数控车床加工实训中的故障分析.docVIP

精品论文 参考文献 数控车床加工实训中的故障分析 代晓俊DAI Xiao-jun（昆明理工大学工程训练中心，昆明650000）（Engineering Training Center，Kunming University of Science and Technology，Kunming 650000，China） 　　摘要院本文通过分析学生在数控车床实训时易产生的故障和操作失误，阐述了故障发生的原因、避免或排除的对策，以切实提高学生的数控加工能力。 　　Abstract: By analyzing the faults and operational errors of the students in NC lathe training, this paper describes the causes andcountermeasures to prevent or exclude the faults, to improve NC processing ability of the students.关键词院数控加工；故障分析；车床；编程方式Key words: NC processing；fault analysis；lathe；programming method中图分类号院G642.44 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）31-0270-02 　　0 引言随着数控加工技术的不断发展成熟，数控车床被越来越广泛地应用于各个加工领域，它以其高质量高精度的特点受到了人们的一致欢迎。数控车床作为一种高效高技术含量的自动化机床，逐步实现了机、电、仪一体化，它将现代信息技术、自动化技术以及精密机械等各项新技术综合应用于整个加工环节中，符合现代化机床加工的特点。 　　对数控专业的学生而言，熟练掌握数控车床加工的基本操作要领和规范，明确操作技能是其开始后续学习的前提和基础。但由于学生的基础知识掌握存在一定的问题，因此在实际操作时常会因为操作不当导致车床出现故障，严重时甚至会引发安全事故。因此，学校必须加强对学生的数控车床加工安全教育，强化其安全意识，引导其自觉规范操作，从而有效地防止安全事故的出现。 　　1 数控车床的典型故障分析1.1 数控车床超程警报在课堂授课时，教师会教授学生车床测量系统的基本原理，即当机床出现断电情况时，重新接通电源后必须先使系统坐标重返参考点才能进行操作，否则会影响系统精度。但学生在进行数控车床操作时，由于车床滑板处于限位开关极限，或挡板距参考点开关过近，导致挡块越过限位开关，系统发出超程警报。 　　为避免上述情况的发生，在操作前，学生必须先确定系统的当前工作位置是否正常，若已处于极限位置，则在返回参考点时必须控制滑板移动速度，保证操作安全。车床超程本身并不会对系统造成严重损害，但车床坐标不准势必会导致工作台移动错误，最终导致丝杠损坏。 　　1.2 编程不当导致碰撞1.2.1 正确使用GOO 指令GOO 指令是数控车床加工时最常用的一种指令，它具有工作速度快和走刀轨迹不定的特点，因此在实际操作中具有一定的危险性。由于GOO 指令是一种定点指令，在实际编程中使用G00 X80.0 Z50.0 程序段，则根据其编程特点，可以确定其四种走刀轨迹。其中，除路线1 以外，其他三种路线均会出现碰撞。具体情况见图1。因此，为避免“撞刀”，必须将其程序段分为GOO X80.0；Z50.0；以保证其走刀轨迹为路线1。 　　1.2.2 正确理解和执行复合固定循环指令在使用粗车循环指令前，必须保证循环快速回刀点的刀具循环处于完成状态，否则会损坏刀具和工件。如图2中，A 点位置为正确回刀位置，它处于端面和毛坯径向尺寸之外，整个回刀过程不会造成工件损坏，而B 点则会导致回刀时出现碰撞，碰坏工件和刀具，影响数控机床使用寿命。 　　1.3 编程时选刀不当若学生在进行数控编程时选择刀具不当，也会发生碰刀情况，影响系统的正常运行。 　　如图3 中所示零件，学生在看到其基本形状时，会将其定位为外圆加工，进而选择90 度外圆偏刀作为其加工用刀进行加工。这种加工思路看似可行，但稍加分析，便能发现其中存在的问题，选择外圆偏刀进行加工只是一种理想化状态，学生并未考虑到其加工工艺和可行性。首先，通过分析该零件的一些相关数值可以发现，特别对圆弧的切线角度进行分析，就会发现该零件加工时，主偏角和副偏角均有极限范围。主偏角和副偏角均应须大于36.9 度才不会使刀具与工件相碰，而一般的90 度于外圆偏刀副偏角在15 度之内，如果使用该刀，在图示的2，3，5 点附近看到明显的碰撞现象口，如果选用45 度外圆偏刀，在本零件的加工时，将是合适的刀具。如果图3 中1 点处的外圆直径大于准6mm，构成虚线所示的台阶轴，则不能继续使用45