數(shù)控車床教學(xué)論文

淺談實(shí)習(xí)中減少數(shù)控車床事故的方法
 
摘  要：本文主要介紹了一些在實(shí)習(xí)中減少數(shù)控車床碰撞損壞的方法，有利于提高數(shù)控車床的利用率和實(shí)習(xí)效果
關(guān)鍵詞：模塊化 規(guī)范性 事故

數(shù)控機(jī)床具有高速、高效、高自動(dòng)化和低勞動(dòng)強(qiáng)度的特點(diǎn)，在機(jī)械制造業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用，因此社會(huì)對數(shù)控操作工的需求也越來越大。一些有遠(yuǎn)見的職業(yè)學(xué)校加大了對數(shù)控設(shè)備的投入，直接購買生產(chǎn)型數(shù)控機(jī)床，培養(yǎng)能直接上崗的專業(yè)人才，增強(qiáng)了學(xué)生的就業(yè)能力。
但是，職業(yè)學(xué)校生源素質(zhì)下滑已是不爭的事實(shí)，而數(shù)控機(jī)床對操作人員的要求卻比較高，操作者一旦操作失誤，就可能對昂貴的機(jī)床造成損傷，帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。筆者從事了幾年的數(shù)控教學(xué)和實(shí)訓(xùn)，在教學(xué)和實(shí)訓(xùn)中慢慢摸索出了一些方法，在數(shù)控車實(shí)習(xí)中取得了較好的效果，數(shù)控加工過程中基本無事故發(fā)生。下面談?wù)勛约旱木唧w做法。
一、編程方面
1、固定進(jìn)刀退刀模式。每把車刀從換刀點(diǎn)以G0模式運(yùn)動(dòng)到進(jìn)刀點(diǎn)，進(jìn)刀點(diǎn)應(yīng)在X、Z兩個(gè)方向離工件有一定距離，太遠(yuǎn)太近都不行。太遠(yuǎn)會(huì)增加G01進(jìn)給的空行程，造成加工效率低；太近會(huì)增加安全隱患。進(jìn)刀時(shí)（從起刀點(diǎn)到加工開始點(diǎn)）必須以G1方式進(jìn)刀，退刀時(shí)必須以G1方式退到退刀點(diǎn)（退刀點(diǎn)距離工件有一定的安全距離）后再以G0方式運(yùn)動(dòng)。如圖所示：

2、換刀點(diǎn)設(shè)定模塊化。換刀點(diǎn)的設(shè)定關(guān)系到加工的效率和安全問題。換刀點(diǎn)設(shè)得太遠(yuǎn)，刀具從換刀點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到進(jìn)刀點(diǎn)的時(shí)間就會(huì)加長，降低了效率；若太近，在換刀時(shí)就可能會(huì)和工件發(fā)生干涉，造成刀具、工件及機(jī)床的損壞。因此，讓學(xué)生自己設(shè)定換刀點(diǎn)，該點(diǎn)就可能被設(shè)得或遠(yuǎn)或近，所以我根據(jù)刀具及工件的實(shí)際情況用子程序把換刀點(diǎn)固定下來，學(xué)生換刀時(shí)只需將刀具回到退刀點(diǎn)，然后調(diào)用子程序即可，這樣事故發(fā)生率就大大降低了。例如：
……                      O999                   
G1 X62 F0.08           G99 G97 G40 G21        
M98 P999               G0 X100                 
T0202                     Z100                   
……                        M99                      
這里，X100，Z100，就是我設(shè)定的換刀點(diǎn)，若要更換換刀點(diǎn)，只需修改X、Z值即可。
3、編程格式的規(guī)范化。不同的學(xué)生會(huì)有不同的編程思路，他們在編寫程序時(shí)也會(huì)寫成各式各樣的程序出來。實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師在實(shí)習(xí)開始階段必須仔細(xì)檢查每一位學(xué)生的程序，以免在加工時(shí)出現(xiàn)問題。面對各式各樣的程序，要順著他們的思路檢查程序，比較煩瑣，有時(shí)難免會(huì)有疏忽，因此我要求學(xué)生一定要按我的要求編寫程序。我要求他們把每把刀的加工內(nèi)容寫成獨(dú)立的程序，程序開始時(shí)必須都設(shè)定加工環(huán)境，如主軸轉(zhuǎn)速、程序狀態(tài)等，加工程序嚴(yán)格按照固定的進(jìn)刀退刀模式編寫，程序結(jié)束時(shí)，加上M01語句。例如：
M03 S800
T0101
G0 X62 Z3
G71 U2 R1
G71 P10 Q60 U0.5 W0    
F0.1  
N10 G1 X44 F0.08
Z-20
G2 X48.481 Z-24.43
R5.5
G3 X55 Z-30.874 R8
G1 Z-55
N60 X62
G70 P10 Q60
M98 P999
M01
M03 S640
T0202
G0 X57 Z-42
G75 R0.5
G75 X50 Z-45 P3000 Q1500 F0.1
M98 P999
M01
M03 S600
T0303
......
M01

這樣編寫有兩個(gè)好處：（1）每把刀有獨(dú)立的加工程序，可以根據(jù)每把刀的加工內(nèi)容，以及加工調(diào)試時(shí)出現(xiàn)的問題方便地檢查該把刀的加工程序。（2）在程序調(diào)試時(shí)，可以方便的從修改過程序的刀具開始執(zhí)行，不必從頭到尾都執(zhí)行，避免了正確程序的重復(fù)執(zhí)行。
二、調(diào)試方面
1、 培養(yǎng)學(xué)生不急不躁的調(diào)試心理。在調(diào)試前一定要讓學(xué)生從頭到尾仔細(xì)檢查程序的正確性。機(jī)床產(chǎn)生碰撞的原因有以下幾種：
（1）程序數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤。有時(shí)把G01輸成G00，或X、Z值輸錯(cuò)，或者小數(shù)點(diǎn)點(diǎn)錯(cuò)。所以要讓學(xué)生在程序輸入后不要急于開動(dòng)機(jī)床，應(yīng)定下心來仔細(xì)檢查，把這些錯(cuò)誤消除。
（2）編程錯(cuò)誤，有些程序在結(jié)構(gòu)和句法上沒有錯(cuò)誤，但當(dāng)裝上工件和刀具加工時(shí)，極有可能發(fā)生碰撞。如下例中，若刀具路徑?jīng)]有寫成A→B→C，而直接從A→C點(diǎn)，就會(huì)和工件發(fā)生碰撞。

2、 養(yǎng)成規(guī)范的調(diào)試動(dòng)作。
（1）我們必須把G0速度選擇開關(guān)打在F0擋上，讓刀具以較慢的速度靠近工件，否則，如果刀具的刀偏值有誤的話，刀具從換刀點(diǎn)以G0方式極快地運(yùn)動(dòng)到進(jìn)刀點(diǎn)時(shí)，可能會(huì)與工件發(fā)生強(qiáng)烈的碰撞，讓操作者無所適從，來不及排除險(xiǎn)情；相反我們讓刀具以較慢的速度靠近時(shí)，即使刀偏值有誤，我們也有充裕的時(shí)間來調(diào)整。
（2）在調(diào)試時(shí)，必須使機(jī)床處于單步執(zhí)行狀態(tài)。操作者在機(jī)床執(zhí)行上一句語句后，必須再次檢查下一句的正誤性和合理性，并相應(yīng)作出調(diào)整。
（3）機(jī)床在運(yùn)動(dòng)時(shí)，操作者必須時(shí)刻觀察屏幕上刀具坐標(biāo)的變化和程序中的運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)坐標(biāo)與刀具實(shí)際運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)是否一致。
（4）調(diào)試過程中，操作者可將一只手指放在循環(huán)開始按鈕上，另一只手指放在循環(huán)保持按鈕邊，以便在緊急時(shí)刻能及時(shí)停止程序的執(zhí)行。另外時(shí)刻記住緊急按鈕的位置，以便不時(shí)之需。
   以上做法是為了減少學(xué)生在數(shù)控車實(shí)習(xí)中由于編程和操作不當(dāng)而造成對數(shù)控車床的損害，減少事故的發(fā)生，確保實(shí)習(xí)的安全效果。

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