浅谈在数控车实训教学操作中应注意的问题

韩德虎

( 贵阳职业技术学院，贵州 贵阳 550081)

在数控车床实训教学过程中，初学者，特别是刚刚接触数控车床的人员，对数控车床都怀有一颗好奇的心，这里摸摸、哪里碰碰，在指导教师讲解的知识还没有完全理解的情况，会因为工艺分析、编程、装刀、对刀、测量等这些原因造成撞刀，使得因撞刀造成刀具损坏，工件报废，甚至有可能会损伤到机床的卡盘及电动刀架，严重影响机床精度，造成人身或机械事故。所以，从数控车床的操作安全考虑，在实习教学过程中给学生讲解清楚是非常重要的，本文FANUC－TC 系统简易数控车床为例从工艺分析、编程、装夹、对刀等方面来进行探讨。

1 工艺分析

合理确定数控加工工艺对实现优质、高效和经济的数控加工具有极为重要的作用，所以要想加工好一个零件，工艺分析是必不可少的一个重要环节。对于初学者来说，看懂零件图是非常重要，通过充分了解图纸的技术要求，如尺寸精度、形位公差、表面粗糙度、工件的材料、硬度、加工性能等;通过确定图纸没问题，然后制定加工工艺，分几次装夹、刀具的几何角度形状及尺寸、走刀路线、加工余量、切削用量、主轴转速、粗车深度等编写出来，数控加工工艺路线的正确选择是核心，所以画出加工简图，填好详细的加工工艺卡是学习数控加工的第一步。

2 程序编制

通过工艺分析确定零件图有无尺寸不全现象，计算各节点、基点坐标，确定工件坐标系，开始编程;学生在编程过程中，由于对零件的程序员点选择不熟，以及编程过程中对指令代码不熟悉和使用混淆，造成程序出错，无法完成零件加工，甚至还会造成人身或机械事故，所以编程或输入程序时需要注意以下几点:

(1)取文件名时，文件的名称为O(欧)后面跟4 为有效数，然后点输入键，“;”单独输入，后续的程序段“;”可以和程序一起输入。

(2)在编程中特别注意换刀点位置的选取，换刀点选择不合适，容易发生撞刀现象。所谓换刀点是指刀架自动转位时的位置。对于大部分数控车床来说，其转刀点的位置是任意的，转刀点应选在刀具交换过程中与工件或夹具不发生干涉的位置。一般选择离工件近些。

(3)内外径固定复合循环，应根据毛坯的形状、工件的加工轮廓及其加工要求适当进行。

①G71 固定复合循环主要用于对X 向尺寸要求比较高，Z向切削尺寸大于X 向切削尺寸这类毛坯工件进行粗车循环。编程时，X 向的精车余量大于Z 向精车余量的取值，并且精车程序(ns)这一行只能有x 向的移动，X 向的变化应从小到大，中途不能有凸圆或凹圆。

②G72 固定循环主要用于对端面精车要求比较高、X 向切削尺寸大余Z 向切削尺寸这类毛坯工件进行出车循环。编程时，Z 向的精车余量取值大余X 向的精车余量的取值，并且精车程序(ns)这一行只能有Z 向的移动。

③G73 固定循环主要用于已成型工件的粗车循环。精车余量根据具体加工要求和加工形状来确定。在编程时如果中途不能有凸圆或凹圆，则可选用G73 进行编程。

④在使用G71、G72、G73 等固定循环指令进行编程时，在ns—nf 之间不能有以下指令:

a 固定循环指令，如G90、G92、G94 等;b 参考点返回指令;c 螺纹切削指令;d 宏程序调用或子程序调用指令。

(4)G90、G92、G94 固定循环编程时，一定要注意固定循环起点的选取，否则会出现撞刀现象，造成加工零件报废。

(5)在输入程序时，一定要根据零件图和计算出的各节点坐标以及指令代码，“+”、“－”号等正确输入，重复检查，直到程序没有问题，才能保存。

(6)程序输入保存，使机床会参考点，记住再会参考点之前，应先将刀架往“－X”、“－Z”移动，然后再回参考点(注意会参考点应先回带刀的那个轴)，这样就能避免因刀架距离机床参考点太近而造成过充现象，回完参考点后移动刀架到机床中间位置，模拟仿真程序，看看程序有没有问题，修改程序直到复合加工要求。

3 装夹、对刀

对于一个初学者来说，装夹、对刀是一个难点问题，同时以是非常关键的一环，如装夹、试切对刀都不能正常操作的话，那更谈不上对数控专业的学习。

(1)装夹

通过工艺分析知道零件的加工方式，在装夹零件时，只要是能完成这次庄家的加工就尽量的缩短伸出长度，这样既能充分考虑零件的刚性，又能保障加工，装夹时一定要把工件给找正，因为有些工件毛坯余量较少，如果不找正，很可能因外圆车不圆而造成废品。

装夹刀具问题在数控车床上使用的刀具不仅有外圆车刀、切槽刀、螺纹刀、镗孔刀，还有内切槽刀、内螺纹刀等等。有整体式的、焊接式的、机械夹固式的，在装夹过程中一定要考虑机床的主轴回转中心，刀具的刀尖一定要和机床主轴回转中心平齐，如果刀具装夹不正确，刀尖高于或低于机床的主轴回转中心，则无法加工出合格的产品。所依在刀具的装夹过程中应注意以下问题:

①装刀前，需保证刀具是修磨好的，机械夹固式的刀具，刀片与刀杆之间的连接必须牢固，刀片清洁无损伤。

②刀具装夹在刀架上时，应该在保证完成零件加工的情况下伸出长度尽量缩短，同时注意刀具刀尖位置一定要与主轴的旋转中心处于水平位置，垫刀的垫铁要尽量的少。

③正确使用刀架钥匙，避免因使用不当造成螺钉损坏而无法拆卸刀具。

在加工过程中如果出现尺寸不稳定的现象时，首先应考虑刀杆或刀片松动，因为大部分尺寸不稳定现象是刀杆或刀片松动造成的。

(2)对刀

对刀的正确以否直接关系到零件的加工尺寸精度，所以对于初学者来说对刀关键的一步，学校的实训教学一般采用试切对刀。具体操作方法如下:

①先回机床参考点，回参考点是建立工件坐标系是工件在机床上装在什么位置，回参考点时注意刀具运动、主轴转动时，不要和工件碰撞、点击“回零点，点击“正方向移动”X 轴回到零点(先回带刀的那个轴)，同样方法Z 轴回到零点，完成回零操作。如果加工中途系统提示出错时，解决完出错问题，还必须重新会参考点，然后再进行对刀。

②试刀对刀

采用手摇操作，把手轮的进给倍率调到X100，，快速移动刀具到距工件2－3mm 时，把手摇的进给倍率调到X1 或X10，切削时保证进给倍率不变，这是避免刀具在快速移动的情况下撞到工件而发生撞刀事故。

移动刀具车一段外圆，主轴停止，用量具测量长度尺寸(注意对Z 轴，Z 轴不能动)，把测量出的读数填到相应的位置，移动光标到另一个轴，这时移动Z 轴退出工件，测量出直径尺寸，同时把读数填到X 轴相应的位置。

注意此时的对刀填的测量值要和编程时的基准点重合，以保证编程坐标系和工件坐标系的重合，确保程序的合理运行。

作为数控车床的初学者，首先要对零件图有一个充分的认识，会进行工艺分析、编程、装夹对刀加工零件，就要做到胆大细心、认真谨慎，才能万无一失，避免不必要的损失，从而提高自己的数控编程与加工能力。

［1］曹亚军.金属加工.河北北方铸业公司，2009.

［2］李河水.数控加工编程与操作.国防科技大学出版社，2013.

［3］彭效润.数控车工( 高级) .中国劳动社会保障出版社，2007.

［4］崔昭国.数控车床Fanuc 系统编程与操作实训.中国劳动社会保障出版社，2007.