當前國內許多剛剛從事數控機床操作人員,一部分操作者是,對機械加工非常熟悉,但對於(yú)數(shù)控機床的編程是比較(jiào)陌生的;一部分是剛畢業(yè)的學生,他們對機械加工(gōng)知(zhī)識,數控加工和編(biān)程的理論比較熟悉,但是(shì)缺少(shǎo)實際的機械加工經驗;也有很多操作(zuò)者是從來沒有(yǒu)接觸過機械(xiè)加工和編程的,那他們要學習數控機床操作,困難是非(fēi)常巨(jù)大的。
對於這些初學(xué)數控機床的人員,掌握一定的數控機床操(cāo)作技巧是非(fēi)常重要的。一方(fāng)麵他們可以避免發生(shēng)機床碰撞事(shì)故(gù),導致機床損壞;二是可以在較短的時間之內,能夠迅速提高操作(zuò)者的(de)數控機床操作技(jì)能,勝任本職工作。本文特別針對這些剛接觸數控機床的操作人員(yuán),介紹了一些數(shù)控機床的操作技巧(qiǎo)的理論知識,希望對剛剛從(cóng)事的數控機床的操作者來說(shuō)有(yǒu)一些借鑒的意義(yì)。
首先,操作者需對(duì)操作的數(shù)控(kòng)機床有一個全麵的了解。
了解機床的機(jī)械結構(gòu):要了解機床的機械構造組成;要掌握機床的軸係分布;更要牢牢地掌握(wò)機床各個數控軸的正負方向;要掌握(wò)機床的(de)各部件的功能和使用,譬如(rú)簡單的氣動係統原理和功能,簡單(dān)的液壓係(xì)統工作原理和功能;另外要掌握機床各輔助(zhù)單元的(de)工作原理和功(gōng)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(gōng)能和使用方法,以及機床各個安全門鎖的(de)工作原理、功能和使用方法。
牢牢地掌握機床的各操作按鈕功能:知(zhī)道怎(zěn)麽執行程序(xù);怎麽暫(zàn)停程序後檢查工件加工狀(zhuàng)態後,恢複暫停狀態後繼續執行(háng)程序,怎(zěn)麽停止程序;怎麽更改程序後(hòu)再執行程序,諸如此類。
了解你所操作機床(chuáng)是什麽樣的(de)操作係統;簡單了解數控係統的控(kòng)製原理和工作方法(fǎ);係統使用什麽樣工作語言,機床加工使用的軟件及(jí)其使用的(de)語言。如果操作者對該語言不了(le)解或者對該語言的專業詞匯不了解(jiě),那麽就需要專業的培(péi)訓,在培訓時需要認真地做好筆記,機床軟件中的每個詞匯代表什麽(me)中文意思,必須死記硬背進行掌握,那麽才能為以後在工(gōng)作中正確使用機床。
另外,操(cāo)作者也需要在培訓時對一般的操作報警的語句進行學習(xí)掌握,知道其中文是代表什麽意思,怎麽解決問題,怎麽消除錯誤報警(jǐng)。另(lìng)外對(duì)於操作者(zhě)來說,如果有精力(lì)和能力允許的(de)話,可以對該類(lèi)語言進行學習掌握,那麽對以後提高機床操作技(jì)巧(qiǎo)有很大幫助。
其次,要熟練(liàn)掌握控製數控機床的手動或者自動操作(zuò),熟練掌握控製機床的各數控軸的移動。
操作者必須達到熟能生巧的境界,那麽才能在任何情況下都能做到收(shōu)放自如;才會在遇到碰撞或者故障情況下,操(cāo)作者可以正確(què)而及時的處理問題,操作者才會形成條(tiáo)件反射,果斷采取(qǔ)製動手段。
另外操(cāo)作者對數(shù)控機床的加工程序要(yào)非常熟悉;什麽樣的工序和操作,機床就應該有什麽樣的動作,都要非常熟悉。當機床執行(háng)程序時,你才能在第一時間(jiān)知道(dào)機床動作是否正確,是(shì)否需要采取製(zhì)動措施。另外,每(měi)個初學操作者在操作機床的初期或多或少有(yǒu)一些恐懼心理,害怕機床發生撞刀、發生撞機。那麽隻有操(cāo)作者在熟練(liàn)掌握了數控機床的操作之後,才能克(kè)服類似的恐懼心(xīn)理,才能在此基礎之(zhī)上學習(xí)掌握更高的數控機床(chuáng)操作技巧。
第三,要(yào)熟練掌握(wò)程(chéng)序編輯(jí),各個工序的參(cān)數補償和刀具或者砂輪的直徑和長(zhǎng)度的補償。
首先經過培訓掌握你所要操作數控機床的(de)編程語言,編程方法和各參(cān)數補償方法。現在大多數先進的數控機床都配有編(biān)程或仿真的PC工作站。那麽初(chū)學者可(kě)以在工作站上先進行(háng)軟件編輯和機床切削(xuē)的仿真學習。
在學習編(biān)程過程中,不要隻注重模擬結果,更重要是要學習(xí)模擬加工的過(guò)程,要(yào)明白工件的加工需要使用什麽樣的(de)刀具或者砂輪(lún),機床數控軸通過怎樣的運動軌跡完成了(le)切削(xuē)加工;機床在執(zhí)行具體某個(gè)工序加工時,機床內各相關部件移動的位置和方向;注意(yì)在執行加工時各個軸的(de)運動方向和切入(rù)方向,包括怎樣(yàng)進刀,怎樣退刀,注(zhù)意在機床加工(gōng)時各個工步的快進速度和位移,各個(gè)工步的工進的速度和位移。在通過仿(fǎng)真軟件進行加工,注意在模擬過程中所有(yǒu)參數都必須(xū)正確輸(shū)入,不要因為模(mó)擬就隨意(yì)輸(shū)入馬虎了事,這樣可能出現仿真加工的結果不正確;或者造成以後實際加工(gōng)時的碰(pèng)撞事故,或(huò)者零件報廢。如果仿真軟件有防碰撞測試的(de)功能,那麽就(jiù)要使用該(gāi)功能,檢查編程的正確(què)性。
另(lìng)外,操作者需要特注意:仿真加工隻是理論上的一個結果,並不代表機床在實際切(qiē)削加工過程中就不會發生碰撞,也不(bú)代表(biǎo)就能加工出合格的產品。仿(fǎng)真模擬的目的是為了節省編程時間,提高機床實際利用率,減少加工工件時的調試時間,並(bìng)不(bú)代(dài)表實際的零件加工。完成完美的工件加(jiā)工(gōng)是和數控機床操(cāo)作者的智慧和(hé)汗水密不可分的。
要點四,實際加工過程中的加工(gōng)技巧,認真做好準備工作,先將圖紙讀懂,確認要加工工件的位置,確認要加工工件部位的精(jīng)度公差,然後編輯加工程序。要將加工(gōng)中需(xū)要的工件(jiàn)和刀(dāo)具或者砂輪準備(bèi)好,將加工過程中需要的檢(jiǎn)測儀器都準備(bèi)好,將加工過程中需(xū)要的輔助工(gōng)裝和夾具都準備齊全。
加工第一件工件時,機(jī)床(chuáng)應該使用單步工作狀態進行試切削。當機床程序每調用一個新的刀具或者砂輪時應該先進行對刀(dāo),檢查程序動作是否正確。
工件加(jiā)工時盡(jìn)量采(cǎi)取(qǔ)一次裝夾,完成工(gōng)件加工;如果需要進行測量或者其他原因需要工件的(de)二次裝夾,那麽就(jiù)必須(xū)保證第二次裝夾與第一(yī)次裝夾的定位和加(jiā)工基準的統一。如果采取機床的(de)自動定位(wèi)裝置,那麽需要保持自動測量係(xì)統的測量速度一致性。在對工件的加工精度進行檢測時,最好(hǎo)能夠在機床上完成,這樣可以(yǐ)減少二次裝(zhuāng)夾的定(dìng)位誤(wù)差。另外,機床在加工工(gōng)件的(de)某些部位,其尺寸公差的精(jīng)度要求較高時,操作者在每次加工完成後,都需要進行精(jīng)度檢查,檢查合格後再去(qù)加(jiā)工工件下一個的位置;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(měi)個方向的加工都(dōu)會影響該部位(wèi)形(xíng)狀的位置或者形狀的公差,那麽加(jiā)工時應先加工對工件精度影響較(jiào)小的一個方向,然後再加工工件公差要求較高的方向,最後反複加工,最後逼近(jìn)所要求的精度。如果在機床上使用(yòng)標準的測量儀器不(bú)能對工件進行測量,同時又不能(néng)把工件從機床(chuáng)上取下進行測量,否則影響工件的加工(gōng)精度,那麽可以使(shǐ)用特殊的卡規、塞規、量規等手段來檢測,如果機床(chuáng)本身軟件帶有測量功能,那(nà)麽可以使用機床本身來測量(liàng)工件。在完成整個工件的加工後,再對工件(jiàn)進行全麵(miàn)的檢測。
對於成批量工件的加工。當初次程(chéng)序調試完成後,那麽需要優化加工程序。優化的基本原則(zé)如下:保證加工質量(liàng)的前提,優化切削參數,譬如工進速度、刀(dāo)具或砂輪轉速、橫(héng)向進(jìn)給量,加工深度等(děng)等;優(yōu)化加工步驟,優化(huà)加工基準,提高加工效(xiào)率,使(shǐ)用高壽命刀具或砂輪,減少換刀次數或者砂(shā)輪修正次(cì)數;建立合理的加工程序的數學模型,編(biān)輯有效可靠程(chéng)序,合理設置(zhì)粗精加(jiā)工的餘量和次數和使用(yòng)適(shì)當的成型刀具或者(zhě)砂輪,對於提高效率,保(bǎo)證加工質量具具有(yǒu)較為顯著(zhe)的效果。
對(duì)於保證被加工工件的加工質量應該注意以下幾(jǐ)方麵:加工時要對機床進(jìn)行熱機一段時間,保(bǎo)持機床(chuáng)各機械軸在工作期間的熱平衡,盡量保持機床(chuáng)加(jiā)工過程的(de)被加工工件溫度穩(wěn)定,並且盡量保持工作頭、機床主軸、絲杠導軌,光柵尺,刀(dāo)具夾頭或者砂輪接杆(gǎn)的冷熱平衡。如果(guǒ)機(jī)床使用冷卻油和冷卻(què)液,要(yào)保持其溫度(dù)恒定,冷卻(què)液的溫度是影響(xiǎng)工件加工的精度的重要因素之一(yī),通過機床的冷卻係統來保證冷卻液的恒定溫度。
一般工(gōng)廠晚上都需要關機,第二天需(xū)要再開機床,所以每天機床工作前都需要進行熱機。為了提高的機床(chuáng)利用率,現有兩種方(fāng)法可以實現機床加工。一(yī)是開機後(hòu)對原始程序稍許修改,在所有的加工工(gōng)序中做一(yī)個遠離工(gōng)件的補償量,那(nà)麽加工過程中,機床的在機床加工時(shí)根據測量結(jié)果更改修正值,當機床處於熱平衡狀(zhuàng)態(tài)後,修正值就可以不需要再更改。另外一(yī)種方法是,那麽在開機後的一段時間先加工工件公差較大的(de)部位,然後經過一段時(shí)間後等到機床達到熱平衡後(hòu),再(zài)來加(jiā)工工件上某些(xiē)公差要求較高的位置;或者(zhě)先用機床進行(háng)粗加工(gōng),等機床工作達到熱平衡後,再(zài)進行工件的精加工。
對(duì)於一個(gè)具有多基準,有多處精度要求較高的尺寸的(de)工件。那麽應先加工工件(jiàn)上有一個基準僅定義一(yī)個或兩個尺寸,但尺(chǐ)寸(cùn)精(jīng)度要(yào)求較高(gāo)的位置,而對同一基準有多個尺寸的部(bù)位(wèi),應先(xiān)加工精度最高的部位,然後再加工精度較低(dī)的(de)位置。因為機(jī)床在加工高精度的部位時工件容易產生廢品,那工件其餘的部位就可以不加(jiā)工,這樣節省了加工成本。
總之(zhī),加工的 基本原則:先粗(cū)加工,把(bǎ)工件的多餘材料去掉,然後精加工;加工中應避免振動的發生(shēng);避免工件加工時的熱變性。造成的振動發生有很多(duō)原因,可能是負載過大,可能是機(jī)床和工件的(de)共振(zhèn),或(huò)者可能是(shì)機床的剛性不足(zú),也可能是刀具或(huò)砂輪鈍化後造成的。我們可以通過下述方法來減小(xiǎo)振(zhèn)動:減小橫向進給量和加工深度(dù),檢查工件裝夾是否(fǒu)牢靠,提高刀具的轉速或者降低轉速(sù)可以(yǐ)降低共振,另外查看是否(fǒu)有必要的更換新的刀具。
對於數控(kòng)機床操作的初學者,經常發生碰撞。常(cháng)聽別人說,不碰機床,就學不會機床操作,這(zhè)是一種非常錯誤和有害的(de)認識。機床碰撞對機床的精度是很大的損害,對於不同類型機(jī)床影響也不一樣。一般來說,對於剛性不強的機床影響較大,對於剛性較強的龍門結構的機床,在(zài)同(tóng)等的撞擊(jī)力下影響較小(xiǎo)。如果(guǒ)機床是懸臂(bì)式得(dé)結構,以及機床主軸是裝在一回轉軸上的機床(chuáng)結構,一旦機床發生碰撞的話,對(duì)機床的(de)精度影響(xiǎng)是致(zhì)命的。所以(yǐ)對於高精度數控機床來說,碰撞絕對要杜絕。隻要操作者細心和掌握一定的防碰撞的(de)方法,碰撞是完全可以(yǐ)預防和避免。 以下幾點心得(dé)或許對數控機床初學者預防碰撞有所幫助。
碰撞發生的最主要的原因:一是對刀具或者砂輪 的直徑(jìng)和長度輸入錯(cuò)誤;二是對工件(jiàn)的尺寸和其他相關的幾何尺寸輸(shū)入錯誤以及工件的初始位置定位錯(cuò)誤;三是(shì)機床(chuáng)的工件坐標係(xì)設置錯誤,或(huò)者機床零(líng)點在(zài)加工過程中(zhōng)被重置,而(ér)產生變化。機(jī)床碰(pèng)撞大多發生在機床快速移動過程(chéng)中,這時候發生的碰(pèng)撞的危害也最大,應絕對(duì)避免。所以操作者(zhě)要特(tè)別要注意機床在執行程序的初始階段和機床在更換刀具或砂輪的時候,此時(shí)一旦程序編輯錯誤,刀具(jù)或砂輪的直徑(jìng)和長度輸入錯誤,那麽就很容易發生碰(pèng)撞。在程序結束(shù)階段,各數控軸的退刀動作順序錯誤,那(nà)麽(me)也(yě)可能(néng)發生碰撞。為了避免上述碰撞,在第一次使用刀具和砂輪時,要仔細進行對刀,不能輕視該問題。為了避免碰(pèng)撞,操作者在操作機床時,要充分(fèn)五官的功能,觀察機床有無異常動作,有無火花,有無噪音和異(yì)常響(xiǎng)動,有無震動,有無焦味。發現異常情況應立(lì)即(jí)停止程序,待機床問(wèn)題解決後,機床才能繼續工作。同時在操作之前,操作者應該接受機床操作的(de)安全培訓,每類機床應有安全操作規程,操作人員應經係(xì)統的操作和安全培(péi)訓,持(chí)有培訓合格的上崗證後才能上機床工作。工作前,應知道滅火器的位置,並且操作者要掌握滅火器的方法,機床的氣(qì)壓開關的位置,機床的輸入電源的(de)開關的位置,液壓工(gōng)作站的(de)位置,都因掌握應急的關閉的方法,對於使(shǐ)用冷卻油的磨床應將滅火器的(de)放置在機床的三米之內。
總之,掌(zhǎng)握數控機床的操作技巧是一個循序漸進的(de)過程,並不能一蹴(cù)而就。它是建立(lì)在掌握了機床基(jī)本(běn)操作、基礎的機械加工知識和基礎的編程知識之上的。數控機床操作技巧(qiǎo)也不是一成不變的。它是(shì)需要操作(zuò)者成分發揮想象力和動手能力的有機組(zǔ)合,是具有創新性的勞(láo)動。