賈九榮
(陜西省電子工業(yè)學校,陜西 寶雞 721001)
隨著現(xiàn)代制造業(yè)及數(shù)控技術的不斷發(fā)展,數(shù)控機床的應用范圍越來越廣。制造設備大規(guī)模數(shù)控化,不僅需要大量的數(shù)控高技能型人才,而且對數(shù)控人才的知識結構提出了新的要求。
當前從事數(shù)控機床操作人員中,很大一部分操作者是以前一線技術工人,他們對機械加工非常熟悉,但對于數(shù)控機床的編程較生疏;也有部分是剛走出校門的專業(yè)學生,他們對數(shù)控加工和編程的理論知識較熟悉,但缺乏實際的加工經(jīng)驗;也有很多操作者是從未接觸過機械加工和編程的,他們要學習數(shù)控機床操作,困難相當大。本文針對那些剛接觸數(shù)控機床不久的操作人員,介紹一些數(shù)控機床的操作經(jīng)驗,希望能達到促進學習的目的。
操作者需對操作的數(shù)控機床有一個全面的了解。了解機床的機械結構:要了解機床的機械構造組成;要把握機床的軸系分布;更要牢牢地把握機床各個數(shù)控軸的正負方向;要把握機床各部件的功能和使用,譬如簡單的氣動系統(tǒng)原理和功能,簡單的液壓系統(tǒng)工作原理和功能;另外要把握機床各輔助單元的工作原理和功能,譬如刀庫、冷卻單元、電壓穩(wěn)壓器,電器柜冷卻器等單元的工作原理、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。牢牢地把握機床的各操作按鈕功能:知道怎么執(zhí)行程序;怎么暫停程序后檢查工件加工狀態(tài)后,恢復暫停狀態(tài)后繼續(xù)執(zhí)行程序,怎么停止程序;怎么更改程序后再執(zhí)行程序,諸如此類。
了解你所操作機床是什么操作系統(tǒng);簡單了解數(shù)控系統(tǒng)的控制原理和工作方法;系統(tǒng)使用什么樣的工作語言,機床加工使用的軟件及其使用的語言。假如操作者對該語言不了解或者對該語言的專業(yè)詞匯不了解,那么就需要專業(yè)的培訓,在培訓時需要認真地做好筆記,機床軟件中的每個詞匯代表什么中文意思,必須死記硬背進行把握,那么才能為以后在工作中正確使用機床奠定基礎。另外,操作者也需要在培訓時對一般的操作報警的語句進行學習把握,知道其中文意思,怎么解決問題,怎么消除錯誤報警。另外對于操作者來說,假如有精力和能力,可以對該類語言進行學習把握,這對以后提高機床操作技巧有很大幫助。
要熟練把握控制數(shù)控機床的手動或者自動操作,熟練把握控制機床的各數(shù)控軸的移動。操作者必須達到熟能生巧的境界,才能在任何情況下都能做到收放自如;才會在遇到碰撞或者故障情況下,操作者可以正確而及時的處理問題,操作者才會形成條件反射,果斷采取制動手段。另外,操作者對數(shù)控機床的加工程序要非常熟悉;什么樣的工序和操作,機床就應該有什么樣的動作,都要非常熟悉。當機床執(zhí)行程序時,你才能在第一時間知道機床動作是否正確,是否需要采取制動措施。另外,每個初學操作者在操作機床的初期或多或少有一些懼怕心理,害怕機床發(fā)生撞刀、發(fā)生撞機。那么只有操作者在熟練把握了數(shù)控機床的操作之后,才能克服類似的懼怕心理,才能在此基礎之上學習把握更高的數(shù)控機床操作技巧。
要熟練把握程序編輯,各個工序的參數(shù)補償和刀具或者砂輪的直徑和長度的補償。首先,經(jīng)過培訓把握你所要操作數(shù)控機床的編程語言、編程方法和各參數(shù)補償方法?,F(xiàn)在大多數(shù)先進的數(shù)控機床都配有編程或仿真的 PC工作站,那么初學者可以在工作站上先進行軟件編輯和機床切削的仿真學習。在學習編程過程中,不要只注重模擬結果,更重要的是要學習模擬加工的過程,要明白工件的加工需要使用什么樣的刀具或者砂輪,機床數(shù)控軸通過怎樣的運動軌跡完成了切削加工;機床在執(zhí)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;注重在執(zhí)行加工時各個軸的運動方向和切入方向,包括怎樣進刀、怎樣退刀,注重在機床加工時各個工步的快進速度和位移,各個工步的工進速度和位移。在通過仿真軟件進行加工,注重在模擬過程中所有參數(shù)都必須正確輸入,不要因為模擬就隨意輸入馬虎了事,這樣可能出現(xiàn)仿真加工的結果不正確;或者造成以后實際加工時的碰撞事故或者零件報廢。如仿真軟件有防碰撞測試的功能,就要使用該功能,檢查編程的正確性。另外,操作者需要特注重:仿真加工只是理論上的一個結果,并不代表機床在實際切削加工過程中就不會發(fā)生碰撞,也不代表就能加工出合格的產(chǎn)品。仿真模擬的目的是為了節(jié)省編程時間,提高機床實際利用率,減少加工工件時的調試時間,并不代表實際的零件加工。完成完美的工件加工是和數(shù)控機床操作者的聰明和汗水密不可分的。
實際加工過程中的加工技巧,認真做好預備工作,先將圖紙讀懂,確認要加工工件的位置,確認要加工工件部位的精度公差,然后編輯加工程序。要將加工中需要的工件和刀具或者砂輪預備好,將加工過程中需要的檢測儀器都預備好,將加工過程中需要的輔助工裝和夾具都預備齊全。
加工第一件工件時,機床應該使用單步工作狀態(tài)進行試切削。當機床程序每調用一個新的刀具或者砂輪時應該先進行對刀,檢查程序動作是否正確。工件加工時盡量采取一次裝夾,完成工件加工;假如需要進行測量或者其他原因需要工件的二次裝夾,那么就必須保證第二次裝夾與第一次裝夾的定位和加工基準的統(tǒng)一。
對于一個具有多基準、有多處精度要求較高的尺寸的工件,應先加工工件上有一個基準僅定義一個或兩個尺寸,但尺寸精度要求較高的位置,而對同一基準有多個尺寸的部位,應先加工精度最高的部位,然后再加工精度較低的位置。因為機床在加工高精度的部位時工件易產(chǎn)生廢品,那工件其余的部位就可以不加工,這樣節(jié)省了加工成本。
總之,加工的基本原則:先粗加工,把工件的多余材料去掉,然后精加工;加工中應避免振動的發(fā)生;避免工件加工時的熱變性。造成振動的原因有很多,可能是負載過大,可能是機床和工件的共振,或者可能是機床的剛性不足,也可能是刀具或砂輪鈍化后造成的。我們可以通過下述方法來減小振動:減小橫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轉速可以降低共振,另外查看是否有必要的更換新的刀具。
數(shù)控機床的熟練操作是一個循序漸進的過程,不是一蹴而就熟練掌握的。它是建立在具備了機床基本操作、機械加工基礎和編程基礎之上的。只有理論知識與實踐經(jīng)驗相結合,才能更好熟練地掌握數(shù)控機床的操作。
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2 王榮青.淺談數(shù)控機床操作安全的若干問題[J].職業(yè)教育研究,2007(3)
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