周永

摘要：在機(jī)械制造業(yè)中，數(shù)控車被廣泛運(yùn)用并且近年來有著繼續(xù)擴(kuò)大的趨勢(shì)。在這一背景之下，企業(yè)對(duì)高素質(zhì)的數(shù)控車人才需求迫切，與此同時(shí)為了滿足企業(yè)的這種需求，一些中職學(xué)校、技工學(xué)校開始大規(guī)模地加大對(duì)數(shù)控車實(shí)訓(xùn)設(shè)備的投入。為了加深對(duì)數(shù)控車實(shí)訓(xùn)操作規(guī)程的認(rèn)識(shí)程度，本文從數(shù)控車車床撞刀的概念、成因以及對(duì)數(shù)控車床進(jìn)行控制的措施三個(gè)角度進(jìn)行了探究和闡述。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床；實(shí)訓(xùn)教學(xué)；車床撞刀；成因；控制措施 數(shù)控車床在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用比較廣泛，這與其特點(diǎn)是密切相關(guān)的。在對(duì)數(shù)控車床撞刀的成因與控制措施進(jìn)行分析之前，需要對(duì)數(shù)控車床以及撞刀現(xiàn)象的概念進(jìn)行一番理解與把握。

一、數(shù)控車床及撞刀現(xiàn)象的概念

首先，數(shù)控車床主要在圓柱面、圓錐面、球面、端面、螺紋以及復(fù)雜的回轉(zhuǎn)面等方面應(yīng)用比較多，而且一般具有高精度、高效率、高速度和低勞動(dòng)強(qiáng)度的特點(diǎn)。其次，所謂數(shù)控車床撞刀，是指數(shù)控機(jī)床的刀具或者是刀架在切削加工的過程中以GOO快速定位指令的速度與工件或者是機(jī)床其它部件發(fā)生碰撞而出現(xiàn)的一種非正常工作的切削狀態(tài)。

一般來說，現(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床都安裝有限位開關(guān)，刀具和機(jī)床其它部件發(fā)生碰撞的可能性小，但由于在數(shù)控車實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，學(xué)生對(duì)編制程序、基本操作等不熟悉，容易使刀具和工件以及卡盤發(fā)生碰撞，不僅造成刀具的損壞，更有甚者還會(huì)危及操作者的人身安全。同時(shí)，還需要特別注意的一點(diǎn)是，撞刀和撞刀事故是不能完全等同的，撞刀事故主要是指在出現(xiàn)撞刀之后，由于制動(dòng)不及時(shí)而使刀具發(fā)生崩刃或折斷、工件遭到損毀，亦或是造成機(jī)床損壞和操作人員人身安全等事故。

二、數(shù)控車實(shí)訓(xùn)教學(xué)中車床撞刀的成因

對(duì)于數(shù)控車實(shí)訓(xùn)教學(xué)中車床撞刀的成因，我們可以從編程不當(dāng)產(chǎn)生撞刀，對(duì)刀不當(dāng)產(chǎn)生撞刀以及操作不當(dāng)產(chǎn)生撞刀三個(gè)方面進(jìn)行闡述：

1. 編程不當(dāng)產(chǎn)生撞刀。

編程不當(dāng)產(chǎn)生撞刀又可以分為兩個(gè)方面：

其一，車削孔時(shí)的進(jìn)、退刀。如果在進(jìn)刀時(shí)X、Z軸直接聯(lián)動(dòng)快速移動(dòng)刀具到目標(biāo)點(diǎn)或者是在退刀時(shí)X、Z軸直接聯(lián)動(dòng)快速移動(dòng)刀具退到目標(biāo)點(diǎn)，碰撞就不可避免（見圖1）；

其二，車削槽時(shí)的進(jìn)、退刀。在切槽刀加工槽的過程中，無論是進(jìn)刀還是退刀時(shí)，如果直接X、Z軸聯(lián)動(dòng)快速移動(dòng)刀具到目標(biāo)點(diǎn)，那么刀具和工件端面就會(huì)發(fā)生碰撞（見圖2）。其中，a代表進(jìn)刀時(shí)，b代表退刀時(shí)。

2. 對(duì)刀不當(dāng)產(chǎn)生撞刀。

對(duì)于對(duì)刀不當(dāng)產(chǎn)生撞刀，也可以從兩個(gè)方面進(jìn)行解釋：

其一，手輪進(jìn)給倍率。在數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生采用最多的一種對(duì)刀方法就是試切法。一般來說，很多初學(xué)者在對(duì)刀時(shí)通常會(huì)忘記手輪進(jìn)給倍率快慢的改變，從而在用手輪0.1（×100增量倍率）方式將刀具快速靠近工件之后，繼續(xù)以同樣的方式靠近和切削工件，以致造成車刀和工件的碰撞；

其二，數(shù)據(jù)輸入。大多數(shù)學(xué)生在進(jìn)行數(shù)控車床對(duì)刀操作時(shí)，總是會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入不對(duì)或者是數(shù)據(jù)位置輸入不對(duì)的情況，一旦數(shù)據(jù)輸入不正確，那么在運(yùn)行數(shù)控車床切削加工工件時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)撞刀現(xiàn)象。

3. 操作不當(dāng)產(chǎn)生撞刀。

操作不當(dāng)產(chǎn)生撞刀同樣有兩個(gè)方面：

其一，刀具補(bǔ)償值設(shè)定錯(cuò)誤。學(xué)生在操作數(shù)控車床加工工件時(shí)，通常不注意刀具補(bǔ)償?shù)姆较蚝脱a(bǔ)償量的大小，從而機(jī)床在執(zhí)行程序的過程中出現(xiàn)一些事故；

其二，加工過程中誤停車。如果數(shù)控車床在正常執(zhí)行程序的過程中，操作者在將程序停下來之后又按“RESET”復(fù)位并立即啟動(dòng)循環(huán)，那么就會(huì)產(chǎn)生撞刀現(xiàn)象。

三、數(shù)控車實(shí)訓(xùn)教學(xué)中車床撞刀的控制措施

針對(duì)以上對(duì)數(shù)控車實(shí)訓(xùn)教學(xué)中車床撞刀成因的分析，可采取以下有效措施對(duì)其加以控制：

1. 在編程時(shí)，使刀具沿著合適的路線運(yùn)動(dòng)。

為了有效地避免碰撞，對(duì)進(jìn)刀和退刀方式都有明確的規(guī)定，比如不管是進(jìn)刀還是退刀，都必須采用單坐標(biāo)方式，使刀具分步移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)，這是一個(gè)基本前提。首先，車削孔時(shí)的進(jìn)退刀。結(jié)合圖1，在進(jìn)刀時(shí)應(yīng)該使刀具先走Z方向，然后走X方向定刀，最后走Z方向切削加工孔，而在退刀時(shí)，應(yīng)該使刀具先走X方向，然后走Z方向時(shí)讓刀具從孔里退出來，最后走X方向使刀具移到目標(biāo)點(diǎn)；其次，車削槽時(shí)的進(jìn)退刀。結(jié)合圖2，進(jìn)刀時(shí)，使刀具先走Z方向，再走X方向定刀，最后走X方向切削加工槽；退刀時(shí)，使刀具先走X方向退出，然后走Z方向退至目標(biāo)點(diǎn)。

2. 保證手輪進(jìn)給倍率的改變以及輸入數(shù)據(jù)的正確性。

對(duì)于初學(xué)者來說，在進(jìn)行手輪進(jìn)給倍率轉(zhuǎn)換時(shí)，最好在實(shí)際操作之前做大量的練習(xí)，熟悉操作的步驟和要領(lǐng)，同時(shí)在正式操作時(shí)，盡量安排其它成員進(jìn)行輔助和提醒，以避免碰撞。為了保證輸入數(shù)據(jù)的正確性，在完成對(duì)刀工作之后，可以對(duì)每一個(gè)對(duì)過的車刀進(jìn)行檢驗(yàn)。通過這兩種方法的實(shí)施，就可以有效地減少車床撞刀現(xiàn)象。

3. 切實(shí)減少刀具補(bǔ)償值設(shè)定以及加工過程中的失誤。

針對(duì)由刀具補(bǔ)償值設(shè)定錯(cuò)誤而導(dǎo)致的撞刀情況，在實(shí)訓(xùn)過程中，學(xué)生可以在仿真軟件上進(jìn)行反復(fù)練習(xí)，以對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)達(dá)到熟練把握的程度，同時(shí)在操作中，如果有不清楚的情況一定要及時(shí)詢問實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師。除此之外，如果在加工過程中出現(xiàn)了誤停車現(xiàn)象，可以及時(shí)的將模式改為編輯方式，按“RESET”復(fù)位程序之后，再進(jìn)行重新運(yùn)行程序。

本文只論述了在數(shù)控車實(shí)訓(xùn)教學(xué)中比較常見的幾種撞刀成因及其解決的辦法，事實(shí)上，除了上述原因之外，還有很多其它的情況。不管怎樣，對(duì)這一問題的闡述最終目的都是為了對(duì)學(xué)生的數(shù)控車床操作提供有效指導(dǎo)，盡量減少撞刀現(xiàn)象的產(chǎn)生，提高數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)教學(xué)的質(zhì)量。

（作者單位：佛山市順德區(qū)鄭敬詒職業(yè)技術(shù)學(xué)校）

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責(zé)任編輯陳春陽