加工中心編程操作問題及對策

邱肇偉 高思軍

摘要：加工中心、數控機床的普及應用雖然提高了制造業生產加工的效率，但是由于技術人員在加工操作或者編程方面出現問題，導致刀具、工件損毀，機械故障、廢品率較高。這些問題不僅提高了企業的生產加工成本，也給相關的操作人員帶來了心理壓力。所以針對加工中心編程操作方面的問題，本文分析了其中的實踐教學經驗，并針對其中的具體問題進行針對性的對策探究。

關鍵詞：加工中心;編程;操作

加工中心通常是由相應的數控系統和機械設備構成，是用于加工一些復雜化零件的高效自動化機床。加工中心作為一個高效化、高精度化的數控式機床，工件可以在一次的裝夾中就可以完成多道工序的加工，而且還具備自動換刀的功能。但是由于加工中心豐富的功能，因此也使得其具體操作方法和程序編制更為復雜，而提升加工中心的編程操作和操作方法是提升加工質量的重要因素。

1.編程操作時需注意的事項

（1）注意走刀方向。多功能的數控機床都具有刀具半徑的自動補償功能，所以一般情況下只要按照工件的輪廓尺寸來進行編程，然后再利用系統自動補償功能即可[1]。但是需要重點關注的是編程中要謹慎控制走刀路徑和刀補方向，如果這兩個因素考慮不周的話，也會導致出現廢品。

（2）fanuc系統編程注意小數點。在進行系統編程并且輸入數值時，需要注意小數點問題。由于Fanuc系統默認單位的原因，如果數值后邊添加小數點就會使得單位變成毫米，但是很多數控系統都是應用的計算器輸入方式，無論有無小數點，單位均為毫米。但是很多技術人員習慣了計算器輸入方式之后，往往都會忘記在數值后邊添加小數點，導致最終的加工件尺寸變小，需要實際作業時還需要注意數值小數點的問題。

（3）避免撞刀問題。編制程序的因素對于數控加工有著十分重要的影響，因此提高人員的編程技巧也會有利于減少實際操作時的撞刀問題。

2.應對編程和操作問題的改善對策

采取合理的加工操作方式是保證零件加工質量和降低問題故障的基礎。即便是同類型的數控機床，但是由于制造廠商的不同，操作面板也會存在不同的差異，操作方式可能也會有不同的變化。因此在實際的加工操作前，需要作業人員了解機床的具體操作規程和使用手冊，并且要在操作時保持嚴謹的態度。

（1）嚴格控制對刀過程。數控加工的實際操作中，在工件的具體坐標系數值確定后，操作人員還需要明確刀位點在工件坐標系中的實際位置。因為對刀過程的處理水平高低會很大程度影響到加工工件的精度和質量。所以在選擇刀位點時要明確的原則是，要方便程序的簡化和數學處理，方便在機床上找正，方便加工中的檢查以及所引起的加工誤差要小。加工中所使用的刀具不同，刀位點的選擇也會有所區別。對立銑刀和端銑刀，刀位點處于底面中心;而球頭銑刀，刀位點要在球心處。

（2）刀具號要與刀具庫號保持一致。由于加工中心的刀具庫的每一個刀座上都可以放置刀具，而機床在執行調刀的命令時，機床只會按照程序中的刀具號調用，不會考慮刀具庫中的刀座放的是什么刀。所以為了防止人員調錯刀具，在實際加工中發生扎到事故，所以在裝配刀具時，需要檢查刀具號與刀具庫刀座號是否一致。

（3）刀具號和刀具補償號要便于核對和設置。一般情況下加工中心會用T代碼指令刀具號，H代碼則為刀具長度補償號，D代碼為刀具半徑補償號等。H、D代碼雖然用的為同一組數據，刀具號和補償號之間相互獨，同時也可以自由為人員制定，但是在實際的作業時，為了后續加工方便核對設定[2]，最好在編程中將刀具號和補償號一一對應。

（4）明確G54 Z坐標點的設置。在實際加工中，對于G54 Z坐標點的設置正確與否，會影響到后續的工件尺寸精度問題。如果坐標點不正確還可能造成刀具撞毀、工件損壞的問題發生。因為加工機床中的機械原點和工件原點的相對位置關系是通過對刀建立而成的。所以，工件原點中X、Y系坐標值會對應在主軸軸心線上[3]。而理論上，Z系坐標點也可以設置在主軸端或其之外的某個點位上。但是設置在主軸端且指令為零時，主軸端會到達坐標系指定的零點位置當中。如果此時主軸端的端面與工件接觸，主軸端如果再裝有刀具的話，則會導致工件撞擊。所以為了防止此類問題發生，Z軸上的基準點就需要設置在刀具長度之外，這樣就會保證不會出現撞擊問題的發生。

（5）刀具補償號與刀具的補償值要對應。在程序編制過程中，刀具補償會分為半徑補償和長度補償兩種分類。如果半徑補償值無法對應補償號，那么在加工則無法出現預定號的輪廓曲線;如果長度補償值無法與補償號相互對應的話，那么就會發生過切、撞刀、欠切的問題。而為了降低此類問題的發生概率，則需要對刀、程序輸入、補償值測量還有具體的輸入工作，最好是由一個人員獨立完成，防止因為多人操作時無法協調統一而造成的程序數值控制失誤。

（6）急停按鈕。急停按鈕的出現是為了應對加工過程中的突發情況。比如在加工過程中，出現了加工失誤、程序異常等問題時，就可以通過按下急停按鈕，系統就會立即停止一些輸出，減少后續引發的失誤情況，等到異常狀況被徹底排除以后，就可以釋放急停按鈕，然后就可以繼續正常加工操作。不過在繼續加工時，則需要操作人員重新回到參考點位中，否則可能就會導致后續的機械坐標無法與工件的坐標相互對應，可能就會導致后續的工件出現廢品。

3.結語

雖然當前的數控機床系統中具備一定的自動程序監測功能，但是還是會出現如程序漏檢或者錯檢的問題。本文分析了加工中心程序編制的問題，如注意數值小數點、刀具補償值、走刀方向控制的問題基礎之上，提出相關的如嚴格控制對刀過程、保證刀具號和刀具補償號的一致性，預防加工中的緊急事故等改善策略。相關的操作人員也需要在日常中積極總結操作經驗來避免各類事故的發生。

參考文獻：

[1]陳行行.加工中心編程操作存在的問題與解決措施研究[J].現代制造技術與裝備，2019（08）：86-87.

[2]卞仕新.探討加工中心編程、操作存在的問題與對策[J].科技風，2016（13）：133-134.

[3]王玉光.加工中心編程技巧和安全措施[C].基礎教育理論研究成果薈萃，2007.