當前國內許多剛(gāng)剛從事數控(kòng)機床(chuáng)操作人員,一部分操作(zuò)者(zhě)是,對機械加工(gōng)非常熟悉,但對於數控機床的編程是比較陌生(shēng)的;一部分是剛畢(bì)業的學生,他們對機械加工知識,數控加工和編程(chéng)的理論比較熟悉,但是缺少實際(jì)的機械加工經驗(yàn);也有很多操作者是從(cóng)來(lái)沒有接觸過機械加工和編程的,那他們(men)要學習數控機(jī)床操作,困難是(shì)非常巨大的。
對於這些(xiē)初(chū)學數控(kòng)機床的人員,掌握一定的數控機床操作技巧是非常重要的。一方麵他(tā)們可以(yǐ)避免發生機床碰撞事故,導致機床損壞;二(èr)是可以在較短的時間(jiān)之內,能夠迅速提高操作(zuò)者的數控機床操作技能,勝任本(běn)職工作。本(běn)文特別針對這些剛接觸數控機床(chuáng)的操作人員,介紹了一些數控機床的操作技巧(qiǎo)的理論知識,希望對(duì)剛剛從事的數控機床的(de)操作者來說有一些借(jiè)鑒的意義。
首先,操作者(zhě)需對操作的數控機(jī)床有一個全麵(miàn)的了解(jiě)。
了解機床的機(jī)械(xiè)結構(gòu):要(yào)了(le)解機床的機械構造組成;要掌握機床的軸係分布;更(gèng)要牢牢地掌握機床(chuáng)各個數控軸的正負方向;要掌握機床的各部件的功能(néng)和使用,譬如簡單的氣動(dòng)係統原理和功能,簡單(dān)的液(yè)壓(yā)係統工作(zuò)原理和功能;另外要掌握機床各輔(fǔ)助單元的(de)工作原(yuán)理(lǐ)和功能,譬如刀庫(kù)、冷卻單元、電壓穩壓器,電器櫃冷卻器等等單元(yuán)的工(gōng)作原理,功(gōng)能和使用方法,以及機床各個安全門鎖的工作(zuò)原理、功能和使(shǐ)用方法。
牢牢地掌握(wò)機床的各操作(zuò)按鈕功能:知道怎麽執行程序;怎麽暫停程(chéng)序後檢查工件加工狀態後,恢複暫停狀態後繼續執行程序(xù),怎(zěn)麽停止(zhǐ)程序;怎麽更改程序後再執行程序,諸如此類。
了解你所(suǒ)操作機床(chuáng)是什麽樣的操作係統;簡單了解數控(kòng)係統的控製原理和工作(zuò)方法;係統使用什麽樣工作語言,機床加工(gōng)使用的軟件及(jí)其使用的語言。如果操作者對該語言(yán)不了解(jiě)或者對該語言的(de)專業詞匯不了解,那麽(me)就需要專(zhuān)業的培訓,在培訓時需要認真地(dì)做好筆記,機床軟件中的每個詞匯代(dài)表什麽中文意思,必須死記硬(yìng)背進行掌握,那麽才能為以後在工作(zuò)中正(zhèng)確使(shǐ)用機床。
另外,操作者也需要在培訓時對(duì)一般的操作報警(jǐng)的語句(jù)進行學習掌握,知道其(qí)中文(wén)是(shì)代表什麽意(yì)思,怎麽解決問題,怎(zěn)麽消除錯誤報警。另外對於操作者來說,如果有精力和能力允許的話,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巧有很大幫助。
其次,要熟練掌握控製數控機(jī)床的手動或者自動操作,熟(shú)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(cái)能在任何情況下(xià)都能做到收放自如;才會在遇到碰撞或者故障情況下,操作者可以正(zhèng)確而及時的處理問題,操作者才會(huì)形成條(tiáo)件反射,果斷采取製動手段。
另(lìng)外操作者對數控機床的加工程序要非常(cháng)熟(shú)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(chuáng)執行程序時(shí),你才能在第一時間知道機床動(dòng)作是否正確,是(shì)否需要采取製動措施。另外,每個初學(xué)操作者在操作機床的初期或多或少有一些(xiē)恐懼心理,害怕機床發生撞刀(dāo)、發生撞機。那麽隻有操作者在熟練(liàn)掌握了數控機床的操作之(zhī)後,才能克服類(lèi)似(sì)的恐懼心理,才能在此基礎之上學習掌握更高的數控機床操作技(jì)巧。
第三,要(yào)熟練掌(zhǎng)握程序編輯(jí),各個工序的參數補償和刀具或者砂輪的直(zhí)徑和長度的補償。
首先經過培訓掌握你所要操作數控機床的編(biān)程語言,編程方(fāng)法和各參數(shù)補(bǔ)償方法。現在大多數先(xiān)進的數控機床都配(pèi)有編程或仿真的PC工作(zuò)站。那麽(me)初學者(zhě)可以在工作站上(shàng)先進行軟件編(biān)輯和機床切削的仿真學習。
在學習編(biān)程過程中,不要隻注重模(mó)擬結果,更重(chóng)要是要學習模擬加工的過程,要明白工件的加工需要使用什麽樣的刀具或者砂輪,機(jī)床數控軸通過怎樣的運動軌跡完成了切削加工;機床在執行具體某個工(gōng)序加工時(shí),機床內各相關部件移動的位置和(hé)方向;注意在執行(háng)加工時各個軸的運動方向(xiàng)和切入方向,包括怎樣進刀,怎(zěn)樣退刀,注意在機床加工(gōng)時(shí)各個工步的快進速度和位移,各個工步的工(gōng)進的速度和位移。在通過(guò)仿真軟件進行加工,注(zhù)意在模擬過程中所有參數都必(bì)須正(zhèng)確輸入(rù),不要因為模擬就隨意輸(shū)入馬虎了事,這樣(yàng)可能出(chū)現仿真加工的結果不(bú)正確;或者造成以後實(shí)際加工時的碰撞事(shì)故,或者零件(jiàn)報廢。如果仿真軟件有防碰撞測試的功能,那麽就要使用該功能,檢查編程的正確性。
另外,操作(zuò)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(zài)實(shí)際切削加工(gōng)過程中就不會發生(shēng)碰撞,也不代表就(jiù)能加工出合(hé)格的產品。仿真模擬的目(mù)的是為了節省編程時間,提(tí)高機床實際利用率,減少加工工件(jiàn)時(shí)的(de)調試時間,並不代表實際的零件加工。完成(chéng)完美的工件加工是和數控機床操作者(zhě)的智慧和(hé)汗水密不可分的。
要點(diǎn)四,實際加工過程中的加工技巧(qiǎo),認真做好準備工作,先將(jiāng)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度公差,然後編輯加(jiā)工程序。要將加工中需要的工件和(hé)刀具(jù)或者砂輪準備好,將加工過程中需要的檢測儀(yí)器都準備好,將加工過程中需要的(de)輔(fǔ)助工裝和夾具(jù)都準備齊全。
加工第一件工件時,機床應該使用單步工作狀態進行試切削。當(dāng)機床程序每調用一個(gè)新的刀(dāo)具或者砂輪時應該先進行對刀(dāo),檢查程序動作是(shì)否正確。
工件加工時盡量采取一次裝(zhuāng)夾,完成(chéng)工件(jiàn)加(jiā)工;如果需要進行測量或者其他原(yuán)因需要工件的二次裝夾,那麽就必須保證第二(èr)次(cì)裝夾與第一次裝夾的定位和加工基準的統一。如(rú)果采取機床的自動定位裝(zhuāng)置,那麽需(xū)要保持自動測量係統的測量速(sù)度一致(zhì)性。在對工件的(de)加工精度進行檢測時,最好能(néng)夠(gòu)在機床上完(wán)成,這樣可以減少二次裝夾的定位誤(wù)差。另外,機床在加工工件的某些部位,其尺寸公差的精度要求較高時,操作者在每次加工完(wán)成後,都需要進行精度(dù)檢查,檢查合格後再去加工工件(jiàn)下一個的位置;如果工件上(shàng)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(de)加工都會影響該部位形狀的位置或者(zhě)形狀的公差,那麽加工時應先加工對工件精度影(yǐng)響較小的一個(gè)方向,然後再加(jiā)工工件公(gōng)差要(yào)求較高的方(fāng)向(xiàng),最後反複(fù)加工,最後逼近所要求的精度。如果在機床上使(shǐ)用標準(zhǔn)的測量儀器不能對工件(jiàn)進行測量,同(tóng)時又(yòu)不能把工(gōng)件從機床上取下進行測量,否(fǒu)則影(yǐng)響工件的加工精(jīng)度,那麽可以使用特殊的卡規、塞規、量規等手段來檢測,如(rú)果機(jī)床本(běn)身軟件帶有測量功能,那麽可(kě)以使用機床本身(shēn)來測量工件。在完成整個工件的(de)加工後,再對(duì)工件進行(háng)全麵的檢測。
對於成批量工件的加工。當初次程序調試完成後(hòu),那(nà)麽需要優化加工程序。優化的基本原則如下:保證加工質量的前提,優化切削參數,譬如工進速度、刀具或砂輪轉速、橫向進給量,加工深(shēn)度等(děng)等;優化加工步驟,優(yōu)化加(jiā)工基(jī)準,提高加工效率,使用高壽命(mìng)刀具或砂輪,減少換刀次(cì)數(shù)或(huò)者砂輪修(xiū)正(zhèng)次數;建立合理的加工程(chéng)序的數學模型,編輯有效可(kě)靠程序,合理設置粗(cū)精加工(gōng)的餘量和次數和使(shǐ)用適當的成型刀具或(huò)者砂輪,對(duì)於提高效率,保證加工質(zhì)量(liàng)具具有較為顯著的效果。
對於保證被加工工件的加(jiā)工質量應該(gāi)注意以下幾(jǐ)方(fāng)麵:加工時要對機床進行熱機一段時間,保持機床各機械軸(zhóu)在工作期(qī)間的熱平衡,盡量保持機床加工過程的被加(jiā)工工件溫度(dù)穩(wěn)定,並(bìng)且盡量保持工作頭、機床主軸、絲杠(gàng)導軌(guǐ),光柵尺,刀具夾頭或者砂輪接杆的冷(lěng)熱(rè)平衡。如果機床使用冷卻油和冷卻液,要(yào)保(bǎo)持其溫度恒定,冷卻液的溫度是影響工件加工的精度的重要因素之一,通過機床的冷卻係統來保證冷卻液的恒定溫度。
一般工廠晚上都需要(yào)關機,第二天需要再開機床,所以(yǐ)每天機床工作(zuò)前都需要進行熱機。為了提高的機床利用率(lǜ),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(shāo)許修改,在所有的加(jiā)工工序中做一個遠離工件的補償(cháng)量,那麽加工過程中,機床的在機床(chuáng)加工時根據(jù)測量結(jié)果更改修正值,當機床處於熱平(píng)衡狀態後,修正值就可以不需要再更改。另外一種方法是(shì),那麽在開機後的一段時間先加工工件公(gōng)差較大的部位(wèi),然後經(jīng)過一段時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(qiú)較高的位(wèi)置;或者(zhě)先用機床進行粗加工,等機床工作(zuò)達到(dào)熱平衡後,再進行工件的精加工。
對於一個具有多基準,有多處精度要(yào)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(gè)或兩個尺寸,但尺寸精度(dù)要求較高的位置,而對同一基準有(yǒu)多(duō)個尺寸的部位,應先加工精度最高的部位,然後再加工精(jīng)度較低的位置。因為機床在加工高精(jīng)度的部位時工(gōng)件容易產生廢品,那工件其(qí)餘的部位就(jiù)可以不加工,這樣節省了加工成本。
總之,加工的 基本原則:先(xiān)粗加工,把工件的多餘材料去掉,然後精加工;加工中應(yīng)避免振動的發生;避(bì)免工件加工時的熱變性。造成的振動發生有很多原因,可(kě)能是(shì)負載(zǎi)過大,可能是機床和工件的共振,或者可能是機(jī)床的剛性不足,也可能是刀具或砂(shā)輪鈍化後造(zào)成的。我(wǒ)們可以通(tōng)過下述方法來減小振動:減小橫向進給量和(hé)加工深度(dù),檢查(chá)工件裝夾是否牢靠,提(tí)高刀具的轉速或者降低轉速可以降低共振,另外查看是否有必要的更換新的刀具。
對於數控機床操(cāo)作的初學者(zhě),經(jīng)常發生(shēng)碰撞。常(cháng)聽別人說(shuō),不碰機床,就學不會機床操作,這是一(yī)種非常錯誤和有害的認識。機床碰撞對機床的精度是很大的損害,對於不同類型機床影響也不一(yī)樣(yàng)。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(mén)結構的機床,在同等的撞擊力下影響較小。如果機床是(shì)懸臂式得結構,以及機床主軸是(shì)裝在一回轉軸上(shàng)的機床結構(gòu),一旦機床發生碰撞的話,對機床的精(jīng)度(dù)影響是致命的。所以對於高精(jīng)度數控機床來說,碰撞絕對(duì)要杜(dù)絕。隻要操作者細心和掌握(wò)一定的防碰撞的方法,碰撞是完全可以預(yù)防和避免。 以下幾(jǐ)點心得(dé)或許對數控機床初學者(zhě)預防碰撞有所(suǒ)幫助。
碰撞發生的最主要的原因:一是對刀(dāo)具或者砂輪 的直徑和長度(dù)輸入錯誤;二是對工件的尺寸和其他相關的幾何尺寸輸入錯誤以及工(gōng)件的初始位置定位錯誤;三是機(jī)床的工(gōng)件坐標係設置錯誤,或者機床零點在加工過程中被重(chóng)置,而產(chǎn)生變化。機床碰撞(zhuàng)大多發生在機床快速移動過程中,這時候(hòu)發生的碰撞的危害也最大,應絕對避免。所以操作者要特別要注意機(jī)床在執行程序的初始階(jiē)段和機床在更換刀具或砂輪的(de)時候,此時一旦程序編輯錯誤,刀具或砂輪的直徑(jìng)和長度(dù)輸(shū)入錯誤,那麽就(jiù)很容易發生碰撞。在程序結束階段,各數(shù)控軸(zhóu)的退刀動作(zuò)順序錯誤,那麽也可能發生碰撞。為了避免上述碰撞,在第一次使用刀具和砂輪時(shí),要仔細進行對刀,不能輕視該問題。為了(le)避免碰撞(zhuàng),操作者在操作機床時,要充分五官的(de)功(gōng)能,觀察機床(chuáng)有無異常動(dòng)作,有無火花,有無(wú)噪音和異常響動,有無震動,有無焦味(wèi)。發(fā)現異常情(qíng)況應立即停止程序,待機床問題解決後,機床才(cái)能繼續工作。同時在操作之(zhī)前,操作者應該接受機床操作的安(ān)全(quán)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訓,持(chí)有培訓合格的上崗證後才能上機床工作。工作前,應(yīng)知道滅火器的位置(zhì),並且(qiě)操作者要掌握滅(miè)火器的方法,機床的氣壓(yā)開關的位置(zhì),機床的輸入電源的開關的位置,液壓(yā)工作站的位置,都因(yīn)掌握應急的關閉的方法(fǎ),對於使用冷卻油的(de)磨床應將滅(miè)火器的(de)放置在(zài)機床的三米之內。
總(zǒng)之,掌(zhǎng)握數控機床的操作技巧是一個循序漸進的過程,並不能一蹴而就。它是建立(lì)在掌握了機床基本操作、基礎的機械加工知識和基(jī)礎的編程知識之(zhī)上(shàng)的。數控機床(chuáng)操作技(jì)巧也不(bú)是一成不變的。它是需要操作者成分發揮(huī)想象力(lì)和動手能力的有機組合,是具有創新性的勞動。