数控车床的安全问题探析.docVIP

精品论文 参考文献 数控车床的安全问题探析 〔摘 要〕在数控车床实训过程中， 初学者经常会出现不安全情况：轻者刀具损坏、工件报废； 重者机床损坏， 甚至伤及操作人员。文章就实践教学中出现的一些问题， 探讨数控车床操作安全的一些问题及解决方法。 〔关键词〕数控车床 安全问题数控机床的进给速度已从 80 年代的16m/min到现在的24～40m/min， 主轴转速也从 2500r/min 上升到现在 6000～40000r/min， 机床结构也从敞开型向封闭型转变。 在这样的高速度和结构的情况下， 一旦由于编程和操作失误，操作者来不及按急停按钮，刀具已与工件相撞。为避免出现机床和人身事故， 在编程和操作时可采取以下措施 （以FANUC系统为例）。 1 编程员在编程时设定的工件坐标系原点应在工件毛坯以外， 至少应在工件表面上在正常情况下， 工件坐标系原点可以设在任何地方， 只要此原点与机床坐标系原点有一定的关系即可。但在实际操作时， 万一出现指令值为零或接近零时， 刀具就会直指零或接近零的位置。在铣削加工时， 刀具将奔向工作台面或夹具基面：在车削加工时，将奔向卡盘基面。这样， 刀具将穿透工件直指基准面。此时， 若为快速移动， 则必发生事故。 FANUC系统一般设定：当省略小数点时， 为最小输入单位， 通常为 滋m。当疏漏了小数点时，则输入的值将缩小成千分之一，此时， 输入的值就会接近于零。或者， 由于其他原因， 使刀具本应离开工件但实际并未离开工件而进入工件之内。当出现这种情况时， 工件坐标系零点应设在工件以外或在工作台 （或夹具） 基面上， 其结果将是不一样的。 2 编程员和操作者在书写程序时，对小数点要倍加小心 FANUC系统在省略小数点时为最小设定单位， 而大多数国产系统及欧美的一些系统， 在省略小数点时， 则为 mm， 即计算器输入方式。若你习惯了计算器输入方式， 则在FANUC系统上就会出现问题。不少编程员和操作者， 可能两种系统都要使用， 为防止因小数点而使尺寸变小的情况， 应在计算器输入方式的程序中， 也加上小数点。这样做，对某类系统是多余的， 但养成习惯后， 就不会因为小数点而出现问题。 为了使小数点醒目， 在编程时往往把孤立的小数点写成 “.0” 的形式。当然， 系统在执行时， 数值的小数点以后的零被忽略。 3 操作者在调整工件坐标系时，应把基准点设在所有刀具物理 （几何） 长度以外， 至少应在最长刀具的刀位点上 对于工件安装图上的工件坐标系， 操作者在机床上是通过设置机床坐标系偏移来获得的。 亦即， 操作者在机床上设定一个基准点， 并找到这一基准点与编程员设定的工件坐标系零点之间的尺寸， 并把这一尺寸设为工件坐标系偏移。 在车床上， 可把基准点设在刀架旋转中心、 基准刀具刀尖上或别的位置。如果不附加另外的运动， 则编程员指令的零， 即为刀架 （机床） 的基准点移动到偏程的零位置。此时， 若基准点设在刀架旋转中心， 则刀架必与工件相撞。为保证不相撞， 则机床上的基准点不但应设在刀架之外， 还应设在所有刀具之外。这样即使刀架上装有刀具时， 基准点也不会与工件相撞。 在铣床上， X、 Y轴的基准点在主轴轴心线上。但是， Z轴的基准点， 可以设在主轴端或在主轴端之外的某点上。若在主轴端， 当指令为零时， 主轴端将到达坐标系指定的零位置。此时， 主轴端的端面键将与工件相撞：若主轴上再装有刀具， 则必与工件相撞。为保证不相撞， 则 Z轴上的基准点应设在所有刀具长度之外。即使不附加别的运动， 基准点也不会撞工件。 4 操作者在调整刀具长度偏置时，应保证其偏置值为负值 编程员在指令刀具长度补偿时， 车削用T 代码指令， 而铣削用 G43 指令， 即把刀具长度偏置值加到指令值上。在机床坐标轴的方向上，规定刀具远离工件的运动方向为正， 刀具移近工件的方向为负。操作者把刀偏值调整为负值， 是指令刀具移向工件。程序中指令刀具向工件趋近时， 除了指令值之外， 还要附加刀具的偏置值， 这个附加的值是移向工件的。此时， 万一此值被疏漏， 刀具就不会到达目标点。为使刀具偏置值为负值， 则在规定机床上的基准点时，必须设在所有刀具长度之外， 至少应在基准刀具的刀位 （尖） 点上。 5 取消刀具长度偏置 （补偿） 时， 应使刀具在工件之外 有时，在加工中间要取消刀具长度偏置。例如， 在加工中心上， 若发出 G28、 G3和G27 指令时， 机床返回换刀点进行自动换刀。为保证准确到达换刀位置， 在指令中要取消刀具长度偏置， 如 G