實訓(xùn)教學(xué)中數(shù)控車床操作技巧研究

摘?要：在工程實訓(xùn)中，為了保證加工安全，提高操作技能，對數(shù)控車床的操作技巧進行了研究。本文給出了數(shù)控車床的加工操作步驟，并對重要部分詳細分析，能使初學(xué)者盡快掌握數(shù)控車床的操作，提高加工的質(zhì)量和效率。

關(guān)鍵詞：工程實訓(xùn);數(shù)控車床;零件加工

在回轉(zhuǎn)體長軸類和圓盤類零件的加工中，數(shù)控車床的應(yīng)用非常廣泛。目前，高校工程實訓(xùn)也都將數(shù)控車床的操作作為一項實踐技能進行考核。為了增強數(shù)控車床在機械制造行業(yè)中感性認識，提高操作的安全，對數(shù)控車床的操作技巧進行研究具有重要的意義。

在基本加工操作流程基礎(chǔ)上，本文對重要操作步驟進行了具體詳細的分析。基于本文操作技巧，利用數(shù)控車床對相應(yīng)的回轉(zhuǎn)體零件進行加工，不僅能保證加工的準確性和安全，而且能夠增強初學(xué)者的動手能力和操作技能。

一、數(shù)控車床基本原理

數(shù)控車床是數(shù)控機床的一種，簡稱CNC機床，是一種高精度高效率的機電一體化設(shè)備。數(shù)控車床裝備了數(shù)控系統(tǒng)，能夠按照輸入至數(shù)控系統(tǒng)的程序文件或指令，自動完成對工件的加工。為了方便初學(xué)者的學(xué)習(xí)，本文以云南一機生產(chǎn)的CKNC-50H數(shù)控車床為例，該車床主要由機床本體和數(shù)控系統(tǒng)組成，數(shù)控裝置采用SIEMENS的數(shù)控系統(tǒng)。SIEMENS的數(shù)控系統(tǒng)功能強大，代表著數(shù)控加工的前沿方向，這種類型的數(shù)控車床在小批量、長軸和圓盤類回轉(zhuǎn)體零件加工中獲得了廣泛地應(yīng)用。

二、數(shù)控車床操作流程

利用數(shù)控車床加工零件，過程主要包括：零件圖的繪制與加工工藝分析、程序的編輯與輸入、加工操作。其中，加工操作基于工藝和編程分析，將理論和實踐結(jié)合起來，貫穿了零件加工的全過程。在工程實訓(xùn)過程中，零件的加工操作尤其重要。利用數(shù)控車床加工回轉(zhuǎn)體零件，基本的操作步驟主要有：

（1）數(shù)控車床開機。

（2）回參考點。回參考點，就是讓刀架回到機床坐標系的零點。這一步的操作，主要是消除之前多次加工的累計誤差，提高加工的精度和準確度。

（3）刀具配置。根據(jù)加工工藝，選擇合適的刀具并安裝到刀架，然后將其創(chuàng)建到數(shù)控系統(tǒng)中。

（4）激活參數(shù)。數(shù)控車床加工主要包括主運動和進給運動。主運動主軸轉(zhuǎn)速用S表示，轉(zhuǎn)向采用正轉(zhuǎn)M3。進給運動是車刀的運動，刀具用T表示。激活參數(shù)就是給T、S、M設(shè)置相應(yīng)參數(shù)，并激活，方便后續(xù)的操作。

（5）對刀。刀具裝載到位后，需對每把刀進行測量，同時建立起工件坐標系，為后續(xù)的程序加工做好準備。工件坐標系又稱編程坐標系，是編制加工程序的基準，也是機床進行加工運動的基準。該坐標系的原點，一般選在工件右端面的回轉(zhuǎn)中心。對刀這一步非常的關(guān)鍵，對刀不準確，零件無法正確加工。為了提高對刀的準確性，對這一步的操作方法進行具體分析，如下：

①X軸的確定。工件坐標系X軸主要通過端面車削進行確定，具體如下圖所示：

端面車削，首先Z軸確定背吃刀量，沿X軸切削工件的右端面至回轉(zhuǎn)中心，然后輸入 Z軸坐標為0.000mm并激活長度Z的數(shù)據(jù)進而確定X軸。

②Z軸的確定。工件坐標系Z軸主要通過外圓車削進行確定，外圓車削，X軸確定背吃刀量，沿著Z軸切削工件外圓，車削結(jié)束沿著Z軸退刀，停止主軸。然后用游標卡尺測量已經(jīng)車削外圓直徑并將相應(yīng)數(shù)據(jù)輸入數(shù)控系統(tǒng)，比如50.000mm，激活長度X進而確定Z軸。

這樣，就建立了工件坐標系。對刀非常關(guān)鍵，對刀不準確，不僅不能得到理想的零件，在操作過程中有可能還會發(fā)生危險。為了提高對刀的準確性，需要注意兩點：①無論車削端面還是外圓，哪個軸向進刀車削一定哪個軸向退刀，在激活相應(yīng)數(shù)據(jù)之前，另外一個坐標軸是不能變化的。②需要對建立的工件坐標系進行驗證。

（6）MDA驗證。MDA驗證，主要是驗證上一步建立的工件坐標系是否準確。為了提高驗證的準確性，本文驗證原理是在已建立的工件坐標系中找一點，比如X52.000 Z2，然后通過G00快速點定位指令，讓車刀由當前位置向設(shè)定點移動，若車刀實際停止位置就是所設(shè)定位置，對刀就是準確的。

同時，為了提高加工的精度，在上述程序的基礎(chǔ)上，加上一段車削指令G01，讓車刀車外圓，背吃刀量1.000mm，長度10000mm，具體的驗證程序如下：

（7）編程。SIEMENS系統(tǒng)數(shù)控車床是圖形引導(dǎo)編程，通過在系統(tǒng)中繪制零件圖自動生成程序。

（8）程序的模擬和加工。程序編寫完畢，要先模擬，為了保證安全，模擬無誤才能進行加工。

三、結(jié)論

為了加強初學(xué)者對數(shù)控車床的掌握程度，本文對數(shù)控車床加工過程以及流程進行了具體分析，給出了相應(yīng)的操作步驟。根據(jù)相應(yīng)的操作步驟進行操作，不僅能夠保證實訓(xùn)的安全，而且能夠加強操作記憶。

參考文獻：

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