當前國內許多(duō)剛剛從事數控機床操作人員,一部分操作者是,對(duì)機械加(jiā)工非常熟悉,但對於數控機床的編程是比較陌生的;一部分是剛畢業的(de)學生,他們對機械加(jiā)工知識,數控加工和編程的理論比較(jiào)熟悉,但是缺(quē)少(shǎo)實際的機械加工經(jīng)驗;也有很多操作者是從來沒有接觸過機械加工和編程的(de),那他們要學習(xí)數控機床操作,困難是非常巨大的。
對於這些初學(xué)數(shù)控(kòng)機床的人員,掌握一定(dìng)的數控機床(chuáng)操作技(jì)巧是非常重要的。一方麵他們可以避免發生機床碰撞事故,導致機床損壞;二是可以在較短(duǎn)的時間之內,能夠迅速(sù)提高操作者的數控機床操作技能,勝任本職工作。本文特別針對這些剛接觸(chù)數控機床的操作人員,介紹了一些數控機床的操作技巧的理論知識,希望對剛(gāng)剛從(cóng)事的數控機床的操作者來說有一些借鑒的意義。
首先,操作者需對操作的數控機床有一(yī)個全(quán)麵的了解。
了(le)解機床的機械結構:要了解機床的機(jī)械構造組成;要掌握機床的軸係分布;更要牢牢地掌握機床各(gè)個數控軸的正負方向;要掌握機床的(de)各部(bù)件的功能和使用(yòng),譬如簡單的氣動係統原理和功能,簡單的液壓(yā)係統工作原理和功能(néng);另外要掌握機床各輔助單元的(de)工作原理和(hé)功能,譬如刀庫、冷卻單元、電壓穩壓器,電器櫃冷卻器等等單元的工作原理,功能和使用方法,以及機床各個安全門鎖的工作原理、功能(néng)和使用方法。
牢牢地掌握機(jī)床的各操作按鈕功能:知道怎麽執行程(chéng)序;怎麽暫停程序後檢查工件加工狀態(tài)後,恢複暫停狀態後繼續執行程序,怎麽停止程序;怎麽更改程序後再執行程序(xù),諸如此類。
了解你所操(cāo)作機床是什麽樣的操作係統(tǒng);簡單了(le)解數控係統的控製原理和(hé)工作方(fāng)法;係統使用什麽樣工作語言,機床加工使用的軟件及其使用的(de)語言。如果操作者對該語言不了解或者對該語(yǔ)言的專業詞匯不了解,那麽就需要專業的培訓,在培訓時需要認真(zhēn)地(dì)做好筆記,機床軟件中的每個詞匯代表(biǎo)什麽中文意思,必須死記(jì)硬背進行掌握,那(nà)麽才能為以後在工作(zuò)中正確使用機床。
另外,操作者也需要在培訓時對一般的操(cāo)作報警的(de)語句進行學習掌握,知道其中文是代表什麽意(yì)思,怎(zěn)麽解決問題,怎麽消除錯誤報警(jǐng)。另外對於操作者來說,如果有精力和能(néng)力允許的話,可以對該類語(yǔ)言進行學習掌握(wò),那麽對以後提高(gāo)機床操作技巧(qiǎo)有很大幫助。
其次,要(yào)熟練掌握控製數控機床的手動或者自動(dòng)操(cāo)作,熟練掌握控製機床的各數控(kòng)軸的移動。
操作(zuò)者必須(xū)達到熟能生巧的境(jìng)界,那麽才能在任何情況下都能做(zuò)到收放自如;才會在遇到碰撞或者故障(zhàng)情況下,操作者可以正確而及時的處理問題,操(cāo)作者才會形成條件反射,果斷采取製動手段。
另外操作者對數控機床(chuáng)的加工程序要非(fēi)常熟悉;什麽樣的工序和操作,機床就應(yīng)該有什麽樣的(de)動作,都要(yào)非常熟悉。當(dāng)機床執行程序時,你才能在第一時(shí)間知道機床動作是否正確,是否需要采取製動措施。另外,每個初學操作者在操作(zuò)機床的初期或多或少有一些恐懼心理,害怕機(jī)床發生撞刀、發生撞機。那麽隻有操作者在(zài)熟練掌握了(le)數控機床的操作之後,才能克服類似的恐懼心(xīn)理,才能在此基礎(chǔ)之上學習掌握更高的數控機(jī)床操作技巧。
第三,要熟練(liàn)掌握程序(xù)編輯(jí),各個工序的參數補償和刀具(jù)或者砂輪(lún)的直徑和(hé)長(zhǎng)度(dù)的補償。
首先經過培訓掌(zhǎng)握你所要操(cāo)作數控機床的編程語言,編程方法和(hé)各參數補(bǔ)償方法。現在大多數先進的數控機床都配有編程或仿(fǎng)真的PC工作(zuò)站。那麽初學者可以在工作站上先進行軟件編輯(jí)和機床(chuáng)切削的仿真學(xué)習。
在學習編(biān)程過(guò)程中,不(bú)要隻注重模擬結果,更重要是要學(xué)習模擬加工的過程,要明白工件的加(jiā)工需要使用什麽樣的刀具或者砂輪,機床數(shù)控軸通(tōng)過怎樣的運(yùn)動軌跡完(wán)成了切削加工;機(jī)床在執行具體某個(gè)工序加工(gōng)時,機床內各相關部件移動的位置和方向;注意在執行加(jiā)工時各個軸的運動方向和切入方向,包括怎樣進刀,怎樣退刀,注(zhù)意在機床加工時(shí)各個工步的(de)快進速(sù)度和位移(yí),各個(gè)工步的工進的速度和位移(yí)。在通過仿真軟件進行加(jiā)工(gōng),注意在模擬過程中所有參(cān)數都(dōu)必須正確輸(shū)入,不(bú)要因為模擬就隨意輸(shū)入馬虎(hǔ)了(le)事,這樣(yàng)可能出現仿真(zhēn)加工的結果不正確;或者造成以後實際加工時的(de)碰撞事故,或者零件報(bào)廢。如果仿真軟件有防(fáng)碰撞測試的功能,那麽就要使用該功(gōng)能,檢查編(biān)程的正確性。
另外,操作者需要特注意:仿真(zhēn)加工隻是理論上的一(yī)個結果,並不代表機(jī)床在實際切削加工過程中就不會(huì)發(fā)生碰撞,也不代表就(jiù)能加工出合格的產品。仿真(zhēn)模擬的目的是為(wéi)了(le)節省編程時間(jiān),提高(gāo)機床實際利(lì)用率,減少加工工件時的調試時間,並不代表實際的零件加工。完(wán)成完美的工件加工是和數控機床操作者的(de)智慧和汗水密不可分的。
要點(diǎn)四,實際加工過(guò)程中的加工技巧,認真做好準備工作,先將(jiāng)圖(tú)紙讀懂,確認要加工工件的位置,確認要加工工件部位的精度公差,然後(hòu)編輯加工程序。要將加工中需要的工件和刀具或者砂輪準備好,將加工過程中需要的檢測(cè)儀器都準備好,將加工過程(chéng)中需要的輔助工裝和夾具都(dōu)準備(bèi)齊全。
加工第一件工件時,機床應該(gāi)使用單步工作狀(zhuàng)態進行試切削。當機床程序每調用一(yī)個新的刀具或者砂輪時應該先進(jìn)行對刀,檢查程序動作是否正確。
工件加工時盡量采取一次裝夾,完成工件加工;如果需要進行(háng)測(cè)量或者其他原因需要(yào)工件的二次裝夾,那(nà)麽就必須保證第(dì)二(èr)次(cì)裝夾與第一次裝夾的定位和加工基準的統一。如果采取機床的自動定位裝(zhuāng)置,那麽需要保持自動測量係統的測(cè)量速度一致性。在對工(gōng)件的加工精度(dù)進行檢測時,最好能夠在機床上完成,這(zhè)樣可以減少二次裝夾(jiá)的定(dìng)位誤差。另外,機床在(zài)加工工件的某些部位,其(qí)尺寸(cùn)公差的精度要求(qiú)較(jiào)高時,操作者(zhě)在每次加工完成後(hòu),都(dōu)需要進行精(jīng)度檢查,檢查(chá)合格後再去加工(gōng)工件下一個的位置(zhì);如果工件上某個部位的形狀是由兩個或者多個方向加工合成的,那麽每個方向的加工都會影響該部位形狀的位置或者形狀的公(gōng)差,那麽加工時(shí)應先加工對工件(jiàn)精度影響(xiǎng)較小的一個方(fāng)向,然後再加工工件公差要求較高的方(fāng)向(xiàng),最後反複加工,最後逼(bī)近所要求的精(jīng)度。如果在機(jī)床上使用標準的測量儀器不能對工件進行測量,同時又不能把工件從機床(chuáng)上取下進行測量,否則影響工(gōng)件的加工精度,那(nà)麽可以使用特殊的(de)卡規、塞規、量規等手段來檢測,如果機(jī)床本身軟件帶有測量功能,那麽可以使(shǐ)用機床本身來測(cè)量工件。在完成(chéng)整個工(gōng)件的加工後,再對工件進行全麵的檢測。
對於成(chéng)批量工件的加工。當初次程序調試完成後,那麽需要優化加工程序。優化的基(jī)本原則如下:保證加工質量的前(qián)提,優化(huà)切削參數,譬如工進速度、刀具或砂輪轉速、橫向進給量,加工深度等等;優化(huà)加工步驟,優化加工基準,提高加工(gōng)效率,使用高壽命刀具或砂輪,減少換刀次數或者(zhě)砂輪修正次數;建立合理的(de)加工程序的(de)數學模型,編輯有效可靠程序,合理設置粗(cū)精(jīng)加工的餘量和次數和使用適當的(de)成型刀具或者砂輪(lún),對於提高效率,保證加工質量具具有較為顯著(zhe)的效(xiào)果。
對(duì)於保證(zhèng)被加工工件的加工質量應該(gāi)注(zhù)意以下幾方(fāng)麵:加工時(shí)要對機床進行熱(rè)機一段時間,保持機床(chuáng)各機械軸在(zài)工作期間的熱平衡,盡量保持機床加工過程的被加工工件溫度穩定,並且盡量保(bǎo)持工作(zuò)頭、機(jī)床(chuáng)主軸、絲杠導軌,光(guāng)柵尺,刀具夾(jiá)頭或(huò)者砂輪接杆的冷熱平衡。如果機床(chuáng)使用冷卻油和冷卻液,要(yào)保持其溫度恒定,冷卻液的溫度是影響工件(jiàn)加工的精度(dù)的重要因素之一,通過機床的冷卻係統來保證冷卻液的恒定溫度。
一般工廠晚(wǎn)上都需要關機,第二天需要再(zài)開(kāi)機床,所以每天機床工作前都需要進行熱機(jī)。為了提高的機床利用率,現有兩種方法可以實現機床加工。一是開機後對原始程序稍許修改,在所(suǒ)有的加工工序(xù)中做一個遠離工件(jiàn)的補償量,那麽加工過程中,機床的在機床加工時根據(jù)測量結果更改修正值(zhí),當機床處於熱平衡狀態後,修正值就可以不需要再更改。另外一種方法是,那麽(me)在開機後的(de)一段時間先加工工件公差較大的部位,然後經過(guò)一段時(shí)間後等到機床達到熱平衡後,再來加工工件上某些公差要求較高的位置;或者先用機床進行粗加工,等機床工作達到熱平衡後,再進行(háng)工件的精加工。
對(duì)於一個具有多基準,有多處精度要求較高的尺寸(cùn)的工件。那(nà)麽應先加(jiā)工工件上有一個基準(zhǔn)僅定義一個或兩個尺寸,但尺寸精度要求較高的(de)位置,而對(duì)同一基準(zhǔn)有多個(gè)尺寸的部位,應先加工精(jīng)度最高的部(bù)位,然後再(zài)加工精度(dù)較低的位置(zhì)。因為機床在加工高精度的部位時工件容易產生廢品,那工件其餘(yú)的部位就可以不加工,這樣節省了加工成本(běn)。
總之,加工的 基本原則:先粗加工,把工件的(de)多餘材料去掉,然後(hòu)精加工;加工中應避免振動的發生;避免工件加工時的熱變性。造(zào)成的振動(dòng)發生有很多原因,可能是負載過大(dà),可能(néng)是(shì)機床和(hé)工件(jiàn)的共振(zhèn),或者可能是機床的剛性不(bú)足,也可能是刀具或(huò)砂輪鈍化後造成的。我們可(kě)以通過下述方法來減(jiǎn)小(xiǎo)振動:減(jiǎn)小橫向進(jìn)給量和加工深度(dù),檢(jiǎn)查工件裝夾是否(fǒu)牢靠(kào),提高刀具的轉速或者降低轉速可以降低共振,另外查看(kàn)是否有必要的更換(huàn)新的刀具。
對於數控機床操作的初學者,經常發生碰撞。常聽(tīng)別人說,不碰機床,就學不會機床操作(zuò),這是一種非(fēi)常錯誤和有害的認識。機床碰撞(zhuàng)對機床的精(jīng)度是很(hěn)大的損害(hài),對於不同(tóng)類型機床影響也不一樣。一般來說(shuō),對於剛(gāng)性不強的機床影響較大(dà),對於剛性較強的龍門結構的機床,在同等的撞擊力下影響較小。如果機床是懸臂式(shì)得結構,以及機床(chuáng)主軸是裝(zhuāng)在一回轉軸上的機床結(jié)構,一旦機(jī)床發生碰撞的話,對機床的精度影響是致命的。所以對於高精度數控機床(chuáng)來說,碰撞絕對要(yào)杜絕。隻要操作者細心和掌握一定(dìng)的防碰撞的方(fāng)法,碰撞是完全可以預防和避(bì)免。 以下幾(jǐ)點心得或許對數控機床初學者預防(fáng)碰撞有所幫助。
碰撞發生(shēng)的最主要的原因:一是對刀具或者砂輪 的直徑和長(zhǎng)度輸入(rù)錯誤;二是對工件的尺寸和其他相關的幾何尺(chǐ)寸輸入錯誤以及工(gōng)件的初始位置定(dìng)位錯誤;三是(shì)機床的工件坐標係設(shè)置錯誤,或者機床零點(diǎn)在加工過(guò)程中被重置,而產生變化。機床碰撞大多發生在機床快速移動過程中(zhōng),這時候發生的(de)碰撞的危(wēi)害也最大,應絕對避免。所以操作者要特別要(yào)注意機(jī)床在(zài)執行程序的初(chū)始階段和機床在更換刀具或(huò)砂輪的時候,此時一旦程序編輯錯誤,刀具或砂輪的直(zhí)徑和(hé)長度輸入(rù)錯(cuò)誤,那麽就很容易發生碰撞。在(zài)程序結束階段,各數控軸的退刀動作(zuò)順序錯誤,那麽也可能發(fā)生碰撞。為了避免上述碰撞(zhuàng),在第一次使用刀具和(hé)砂(shā)輪時(shí),要仔細(xì)進行(háng)對刀,不能輕視該問題。為了避免碰撞,操作者在操作機(jī)床時(shí),要充分五官的功能,觀察機床有無異常動作,有無火花,有(yǒu)無噪(zào)音和異常響動,有無震動,有無焦味。發現(xiàn)異常情況應立即停止(zhǐ)程序(xù),待機床問題解決後,機床才(cái)能繼續工作。同時在操作之前,操作者應該接受機(jī)床操作的安全培訓,每類機床應有安全操作規程,操作人員應經係統的操作和安全培(péi)訓,持有培訓合(hé)格的上崗證後才能上機床工作。工作前,應知道(dào)滅火器的位置,並且操(cāo)作者要掌握滅火器的(de)方法(fǎ),機床的(de)氣壓開關的位置,機床的輸入電源(yuán)的開關的位(wèi)置,液壓工作站的位置,都因掌(zhǎng)握應急的關閉的方法,對於使用冷卻油的磨床應將滅(miè)火器的放置在機床的三米之(zhī)內。
總之,掌握數控機床的操作技巧是一個循序漸進的過程(chéng),並不能一(yī)蹴而就。它是建立在掌握了機床基本操作、基(jī)礎的機械加工知識和基礎(chǔ)的編(biān)程知識之上的。數控機床操作技巧(qiǎo)也不是一成不變的。它是需要操作者成分發揮想象力和動手能力(lì)的有機組合,是具有創(chuàng)新性的勞(láo)動。