防止机床碰撞的三点方法

接着上篇文章，我们来重点讨论下如火如何防止机床碰撞的三点方法，这些都是专业操作人员总结的个人经验，希望对您能有帮助。       

“一补三调” 　 

　　程序输入完成后，通过对刀“告诉”机床刀具参数和工件坐标系。在对刀过程中，要防止以下因素造成加工中碰撞或产生废品：一是刀具安装高度，即刀具安装过高或过低，刀尖未对准工件旋转中心；二是试切测量误差，尤其是内孔直径测量；三是参数输入过程中失误，例如，将T1刀具参数误输入到T2刀具参数位置上去；四是切削用量选择不合理，工件表面粗糙度差；五是编程中输入尺寸的方法，一般在对大多数尺寸偏差统一编程时，直接输入基本尺寸，而非统一的尺寸，输入尺寸偏差的中间值；六是机床（导轨）存在问题。 

　　“一补”就是刀对好后，把刀具参数中的X偏置值补偿让出0.5～1mm或者更多（以外轮廓加工为例），一般Z向偏置不让尺寸。法纳克数控系统可直接利用显示屏下“+输入”软键补偿0.5～1mm，西门子802C也可以用G158零点偏移指令补偿让出尺寸，然后再执行自动加工。 

　　“三调”首件加工完毕后，准确测量各台阶尺寸、大小头误差等，并计算出差值或余量，作为刀具偏置补偿的依据，然后“一调”刀具参数，把让出的补偿数值再补回去。针对大小头误差以及刀补参数不能解决的尺寸“二调”程序坐标数值来保证加工尺寸。根据加工中的倍率调节情况“三调”切削用量（主轴转速，进给速度，吃刀深度）。然后再执行一次或两次精加工循环，这样既可防止废品的产生，又能保证加工质量。 

　　以上是笔者在数控车实训教学中的做法和体会。在编程方面，应认真阅读机床说明书或相关编程方法资料。执行自动加工前，应充分利用数控系统提供的仿真功能，把握仿真轨迹和加工轮廓的正确性，把编程中存在的问题尽可能在仿真检验中查出并修正。 

　　“一停”准确地说在自动加工过程中应多次暂停。通过暂停，操作者可有足够的思想准备来观察比较刀尖位置和屏幕坐标显示的情况，特别是切屑缠绕到工件或刀具上时，都可以按循环停止键，防止操作中因慌乱而出错。

“三点一线” 

　　“三点一线”是在编程中确定加工路线的关键内容。“三点”是起刀点、轮廓起点和轮廓终点。“一线”是要加工的轮廓线（如图所示）。参考法纳克系统，以外轮廓加工为例，起刀点就是刀具切入加工的开始点，编程时都是G00快速到达该点后开始G01加工。很多学生在运用G71、G72、G73、G92等循环指令时，起刀点设置得不合理，结果退刀过程中造成刀具和工件损坏，发生危险。所以，设置起刀点时必须正确，起刀点一定要在工件毛坯范围之外，X坐标大于毛坯2mm，Z坐标超出毛坯端面2～3mm。如果毛坯尺寸误差比较大，该点离毛坯范围还应远些，防止刀具G00快进时与工件发生碰撞。 

　　轮廓起点与G71、G73加工循环中的P参数相对应。该点程序段中，仅写X坐标，系统默认Z坐标。在执行加工中，刀具应在轮廓外垂直下刀，否则在系统执行中会发生程序错误报警。 

　　轮廓终点与加工循环中的Q参数相对应。该点X坐标要大于或等于毛坯直径，但必须小于加工起点X坐标，否则在执行G71退刀时会发生扎刀甚至碰件事故。终点Z坐标应在轮廓线的最左端。 

　　轮廓的起点和终点及起刀点之间的关系。轮廓的起点和终点Z向一左一右，X向一上一下。起刀点在毛坯范围之外，X向高于轮廓终点与轮廓起点与Z向平齐。无论哪种数控系统或不同的切削循环，对这三个点的位置都必须重视，认真分析，防止加工中出现问题。 

　　“一线”即从起点到终点的连线，主要采用G01、G02和G03指令，按照每个单独的几何要素（即直线、斜线和圆弧等）分别编制出相应的加工程序，构成加工程序的各条程序即程序段。在加工程序的编制工作中，要用最少的程序段数实现对零件的加工，这样可使程序简洁，减少出错的几率，提高编程工作的效率。由于数控车床装置普遍具有直线和圆弧插补运算的功能，除了非圆弧曲线外，程序段数可以由构成零件的几何要素即工艺路线确定的各条程序得到，这时应考虑使用最少的程序段编制的原则。选择正确的G命令，轮廓线的形状Z向必须是单向递增或递减（内孔加工），X方向上，一般采用G71加工循环，所以，轮廓线的形状应是阶梯状单向递增。通过仿真可以观察到G71循环不识别凹腔，无论多深的凹形都是最后一刀车出。如果采用尖刀，部分小的退刀槽深度小于2mm，可以直接加工出来，否则必须把凹腔隔离开，单独编程，单独选刀、加工。如果工件轮廓有直台阶时，注意在G71循环中，Z向一般不留精加工余量，以防止执行精加工循环G70时让刀或扎刀。如果该台阶尺寸精度要求高，可在轮廓编程中预留0.2～0.3mm余量，单独进行齐台阶面加工，以保证工件的尺寸精度和表面精度。 

  作为初学者如果能好好掌握以上这些知识点，那么就能减少损害机床的概率，避免精度不准等技术性问题和损失。