數控機床的基本操作與技巧總結

  當前（qián）國內（nèi）許（xǔ）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，但對於數控機床的編程是比較陌生的；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論比較熟悉（xī），但是缺少實（shí）際（jì）的（de）機械加工經（jīng）驗；也（yě）有很多（duō）操作者是從來沒有接觸過機械加工和編（biān）程的，那他們要學習（xí）數控機床（chuáng）操作，困難是非常巨大的。

  對於這些（xiē）初學（xué）數控機（jī）床的（de）人員，掌握一定的數控機床操作技巧是非常重要的（de）。一方麵（miàn）他們可以避免發生機床碰撞事故，導致機床損壞；二是可以在較短的（de）時間之內，能夠迅速提高操作者的數控機（jī）床操作（zuò）技能（néng），勝任本職工作。本文特別針對這些剛接觸數控機床的操作（zuò）人員（yuán），介紹了一些數控（kòng）機床的操作技（jì）巧的（de）理論知識，希望對剛剛（gāng）從（cóng）事的數控機床的操作者（zhě）來說有一些借鑒的意義。

  首（shǒu）先，操作者需對操作的數控機（jī）床有一個全麵（miàn）的了解。

  了解機床的機械（xiè）結構：要了解機床（chuáng）的機（jī）械（xiè）構造組成；要掌握機床的軸係分布（bù）；更要牢牢地掌握機床各個（gè）數控軸的正負方向；要掌握（wò）機床的（de）各部（bù）件的功能和使用（yòng），譬如（rú）簡單的氣動（dòng）係統原理和功能，簡單的液壓係統工（gōng）作原理和功能；另外（wài）要掌握機床（chuáng）各輔助單（dān）元的工作原（yuán）理和功能，譬如刀庫（kù）、冷（lěng）卻單元、電壓穩壓器，電器（qì）櫃冷卻（què）器等等單元的（de）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、功能和使用方法。

  牢牢地掌握機床的各操作按鈕功能：知道怎麽執行（háng）程序；怎麽暫停程序（xù）後檢查工件加工狀態（tài）後，恢複暫（zàn）停狀態後繼（jì）續執行程序（xù），怎麽停止程序；怎麽更改程序後再執行程序，諸如此類。

  了（le）解你所操作機床是（shì）什麽樣的操作係統；簡單了解數控係統的控製原理和工作方法；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語言（yán）。如果操作者對該語言（yán）不了解或者（zhě）對該語言的（de）專業詞匯不了解，那麽就需要專業的培訓，在培訓時需要認真地做好（hǎo）筆記，機床軟件中的（de）每個詞匯代表什麽中文意思，必須死記硬背進（jìn）行掌握，那麽才能為（wéi）以後在工作中正確使用機床。

  另外（wài），操作者也（yě）需要在培訓（xùn）時對（duì）一（yī）般的操作報警（jǐng）的語句進行學習（xí）掌握，知道其中文是代（dài）表什麽意思，怎麽解決問題，怎（zěn）麽消除錯誤（wù）報警。另外對於操作者來（lái）說（shuō），如果有精力和（hé）能力允許的話，可以對該類語言進行學習掌握，那麽對（duì）以（yǐ）後提高機床（chuáng）操作技巧有很大幫（bāng）助（zhù）。

  其（qí）次，要熟練掌握控製數控機床（chuáng）的手動或者自動操作，熟練掌握控製機床的各數控軸的移動。

  操作者必須達到熟（shú）能生（shēng）巧的境界，那麽（me）才能在任何情（qíng）況下都（dōu）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，操作者才會形成條件反射，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常熟悉；什麽樣的工序和操作，機床就應（yīng）該有什麽樣的動作，都要非常熟悉。當機床執行程序時，你才能在第一時間知道機床動作是（shì）否正確，是（shì）否需要采取製動措（cuò）施（shī）。另外（wài），每（měi）個初（chū）學操作者在操作機床的初期或多或少有一些恐（kǒng）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掌握了（le）數（shù）控機床（chuáng）的操作（zuò）之後（hòu），才能克服類似的恐懼心（xīn）理，才能在此基礎之上學習掌握更高的（de）數（shù）控機床操作技巧。

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

  首先經過培訓掌握你所要操作數控機床（chuáng）的編程語言，編程方（fāng）法和各參數（shù）補償方法。現在大多數先進的數控機（jī）床都配有編程或仿真的PC工作站。那麽初學者可以在工（gōng）作站上先進行軟件編輯和機（jī）床切削的仿真學習。

  在（zài）學習編程過程中，不要隻（zhī）注重模擬結果，更重要是要學習模擬（nǐ）加工的過程，要明白工件的加工需要使用什麽樣的（de）刀具或（huò）者砂輪，機床數控軸（zhóu）通過（guò）怎樣的運（yùn）動軌跡完成了切削加工；機床在執行具體某個工序加工時，機床內各相關部件移動的位置和方向；注（zhù）意在執行加工時各個軸的（de）運動方向和（hé）切入方向，包括（kuò）怎樣進刀，怎樣退刀，注意在機床加工時各個（gè）工步（bù）的快（kuài）進速度和位移，各個工步的工進的速度和位移。在通（tōng）過仿真軟件進行加工，注意在模擬過程中所有參數都必須正確（què）輸入，不要因為（wéi）模擬就隨意（yì）輸入馬虎了（le）事，這（zhè）樣可能出現仿真加工的（de）結（jié）果不（bú）正（zhèng）確；或者造成以後實際加工時的碰（pèng）撞事故，或者零件報廢（fèi）。如果仿真軟（ruǎn）件有防（fáng）碰撞測試的功（gōng）能，那麽就要使用該功能，檢查編程的正（zhèng）確性。

  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削加工過程中就不會發生碰撞，也不（bú）代表就能加工出合格的產（chǎn）品。仿真模擬的目的是為了節省編程（chéng）時間，提高機床實際利用率，減少加工工件時的調試時間，並不代表實際的零件加（jiā）工。完成完（wán）美的工件加工（gōng）是和數（shù）控機床操作者的智（zhì）慧和汗水密不（bú）可分的。

  要點四，實際加工過程（chéng）中的加工技巧，認真做好準備工作，先將圖紙讀懂，確認要加（jiā）工工件的位置，確認要加工工件部位的精度公差，然後編輯加工程序。要將加工中需要的工（gōng）件和刀具或者砂輪準備好（hǎo），將加工過程（chéng）中需要的檢測儀器都準備好，將加工過程中需要的輔助工裝和夾具都準備齊全。

  加工第一件（jiàn）工件時，機床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（huò）者砂輪時應該先進行對刀，檢查程序動作是否（fǒu）正確。

  工件加工時盡量采取一次裝夾，完成工件加工；如（rú）果需要進行（háng）測量或者其他原因需要工件的（de）二（èr）次（cì）裝夾，那麽就必須保證（zhèng）第二次裝夾與第一次裝（zhuāng）夾的定位和加工基準的統一。如果采取機床的自動（dòng）定位（wèi）裝置（zhì），那麽需要保持自（zì）動測量係（xì）統（tǒng）的測量速度一致性。在對工件的加工精度進行檢測時，最好能夠在機床上完成，這樣可以減少二次裝夾的定位誤差。另（lìng）外，機床在加工工（gōng）件的某些部位，其尺（chǐ）寸公差的精度（dù）要（yào）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（zài）去加工工件下一個的位置；如（rú）果工件（jiàn）上某個部位的形狀是由兩個或者多（duō）個方向加工合成的，那麽每（měi）個方向的加工都會影響該部位（wèi）形狀的（de）位置（zhì）或者形狀的公差，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（jiā）工工件（jiàn）公差要求（qiú）較高的方向，最後反複加工，最後（hòu）逼近所要求的精度。如果在機床上使用標準的測量儀器不能對（duì）工件進行測量，同（tóng）時又不能把工件從機床上取下進行測量，否則影響工件的加工精度，那（nà）麽可以（yǐ）使（shǐ）用特殊的卡規、塞規、量規等手段來檢測，如果機床本（běn）身軟件帶有測量（liàng）功能，那麽可以使用機床本身來測量工件。在完成整個工件的加工後，再（zài）對工件進行全麵的檢（jiǎn）測。

  對（duì）於成批量工件的加工。當初次程序調試完成後，那（nà）麽需要（yào）優化加工程序。優化的基（jī）本原則如下：保證加工（gōng）質量的前提，優化切削（xuē）參數，譬如（rú）工進（jìn）速度、刀具或砂（shā）輪轉速、橫向進給量，加工深度等等；優（yōu）化加工步驟，優化加工基（jī）準，提高加工效率，使用高壽命刀具或（huò）砂輪，減少換刀次數或者（zhě）砂輪修正次數；建立合理的加工（gōng）程序的數學（xué）模型，編輯有效可靠程序，合理設置粗精加工的餘量和次數和使用適當的成型刀（dāo）具或者砂輪，對於提高效率，保證加（jiā）工質量具（jù）具有較為顯著的效果。

  對於保證被加工工件的加工（gōng）質量應該注意以下幾方麵：加工時要對（duì）機床進行（háng）熱機一段時間，保（bǎo）持機（jī）床各（gè）機械軸在工作期間的熱平衡，盡量保持機床加工過程的被加（jiā）工工件溫（wēn）度穩定，並且盡量保持工作頭、機床主軸、絲（sī）杠導軌，光柵尺，刀具夾頭或者砂輪接（jiē）杆（gǎn）的冷熱平衡。如果機床使用冷卻（què）油和冷卻液，要保持其溫（wēn）度恒（héng）定，冷（lěng）卻液的溫度（dù）是影響工件（jiàn）加（jiā）工的精度的重要因素（sù）之一，通過機床的冷卻係統來保（bǎo）證冷卻液的恒定溫度。

  一般工（gōng）廠晚上都（dōu）需要關機，第二天需要（yào）再開機床，所以每天機床工作前都需要進行熱機。為了提高（gāo）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（xù）稍許修改，在所有的加工（gōng）工序中做一個遠離工件的補償量，那麽加（jiā）工過程中，機（jī）床的在（zài）機床加工（gōng）時根據測量結果更改修（xiū）正值，當機床處於熱平衡狀態後，修正值就可（kě）以不需（xū）要再更改（gǎi）。另（lìng）外一種方法是，那麽在開機（jī）後的一段時間先加工工件公差較大的部位（wèi），然（rán）後經過一段時（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（jī）床進行粗加（jiā）工，等機床工作達到熱平衡後，再進行工件的精加工。

  對於一個具有（yǒu）多基準，有多處精度要求較高的尺寸的工件。那麽應先加工（gōng）工件上有一個基準僅定義一個或兩個尺（chǐ）寸，但尺（chǐ）寸精度要求較高的位置，而對同一基準有多個尺寸（cùn）的部位，應先加工精度（dù）最高的部位，然後再（zài）加工精度較低的位置。因為機床在加工高精度（dù）的部位時工件容易（yì）產生廢品，那工件其餘的（de）部位就可以不加工，這樣節省了加工成本。

  總之，加工的 基本原則：先粗加工（gōng），把（bǎ）工件的多（duō）餘材料去掉，然（rán）後精加（jiā）工；加工中應避（bì）免振動的（de）發生；避免工件加工時的熱變性。造成的振動發（fā）生有很多原因，可能是負載過大，可能是（shì）機床和工件的（de）共振（zhèn），或者可能是機床的剛性不足，也可（kě）能是刀具或砂輪鈍化後造成的。我們可以通過下述方（fāng）法來減小振（zhèn）動：減小橫向進給量和加工深度，檢查工件裝夾（jiá）是否牢（láo）靠，提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（jù）。

  對於數控機床操作的初學者，經常（cháng）發生碰撞。常聽別人說，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。機床碰撞對機（jī）床的精度是很大的損害，對於不同類型機床影響也不一樣。一（yī）般來說，對於剛性不強的機床（chuáng）影響（xiǎng）較大（dà），對於（yú）剛性較強的（de）龍門結構的機床，在同等（děng）的撞擊力下影響較小。如（rú）果機床是懸臂式得結構，以及機床主軸是裝在一回轉軸上的機床結（jié）構，一旦機床發生碰撞的話，對機床的精度影響是致命的。所以對於高精度數控（kòng）機床來說，碰撞絕（jué）對要杜絕。隻要操作者細心和掌握一定的防碰撞的方（fāng）法，碰（pèng）撞是完全可以（yǐ）預防和避免。 以下幾（jǐ）點心得或許（xǔ）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（jù）或者砂（shā）輪 的（de）直徑和長度（dù）輸入（rù）錯誤（wù）；二是（shì）對工件的尺寸和其（qí）他相（xiàng）關的幾何（hé）尺寸（cùn）輸入錯誤以及工件的（de）初始位置（zhì）定位錯誤；三（sān）是機床（chuáng）的工件坐標（biāo）係設置錯誤，或者機床零點在加工過程中被重置，而產生變化。機床碰撞大多發（fā）生在機床（chuáng）快速移動過程中，這時候發（fā）生的碰撞的（de）危害也最大，應絕對避免。所以操作者（zhě）要特別要注意機床（chuáng）在執行程序的初始階（jiē）段和機床在更換刀具或砂（shā）輪的時候，此時一旦程序編（biān）輯（jí）錯誤（wù），刀具或砂輪的直徑和長度輸入錯誤，那麽就很容易（yì）發生碰撞。在程序結束階段，各數控（kòng）軸的退刀動作順（shùn）序錯誤（wù），那麽也可能發生碰撞。為了避免上述（shù）碰（pèng）撞（zhuàng），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（wéi）了避免碰撞，操作者在操作機（jī）床（chuáng）時，要充分五官的功能，觀察機床有無異常動作，有無火花，有無噪音和（hé）異（yì）常響動，有無震動，有無焦味。發現（xiàn）異常情況（kuàng）應立即停止程序，待機床問題解決後，機床才能繼續工作。同時在操作之前，操（cāo）作者（zhě）應（yīng）該接受（shòu）機床操作的安全培訓，每（měi）類機床應有安全操作規程，操（cāo）作人（rén）員（yuán）應經係統的操作和安全培訓，持有培（péi）訓合格的上（shàng）崗證後才能上機床工作。工作前（qián），應知道滅火器的位置，並且操（cāo）作者要（yào）掌握滅火（huǒ）器的方法，機床的（de）氣壓開關的（de）位置，機床的輸入（rù）電源的開關的位置，液壓（yā）工作站的位置，都因掌握應（yīng）急的（de）關閉的方法，對於使用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（zuò）技巧是一個循序漸進的過程，並不能一蹴（cù）而（ér）就。它是建立在（zài）掌握了機床基本操（cāo）作、基礎的機械（xiè）加工（gōng）知識（shí）和基礎的（de）編程知識之（zhī）上的。數控機床操作技（jì）巧也不是一成不變（biàn）的。它是需要操作者成分發揮想象力和動手能（néng）力的有機組合，是具有創新性的勞動。