​數控機床的基本操作與技巧總結

當前國內（nèi）許多剛剛從事數控機（jī）床（chuáng）操作人員，一部分操作者（zhě）是，對機械加工非常熟悉，但對於數控機床的編程是（shì）比較陌生的；一部分是剛畢業的學生，他們對機械加工知識，數控加工和編程的理（lǐ）論比較熟悉，但是缺少（shǎo）實際的機械加工經驗；也有很多操作者（zhě）是從來沒有接觸（chù）過機械加工和編程的，那他（tā）們要學習數控（kòng）機床操作，困難是非常巨大的。

對於這（zhè）些初學數控機床的人員，掌握一定（dìng）的數控機床操作技巧是（shì）非常重要的。一方麵（miàn）他們可（kě）以避免發生機床碰撞事故，導致機床損壞；二是可（kě）以在較（jiào）短的時（shí）間之內，能夠迅速提（tí）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（yuán），介紹了一些數控機床的操作技巧的（de）理論（lùn）知（zhī）識，希望對剛剛從事的數控機床的（de）操作者來說有一些借鑒（jiàn）的意義（yì）。

首先，操作者需對操作的數控機床（chuáng）有一（yī）個全（quán）麵的了解。

了解機床的（de）機械結（jié）構：要了解（jiě）機床的機械構造組成；要掌握機床的軸係分布；更要牢牢地掌握機床各個數控軸的正負方向；要掌握（wò）機（jī）床的各部（bù）件的功能和使用，譬如簡（jiǎn）單的（de）氣動係統原理和功能，簡單的液壓係統工作原（yuán）理和功能；另外要掌握機床各輔助單元的工作原理和功能，譬（pì）如刀庫、冷卻單元、電壓穩壓器，電（diàn）器櫃冷卻器等等單元的工作原理，功能和使用方（fāng）法，以及機床各個安全門鎖的工作原（yuán）理、功能和使（shǐ）用方法。

牢牢地掌握機（jī）床（chuáng）的各操作按鈕功能：知道怎麽執行程序（xù）；怎麽暫停程（chéng）序後檢查工件加（jiā）工狀態後，恢（huī）複（fù）暫停狀態後（hòu）繼（jì）續執行程序，怎麽停止程序；怎麽更改程序後再執行程序，諸如此類。

了解你所（suǒ）操作機床是什麽樣的操作係統；簡單了解數控係統的控（kòng）製原理和工作方法；係統使用（yòng）什麽樣工作語言（yán），機床加工使（shǐ）用的軟件及其使用的語言。如果操作者對該語言不了解或者對該語言的專業詞匯（huì）不了解，那麽就需要專業的培訓，在培訓（xùn）時需要認真地做好（hǎo）筆（bǐ）記，機床軟件中的每個詞匯代表（biǎo）什（shí）麽中文意思，必須死記硬背進行掌握，那麽才能為以後在（zài）工作中正（zhèng）確使用（yòng）機床。

另外，操作者也需要（yào）在培訓時對一（yī）般的操作報（bào）警的（de）語句進行（háng）學（xué）習掌握（wò），知（zhī）道其中文是代表（biǎo）什麽意思，怎麽解決（jué）問題，怎（zěn）麽消除錯誤報警。另外對於操（cāo）作者來說，如果有精力和能力允許的（de）話，可以（yǐ）對該類語言進行（háng）學習掌（zhǎng）握，那麽對以後提高機床操作技（jì）巧（qiǎo）有很大幫助。

其次（cì），要熟練掌握控製數控機床的手動或者自動操作，熟練掌（zhǎng）握控製機床的各數控軸（zhóu）的（de）移動。

操作者必須達到熟能生巧的境界，那麽才（cái）能在（zài）任何（hé）情況下都能做到收放自如；才會在遇到（dào）碰（pèng）撞或者故障情（qíng）況下，操作者可以正確而及時的處理問題，操作者才會形成（chéng）條件反射，果斷采取製動手段。

另外操作者對數控機床的加工程序要非（fēi）常熟（shú）悉；什麽樣的工序和操作，機床就應該有什麽樣的動作，都（dōu）要非常熟悉。當（dāng）機床執行程序時，你才（cái）能在第一時間知道機床動作是否（fǒu）正確，是（shì）否需要采取製動措施。另外，每個初學操作者在操作機床的初（chū）期或多或少有一些恐懼心理，害（hài）怕機床發生撞刀、發生撞機。那麽（me）隻有操作者在熟練（liàn）掌（zhǎng）握了數（shù）控機床的（de）操作（zuò）之後，才（cái）能克服類似的（de）恐懼心理（lǐ），才能在（zài）此基礎之上學習掌握更（gèng）高的數控（kòng）機床操作技巧。

第（dì）三（sān），要熟（shú）練掌握程序編輯，各個工序的參數補償和刀具或者砂輪的直徑和長度的補償。

首先（xiān）經過培（péi）訓掌握你所（suǒ）要操作數控機床的編程語言，編程方法和各參（cān）數補（bǔ）償方法。現在大多數先進的數（shù）控機床都配有編程或仿（fǎng）真的PC工作站。那麽初學者可以在（zài）工作站上（shàng）先進行軟件編輯和機床切削的仿真學習。

在學習編程過程（chéng）中，不要隻注重模擬結果，更重要是要學習模擬加工的過程（chéng），要明白工件的加（jiā）工需要使用什（shí）麽樣的刀具或（huò）者砂輪（lún），機床（chuáng）數控軸通過怎樣的運動軌（guǐ）跡完成了切削加工；機床在執行具體（tǐ）某個工序加工（gōng）時，機床內各相關部件移動的位置和方向；注意在執（zhí）行加工時各個軸的運動方向和切入方（fāng）向，包括（kuò）怎樣進刀，怎樣退刀，注意在機床加工時各個工步的快進速度和（hé）位（wèi）移，各個工步的工進的速度（dù）和（hé）位移。在通過仿真軟件進行加工（gōng），注意在模擬過程中所（suǒ）有參數都（dōu）必須正確輸入，不要因為模擬就隨意輸入馬虎了事，這樣可能出現仿真加工的結果不正確；或者造成以後（hòu）實際加（jiā）工時的碰撞事故，或者零件報廢。如果仿真軟件有防碰撞測（cè）試的功（gōng）能，那麽就要使（shǐ）用該功能，檢查編程的正確性。

另外，操作者需要特注（zhù）意：仿真加工隻是理論（lùn）上的一個結果，並不代表機床在實際切削加工過程中就（jiù）不會發（fā）生碰撞（zhuàng），也不（bú）代表就能加工出合格的產品。仿真模擬的目的是為了（le）節省（shěng）編程時間，提高機床實（shí）際利用率，減少加工工件（jiàn）時的調試時間，並不代（dài）表實際的零件（jiàn）加工。完成完美的工件（jiàn）加工是和數控機床操作者的智慧和汗水密不可分的。

要點四，實際（jì）加工（gōng）過程中的加工技巧，認真做好準備工作，先將圖（tú）紙讀（dú）懂（dǒng），確認要加工工件的位置，確認要加工工件（jiàn）部位的精度公差，然後編輯加工程序。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（zhōng）需要的檢測儀器都準備好，將加工過程中需（xū）要的輔助工裝和夾具（jù）都準備齊全。

加（jiā）工第一件工件時，機（jī）床應（yīng）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（lún）時應該先進（jìn）行對刀，檢查程序動作是否（fǒu）正確。

工件加工（gōng）時盡量采取一次裝夾，完成工件加工；如（rú）果需要進行測量或者其他原因需要工件的二次裝夾，那麽就必須保證（zhèng）第二次裝夾與第（dì）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（dìng）位（wèi）裝置（zhì），那麽需要保持自動測量係統的測量速度一致性。在（zài）對工件的加工精度進行檢測時，最好能夠在機床（chuáng）上完成，這樣可以（yǐ）減少二次裝夾的定位誤差。另（lìng）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成後，都需要進行精度檢查，檢查合格後再去加工工（gōng）件（jiàn）下一個的位（wèi）置（zhì）；如果工（gōng）件上某（mǒu）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（huò）者形（xíng）狀的公差，那麽加工時應先加工對工件精度影響較小的一個方向，然後再加工工件公（gōng）差要求較高的（de）方向，最後反複加工，最（zuì）後逼近所要求的精度。如（rú）果在機床（chuáng）上使用標（biāo）準的測量儀器不能對工件進行測量，同時又（yòu）不能把工（gōng）件從機床上取下進（jìn）行測量，否則影響工件的加工精度，那麽可以使用特殊的卡規、塞規、量規等手段來檢測，如果機床本身軟件帶有測量功能，那麽（me）可以使用機床本身來測量工（gōng）件。在完成（chéng）整個工件的加工後（hòu），再（zài）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。優化的基本原（yuán）則如下：保（bǎo）證加工質（zhì）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，加工深度等等；優化加工步驟，優化加工基準，提高加工效率（lǜ），使用高壽命（mìng）刀具或砂輪，減少換刀次數或者砂輪修正次數（shù）；建立合理的加工程序的數（shù）學模型，編（biān）輯有效可靠程序，合理（lǐ）設置（zhì）粗精加工的餘（yú）量和次數和使用適當的成型刀具或者（zhě）砂輪，對於提高效率（lǜ），保證加工質量具具有較為顯著的效（xiào）果。

對於保證被加工工件的（de）加工（gōng）質量應該（gāi）注意以下幾方麵：加工時要對機床進行熱機（jī）一段時間，保（bǎo）持機床各機械軸在工作期間的熱平衡，盡量保持（chí）機床加工過程的被加（jiā）工工件溫（wēn）度穩定，並（bìng）且盡量（liàng）保持工作頭、機床主軸、絲杠（gàng）導軌，光柵尺，刀具夾頭或（huò）者砂輪接杆的冷熱平（píng）衡。如果機（jī）床使（shǐ）用冷卻油和冷卻液，要保持（chí）其（qí）溫度（dù）恒定（dìng），冷卻液的溫度是影響工（gōng）件加工的精度的重要因素之一，通過機床的冷（lěng）卻係統來（lái）保證冷卻（què）液的恒定（dìng）溫度。

一般工廠（chǎng）晚上都需要關機（jī），第二天需要再開機（jī）床，所以每天機床工作前都需要進行熱機。為了提高的機床利用率，現有兩種方法可以實現機（jī）床（chuáng）加工。一是開機後對原始程序稍許修改，在所有的加工工序中做一個遠離工件的補償量，那麽加工過（guò）程中，機床（chuáng）的在機床加工時根據測量結果更改（gǎi）修正值，當機（jī）床處於熱平衡狀（zhuàng）態後，修正值就（jiù）可以不（bú）需要再更改。另外一種（zhǒng）方法是，那麽在開機後（hòu）的（de）一段（duàn）時間先加（jiā）工工件公差較大的部位，然後經過（guò）一段時間後等到機床達到熱平衡後，再來加（jiā）工工件上某些公差要求較高的位置；或者（zhě）先用機床（chuáng）進行粗加工，等機床工作達到熱平衡後，再進（jìn）行工件的精加工。

對於一個具有多基準，有（yǒu）多處精度要求較高的尺寸的工件。那麽應先（xiān）加工工件上有一個基準僅定義一個（gè）或兩個尺寸，但尺寸精（jīng）度要求較高的位置，而對同一基準有多個尺寸的部位，應（yīng）先加工精（jīng）度最高的部位，然後再加工精度較低的位置。因為機床在加工高精度的部（bù）位時工（gōng）件容易產生廢（fèi）品，那工件其餘的部位就可以不加工，這樣節省了（le）加（jiā）工成本。

總之，加工的 基本原則：先（xiān）粗加工（gōng），把工件的多餘材料去掉，然後（hòu）精加工；加工中應避（bì）免振動的發生（shēng）；避免工件加工時（shí）的熱變性。造成的（de）振動發生有很多原因，可能是負載過大，可能是機床和工件的共振（zhèn），或者可能（néng）是（shì）機床的剛性（xìng）不足，也可（kě）能（néng）是刀具或砂輪（lún）鈍化後造成的。我（wǒ）們（men）可以通過下述（shù）方（fāng）法來減小振動：減（jiǎn）小橫（héng）向進給量和加工深度，檢查工件裝夾是否牢靠，提高刀具的轉速或者降低（dī）轉速可以降低共振，另外查看是否有必要的（de）更換新的刀具。

對於數控機床操作的初學者，經常發生碰（pèng）撞。常聽別人說（shuō），不碰機床，就學不會機床操作，這是一種非常（cháng）錯誤和有害的認識（shí）。機床碰撞對機床的精度是（shì）很大的損害，對於不（bú）同類型機床影響也不一樣。一般來說，對於剛性（xìng）不強的機床影響較大，對於剛性（xìng）較強的龍（lóng）門結構的機床，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（zhóu）是裝在一回（huí）轉軸上的機床結構（gòu），一旦機床發生碰撞的話，對機床的精度影（yǐng）響是致命（mìng）的。所以對於高精度數控機床來說，碰撞絕對要杜絕（jué）。隻要操作者細心和掌握一定的（de）防碰撞的方法，碰撞是完全可以預防和（hé）避（bì）免。 以（yǐ）下幾點心得或許對數控機床初（chū）學者（zhě）預防碰（pèng）撞有所幫助。

碰撞發生的最主要（yào）的原因：一是對刀具或（huò）者砂輪 的直徑和長度輸入錯誤；二是對工件的尺寸和其他相關的幾何尺寸輸入錯誤以及（jí）工件的初始位置定位錯誤；三是機床的工件坐標（biāo）係設置錯誤，或者機床（chuáng）零點在加工過程中被重置，而產生變（biàn）化。機床碰撞大多發生在機床快速移動過程中，這時候發生的碰撞的危害也最大，應絕對避免（miǎn）。所以操（cāo）作（zuò）者要特（tè）別要注意機（jī）床（chuáng）在執行程序的初（chū）始階段和機床在更換刀具或砂輪的時候，此時一旦（dàn）程序編輯錯（cuò）誤（wù），刀具（jù）或砂輪（lún）的直徑和長（zhǎng）度輸入錯誤，那麽就很容（róng）易發生碰撞（zhuàng）。在程序結（jié）束階段，各數控軸的退刀動作順序錯誤，那麽也可能發生碰撞。為了避免上述碰（pèng）撞，在（zài）第一（yī）次使（shǐ）用刀具和砂輪時（shí），要仔細進行對刀，不能輕視該問題。為了避免碰撞，操作者在操作（zuò）機床時，要充分五官的（de）功能，觀察機床有無異常動作，有無火花，有無噪音和異常響動，有無震動，有無焦味。發現異常情況應立即停止程序，待機床問題解決（jué）後（hòu），機床才能繼（jì）續工作。同時在（zài）操作之前，操作者應該接受機床操作的安全培訓，每類機床應有安全操作規程，操作人員應經（jīng）係統的操作和安全培訓，持有培訓合格的上崗證後才能上機床工作。工（gōng）作前（qián），應知道滅火器的位置，並且操作者要掌握滅火器的方法，機床的氣壓（yā）開（kāi）關（guān）的位置（zhì），機床的輸入電源的開關的（de）位置，液壓工作站的位（wèi）置，都因掌握應（yīng）急的關閉的方（fāng）法，對（duì）於使用（yòng）冷卻油的磨床應將滅火器的放置在機床的三米之內。

總之，掌握數控機床的操作技（jì）巧（qiǎo）是一個循序漸進的過程，並（bìng）不能一蹴而就。它是建立（lì）在掌握了機床（chuáng）基本操作、基礎的機械加工知識和（hé）基（jī）礎的編程知識之上的。數控機床操作技巧也不是一成不變（biàn）的。它（tā）是需要操作者成分發揮想象力（lì）和動手（shǒu）能力的有機組合（hé），是具有創新性的（de）勞動。