數控實訓中常見車床撞刀原因及控制措施分析

費紅梅+呂雅琴

摘要：數控車實訓過程中最容易出現的問題就是撞刀，此種問題的出現，不僅會損壞機床、刀具，還會對學生自身安全造成威脅，同時還會影響學生學習數控車的積極性。由此可見，實訓教師了解撞刀原因十分關鍵，因為這樣就可以采取針對性的措施避免這一問題的發生。本文就是從原因與控制措施兩方面，來探究數控車實訓撞刀的問題，以期為切實有效地提升職業院校數控實訓教學質量貢獻自己綿薄之力。

關鍵詞：數控車；車床；撞刀；原因；控制措施

數控車實訓過程中，一旦發生撞刀輕則廢刀廢料，重者造成設備的精密降低，甚至報廢。筆者認為造成撞刀的原因主要有三個，分別為：編程錯誤、對刀錯誤、操作錯誤。每一種原因雖然造成的后果相同，但是引發后果的過程卻不一樣，所以所要采取的對策也不相同。本文將具體的闡釋這三種原因，同時將對具體的控制措施進行介紹，希望對教師與學生都能夠有所幫助[1]。

一、編程錯誤及其控制措施

第一，程序中未輸刀號。程序中雖然沒有輸入刀號，但是圖形模擬時卻不能檢測出來，依然會正常進行。但在加工的過程中就會出現問題，因為沒有刀具補償，無法校正位置，所以導致刀具和工件位置放生偏移，不留神就會撞刀。解決這一問題的方法就是認真檢查程序。待到程序輸入結束后，工作人員必須要認真核對程序第一行或者是第二行，與此同時，還要對換刀處的刀號與刀具是否保持著相同的位置進行檢查。總之，只有認真仔細的檢查才能最大限度地避免上述問題的發生。第二，沒有設置換刀點，操作人員直接在工件位置上進行換刀。數控加工過程中，時常會需要幾把刀具，這就涉及到換刀的問題。正常情況下，換刀時刀架應該距離工件與尾座遠一些，防治刀具轉換期間與工件、卡盤出現碰撞。但操作過程中，有很多同學都會忘記這一點，會在工件位置上換刀，致使刀具與工件兩者發生碰撞，產生比較大的摩擦，由此導致刀具與工件發生損毀。對于此問題最佳的解決方式就是實訓時要求學生將換刀位置固定，這樣學生就不必硬性記憶。程序輸入結束后，教師要要求學生對換刀點進行檢查，若發現沒在固定位置就要重新進行換刀；圖形模擬過程中還要告誡學生檢查刀具動作，是否存在著退刀、進刀等多余動作。第三，學生在數控車實訓期間時常會出現運用G71、G70循環粗車的問題，此外，還時常出現使用G70精車的行為。數控車操作過程中，為了保證尺寸正確，工作人員通常都會選擇多次執行G70精車的方法。正常情況下，G71、G70的前面都設置了定位點，G71的定位點要比最大直徑小一些，所以退刀時稍不注意就會出現刀具前沖撞刀的問題。此外，G70如果在精車之前，測量工件尺寸期間，學生不注意將刀具移動到其他位置，再運用G70時，退刀就會非常容易發生撞刀。解決此問題的方法并不困難，依然需要學生認真檢查。教師應該要求學生在輸入程序之后，檢查G71前定位點長度，一定要保證超過最大直徑；檢查G70前與G71前的程序行有沒有出現相同的定位；圖形模擬過程中，學生務必要對切入工件輪廓的刀具軌跡進行嚴格檢查，要將錯誤找出來，改為正確的程序行[2]。

二、操作錯誤及其控制措施

第一，對刀時進給倍率不正確，與此同時，主軸沒有開啟。數控車實訓期間，一部分學生對刀時完全忽視了進給倍率，使其過大，再加之又未能進行很好地觀察，因此導致刀具以高速度運轉，從而撞到工件上，造成刀具損壞，甚至工件頂飛離卡盤的嚴重后果。解決此問題的措施就是，教師在學生移動刀架時一定要多次進行強調，保證學生操作前已經對刀具和工件位置進行了核查，刀具在與工件保持較近距離時，一定要先啟動主軸，如果兩者之間的距離比較遠，則就要求應用較大倍率，待到刀具與工件距離比較近時，再減小倍率。第二，學生在操作時沒有選對換刀位置，時常在主軸、工件或尾座處就進行了換刀，由此導致了撞刀。針對此種問題，最簡單的方式就是教師要培養學生換刀前觀察的好習慣，同時要保證刀具距離工件、主軸及尾座遠一些，待到確定不會發生碰撞危險之后再進行換刀操作。第三，學生操控時也容易出現工件或者是刀具沒有夾緊的問題，這一問題的出現也容易造成撞刀問題。避免此問題的主要方法就是學生在進行操作加工之前要對工件、刀具進行詳細地檢查，保證兩者都已經夾緊，不松懈。

三、對刀錯誤及其控制措施

第一，對刀時間或者是使用的方法不正確。有很多學生都習慣于開機之后再進行對刀，待到編程結束之后鎖住機床再進行圖形模擬操作，如果模擬過程中沒有發生問題就會直接進行加工，由此造成撞刀。這是由于圖形模擬時，機床已經被學生鎖住，所以刀具無法運動，但坐標數據卻并沒有停止運動，因此模擬結束與模擬之前對刀坐標已經明顯不一致，所以加工時非常容易撞刀。解決這一問題最重要的方法就是要求學生先進行編程，待其結束之后再鎖住機床，而后開始圖形模擬，等到模擬圖形顯示出對刀正確后再進行接下來地操作。也可以要求學生首先進行對刀操作，完成編程之后直接設置坐標，并不鎖住機床，設置坐標時要有一定程度的偏移，而后開始圖形模擬，待到操作結束后，再將偏移調整過來。因為這一過程中并沒有將機床鎖住，所以無論是工件，還是刀具位置都不會產生太大的誤差，所以可以很大程度上防止撞刀問題。切忌偏移過大，不然會與尾座發生碰撞。第二，對刀時數據輸入不正確。針對這一問題，教師要有意識的培養學生核對數據的習慣，同時要求學生檢查刀具補償寄存器與編寫的程序是否存在誤差，若存在要立即改正[3]。

四、結語

綜上所述，本文只是列舉了幾種比較常見的數控車實訓撞刀原因，若要認真探究起來，引起這一問題的原因還有很多。雖然數控實訓過程中，教師不耐其煩的強調，但是學生依然會出現撞刀的問題，究其根本在于學生在操作數控車時并沒有養成良好的習慣，所以實訓期間，教師應該將培養學生良好習慣看做是重點教學內容之一。此外，為減少撞刀的次數，教師可以預先對機床參數進行設置，比如置軟限位等。

參考文獻

[1] 周振陽.數控實訓中常見的撞刀原因及防止方法[J].中國科技博覽，2015（35）：42-42.

[2] 茅海濤.基于數控車實訓發生撞刀的思考[J].好家長，2014（39）：48-48.

[3] 胡協忠.數控車實訓撞刀原因及避免方法分析[J].職業，2015（29）：151-152.