淺談初期數控機床操作的常見故障及注意事項

李松濤

摘要：數控技術的發展帶來機械制造行業生產模式的大變革，在現代制造業中應用已非常普遍，相關技術已是相當成熟，系統的無故障率相當高，很穩定，但是對操作者的要求也非常高，在現實的學習應用中，而大部分故障的發生則是接觸或初學者由于操作、調整處理不當引起的。對精密加工機床來說，每次事故都會輕者刀具損壞，工件報廢，重者損傷機床的卡盤及電動刀架，嚴重影響機床加工精度，造成機床設備的報廢，甚至危及操作人員生命安全。本文就初學者操作中易出現的問題加以分析其產生原因，希望初學數控者在學習應用中加以注意，預防、避免。

關鍵詞：初學者異常情況解決方法

1 編程

編程的依據是加工工藝，加工工藝的制定取決于機床的選用、加工的性質，刀具，工件材料及工件的技術要求。

①加工工藝：加工工藝的制定需要考慮的因素很多，比如圖紙的技術要求、機床的選用，工件材料，加工方法、加工性質等，它決定刀具的加工軌跡，生產的效率、效益。確定加工工藝的過程中，一定要注意遵循先粗后精、先近后遠、先內后外等原則，同時編程中參數的選擇應將工件的加工性質及后續工序考慮進去，提高加工質量和效益。②工件中遇槽的編程，要注意進退刀點應與槽方向垂直，同時還要注意裝刀時的角度符合“等高、平行”的要求，進刀速度不能以“G0”速度快進，要注意設置下刀點，避免刀具和工件相撞。③螺紋加工時，要注意刀具循環起點位置的統一性，避免亂扣和錐螺紋產生。④主軸轉速要恒速。螺紋粗精加工中，轉速不能變化，否則必然亂扣。⑤進退刀點選擇時要注意加工中的干涉像不能出現，即進退刀時刀具、工件、機床及附件不能相碰撞。需要特別注意的是， G0指令在進退刀時有四中可能性，所以在高速進退刀動作時，盡量避免“X、Z”同時移動使用，如：G0 X80 Z80；應改為：G0 X80；Z80；兩句完成。⑥G01指令中進給速度F值的選擇選取大小要合適，若選取不當，一是機床動作執行單位不動或爬行，伺服系統報警，二是刀具以系統設定的最高速度移動，出現扎刀甚至撞車事故。選取中要重點確認是轉進給還是分進給。⑦編程時換刀點的設置要合理。太遠浪費工時，太近易碰撞，也不利于后續工件的換裝。如遇工件較長需頂尖支撐，更應特別注意。

2 機床數控系統本身原因

對于數控系統來說，技術已是非常成熟，按照要求正常使用的故障率非常低，有必要一提的是作為新手，很多資深的操作者也不太注意開關機系統上電操作順序，這是非常不應該的事，操作順序不對，容易造成瞬時電流過大，對數控系統內部的元器件等造成損壞，導致執行程序出錯。養成良好的操作習慣，規范操作可有效避免這種情況出現，同時要養成經常檢查機床系統，發現異常做好記錄并及時找專業人員幫助解決的意識和習慣。

3 誤操作

操作人員對數控系統了解不夠，強行操作或盲目修改機床功能參數誤修改，易造成撞車等事故，所以數控設備要專人操作。①刀具補償輸入時，補償方向搞不清，有時“+”號輸成“-”號；有時還會出現帶小數點和沒有小數點時，單位的不同，比如“100.”和“100”不帶點時，前者表示100MM，后者表示0.1MM，這些原因看似不大，卻影響初學者學習的信心，因為在實際應用中，這一問題常常伴隨撞車，工件、刀具損壞的發生，嚴重的會傷到操作者。②回零或回參考點時順序問題。先X軸還是先Z軸取決于加工對象，工件外部加工易先X軸后Z軸回零；孔為代表的內部加工則易先Z軸后X軸順序，如果順序不對，回零的過程就極易發生干涉現象，比如機床小拖板會和機床尾架相撞等機床硬損傷。

4 機床本身機械故障

操作時應做到觀其色，聽其聲，發現異常及時處理，做好機床的日常清理保養與周期清理保養。否則易給設備動作執行元件帶來永久性損傷，導致機床加工精度下降和穩定性降低，另外對檢測元件的正常使用造成障礙，產生假故障。

5 數控機床中的坐標系理解不清楚

作為操作者，我們通常要用到機床坐標系、編程坐標系和工件坐標系，臨時坐標系不常應用。這些定義作為初學者必須搞清楚，否則，正確編程，使用機床生產就無從談起。機械坐標系是機床生產廠家為確定機床加工中運動部件相對位置關系而建立的坐標系，是生產廠家在制造機床時，通過機床裝配、調試時已經確定下來的，是機床加工的基礎。機械坐標系的建立有二種方式，一是通過回參考點建立的，這是對相對編碼器來說的，二是系統上電建立機床坐標系，這是對應絕對編碼器說的。原則上機床坐標系一經建立，坐標系就不會變化，所以機床坐標系的設定作為用戶來說，不要修改參數。編程坐標系是編程序時使用的坐標系，理論上原點可以建立在任意點，但在選定時要注意加工、測量的便利性及基準統一的原則。工件坐標系是機床進行加工時使用的坐標系，它是編程坐標系和機床坐標系統一起來的橋梁，用數學的方式表述就是通過對刀建立工作坐標系，其本質是讓機床坐標系進行平移。能否讓編程坐標系與工件坐標系一致是數控機床操作的關鍵，初學者一定要加以重視。實際上在沒有把機械坐標系（參考點）、編程坐標系、工件坐標系完全理解的情況下就進行編程操作是十分容易出現生產事故的。作為數控加工從業者，要有鉆研的精神。切實搞懂操作流程制訂的原由，按照流程操作；切實搞清楚編程的原則及注意事項，提高編程的合理性，可讀性，切實搞明白操作違規的可怕性，提高敬業心。總之，操作者要多思考、多學習、多練習，才能更加熟練的操作機床，安全生產。

參考文獻：

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