規則。機床坐標系采用的是右手直角笛卡爾坐標系，是假定工作臺不動，刀具相對于工作臺運動的方向進行設定的。對于多數數控銑床來說其運動方式都是主軸旋轉實現主運動并在Z方向升降，而X、Y方向的運動是通過工作臺的移動實現的，所以機床在實際運動過程中，在X、Y方向的運動和我們習慣的方向正好相反，這樣就使一些不熟練的學生由于走錯方向導致機床超程報警或撞刀。

3.編程錯誤或加工工藝不合理

（1）在進行手動編程練習時，經常有學生省略整數數據后面的小數點。

如“X50.”被寫成“X50”，如果有小數點，表示的單位是mm，而沒有小數點的單位則是μm。

（2）加工順序安排不合理。

在加工如下所示的零件時，如果按照1-2-3-4-5-6的順序加工，由于5、6孔與1、2、3、4孔定位方向相反，在X方向反向間隙會使定位誤差增加，而影響5、6孔與其他孔的位置精度。而如果按照1-2-3-4路線在加工完孔4后向左移動一段距離到P點，然后折回來加工5、6孔，這樣方向一致，可避免反向間隙的引入，提高5、6孔與其他孔的位置精度。

以上問題是筆者針對數控銑床實訓過程中出現的問題進行的總結。另外，進行數控實訓，安全始終是第一位的。我們必須要求學生謹記安全操作規程，切不可麻痹大意。

參考文獻：

［1］楊偉群等編著.數控工藝培訓教程（數控銑部分）.北京清華大學出版社，2002.9.

［2］肖玉星，茍建峰，廖桂波.數控銑床（加工中心）常見對刀方法探討.珠海城市職業技術學院學報，2008.9.