數控機床的基本操作與技巧總結

  當前國內許多（duō）剛剛從（cóng）事（shì）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（fèn）是剛畢業的學生，他們對（duì）機械加工知識，數控加（jiā）工和（hé）編（biān）程的理（lǐ）論比較熟悉，但是缺（quē）少實際的機械（xiè）加工經驗；也有很多操作者是從來沒有接觸過機械加（jiā）工和編程的，那他們要學習數控機床操（cāo）作，困難是非常巨大的。

  對於這些初學（xué）數控（kòng）機床的人員，掌握一定的數控機床操作技巧（qiǎo）是非常重要的。一方麵他們可以避免發生機床碰撞事故（gù），導致機床損壞；二是（shì）可以在較短的時間之內，能夠迅速提高操作者（zhě）的數控機床操作技（jì）能，勝（shèng）任本職工作。本文特（tè）別針對這些剛接觸數控機床的操作（zuò）人員，介紹了（le）一些數控機床的操作技巧的理論知識，希（xī）望對剛剛從事的數控機（jī）床的操作者（zhě）來說有一（yī）些借鑒的意（yì）義。

  首先，操（cāo）作者需（xū）對操作（zuò）的數控機床有（yǒu）一個全麵的了解。

  了解機床的機械結構：要了解機床的機械構造組成；要掌握機床的（de）軸係（xì）分（fèn）布（bù）；更要牢（láo）牢地（dì）掌握機床（chuáng）各（gè）個數控軸的正負方（fāng）向；要掌（zhǎng）握機床的各部件的功能和使（shǐ）用（yòng），譬如簡單的氣動係統原（yuán）理和（hé）功能，簡單（dān）的液壓係統工作原理和功能；另外要掌握機床各輔助單元的工作原理和（hé）功能，譬如刀庫、冷卻單元、電壓（yā）穩壓（yā）器，電器櫃冷卻器等等單元的工作原理，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（shǐ）用方法。

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

  了解你所操作機床是什麽樣的操作（zuò）係統；簡（jiǎn）單了解數控係統的控製原理和工作方（fāng）法（fǎ）；係統（tǒng）使用什麽樣工作語言，機（jī）床加工（gōng）使用的（de）軟件及其使用的語言。如果操（cāo）作者對（duì）該語言不了解或者對該語言的專業詞匯不了（le）解，那麽就需要專（zhuān）業（yè）的（de）培訓，在培訓時需要（yào）認真地做好（hǎo）筆記，機床軟件中的每個詞匯代表什（shí）麽（me）中文（wén）意思，必須死記硬背進行掌握，那麽才能為以後在工（gōng）作中正確使用（yòng）機床。

  另（lìng）外，操作者也需要（yào）在培訓（xùn）時對（duì）一般的（de）操作報警的語句進行學習掌握，知道其中文是（shì）代表什麽意思，怎麽解決問題，怎麽消除錯誤報警。另外對於操作者來說，如果有精力（lì）和能力允許的話，可以對（duì）該類語言進行學習掌握，那麽對以後提高機床操作（zuò）技巧有很大幫助。

  其次，要熟練掌握控製數（shù）控機床的手動或者自動操作，熟練掌（zhǎng）握控製機床的各數（shù）控軸的移動。

  操作者必須達到熟（shú）能生巧的境界（jiè），那麽（me）才能在任（rèn）何情況下都能做（zuò）到收（shōu）放自如；才會在遇到碰（pèng）撞或者故障情況下，操作者可以（yǐ）正（zhèng）確（què）而及時的處理問題，操作者才會形（xíng）成條件反射（shè），果斷采取製動手段。

  另外（wài）操作者對（duì）數（shù）控機床（chuáng）的加工程序要非常熟悉；什麽樣的工序和操作，機床就應該有什麽樣的動作（zuò），都要（yào）非常熟（shú）悉。當（dāng）機床執行程序時，你才能在第一時間知道機床動作是否（fǒu）正（zhèng）確（què），是否需要采（cǎi）取製（zhì）動（dòng）措（cuò）施（shī）。另外，每個初學操作（zuò）者在操作機床的初期或多或少有一些恐懼心理，害怕機床發生撞刀、發生撞機。那麽隻有操作者在熟練掌（zhǎng）握了數控機床的操作之後，才能（néng）克服類（lèi）似的恐懼心理，才能在此基礎之上學習掌握更高的數控機床操（cāo）作技巧。

  第三，要熟練掌握程序編輯，各個工（gōng）序的參數補償和刀具（jù）或者砂輪的直徑和長度的（de）補償。

  首先經過培訓掌握（wò）你所要操作數控（kòng）機床的編程語（yǔ）言（yán），編程方法和各參數補償方法（fǎ）。現在大多數先進的數控機床都配有編程或仿（fǎng）真的PC工作站。那麽初學者可以在工作站上先進（jìn）行軟件編輯和機床切削的仿真學習。

  在學習編（biān）程過程中，不要隻注重模（mó）擬（nǐ）結果，更重要是要學習模擬加工（gōng）的過程，要明白工件的加工需要使用什（shí）麽樣的刀具或者砂輪（lún），機床數控軸通過怎樣的運動軌跡完成了切削（xuē）加工；機床在執行具體某個工（gōng）序加工時，機床內各（gè）相關部件（jiàn）移動的位置和方向；注意在執行加工時（shí）各個（gè）軸的運動方（fāng）向和切入方向，包括怎樣進刀，怎樣退刀，注意在機床加工時各（gè）個工步的快（kuài）進速度（dù）和位移，各個工步的工（gōng）進的速度和位移。在通過仿真軟件進行加工，注意在模擬過（guò）程中所（suǒ）有參數都必須正確輸入，不要因為模擬就隨意輸入馬（mǎ）虎了事，這樣可能出現仿真加工（gōng）的結果不正確；或者造成以後實際加工時的（de）碰撞事故，或者零件報廢。如果仿真（zhēn）軟件有防碰撞（zhuàng）測試的功能，那麽就要使用該功能，檢查（chá）編程的（de）正（zhèng）確性。

  另外，操作者需要特注意：仿真加工隻是理論上的（de）一個結果，並不（bú）代表機床在實際切削加（jiā）工（gōng）過程中（zhōng）就不會發生碰撞，也（yě）不代表就能加（jiā）工（gōng）出合格的產品。仿真模擬的目的是為了節省編程時間，提（tí）高機床實際利用率，減少加工工件時的調（diào）試時間，並不代表實際的零（líng）件加工。完成完美的工件加工（gōng）是（shì）和數控機床操（cāo）作者的智（zhì）慧和汗水密不可分的。

  要點四，實際加工過程中的加工技（jì）巧，認真做好準（zhǔn）備工作，先將圖紙讀懂，確認要（yào）加工（gōng）工件的（de）位置，確認要加工工件部（bù）位的（de）精（jīng）度公差，然後編輯（jí）加工程序。要（yào）將加工中需（xū）要的工件和刀具或者砂輪準（zhǔn）備好，將加工過程（chéng）中需要的（de）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。

  加工第一件工件時，機床應該使用單步（bù）工作狀態進行（háng）試切削。當機床程序每調（diào）用一個新（xīn）的刀（dāo）具或者砂輪時應該先進行對刀，檢查程序（xù）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；如果需要進行（háng）測量或者其他原因需要工件的二次裝夾（jiá），那麽就必須保證第二次裝夾與（yǔ）第一（yī）次裝夾的（de）定位（wèi）和（hé）加（jiā）工基準的統一。如果（guǒ）采取機床的自動定位裝置，那麽需要保持自動測量係統的測量速度一致（zhì）性（xìng）。在對工（gōng）件的加工精（jīng）度（dù）進行檢測時（shí），最好（hǎo）能夠在機床上完成，這樣可以減少二次裝夾的定位誤差。另外，機（jī）床在加工工件的某些部位，其尺寸公差的精度要求（qiú）較高時，操作者在每次加工完成後，都需要（yào）進行精度檢查，檢（jiǎn）查合格後再（zài）去加工工件下一個的位（wèi）置；如果工（gōng）件上某個部位的形狀是由兩個或者多個（gè）方（fāng）向加工合成的，那麽每個方向的加工都會影響該部位形狀的位置或者形（xíng）狀的公差，那麽加工時應先（xiān）加工對工件精度影響較小的一個方向，然後再加工工件公差（chà）要求較高的方向，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（bú）能（néng）對工（gōng）件進行測量，同時又不能把工件從機床上取下進行測量，否則（zé）影（yǐng）響工件的加工精度，那麽可以使用特殊的卡規、塞規、量規等手段來檢（jiǎn）測，如果機床本身軟（ruǎn）件帶有測量功能，那麽可以使用機床本身來測量工件（jiàn）。在完成整個工件的加工後，再對工件進行全麵的檢測。

  對於成批量工件的加工。當初（chū）次程序調試完成後，那麽需要優化加工程序。優化的基本原則如下：保證加工質量的前提（tí），優化切削參（cān）數，譬（pì）如工進速度、刀具或砂輪轉速（sù）、橫向進給（gěi）量，加（jiā）工深度等等；優化加工步驟，優化加工基準，提高加工效率，使用高壽命刀具或砂輪，減少換刀次數或者砂（shā）輪修正次數；建立合（hé）理的（de）加工程序的數學模型，編輯有效可靠程序（xù），合理設置粗精加工的餘量和次數和使用適當的（de）成型刀具或者（zhě）砂輪，對於提高效率，保證加工質量具具有（yǒu）較為顯著的效果。

  對（duì）於保證被加（jiā）工工件的加（jiā）工質量應該注意以下幾方（fāng）麵：加（jiā）工時（shí）要對機床（chuáng）進行熱機一段時間，保持機床各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）工工件溫度穩定，並且盡量保持工作頭、機床主軸、絲杠導軌，光柵尺，刀（dāo）具（jù）夾頭或者砂輪接杆的冷熱平衡。如果機床使用冷卻油和冷卻液，要（yào）保持其溫度恒定（dìng），冷卻液的溫度是影響（xiǎng）工件加工（gōng）的精度的重要因素之一，通過機床的冷卻係統來保證冷卻（què）液的恒定（dìng）溫度。

  一般工廠晚上都需要關機，第二天需要再（zài）開機（jī）床，所以每天（tiān）機床工作前都需（xū）要進行熱機（jī）。為了提（tí）高的（de）機床利用率，現有兩種方法可以實現機床加（jiā）工。一是開機後對原始程序稍許修改，在所有的加工工序中做一個遠離工件的補償量（liàng），那麽加工過程中，機床的在機床加（jiā）工（gōng）時根據（jù）測量（liàng）結果更改修正（zhèng）值，當機床處於熱平衡狀態（tài）後，修（xiū）正（zhèng）值就可以不需（xū）要再更改。另外一（yī）種方法是，那麽（me）在開機後的一段時間先加工工（gōng）件公差較大的部（bù）位，然後經過一（yī）段時間後等到機床達到熱平衡後，再來加工工（gōng）件（jiàn）上某些公差要（yào）求較高的位置；或（huò）者先用（yòng）機床進行粗加工，等機床工作（zuò）達到熱平衡後，再進行工件的精加工。

  對於一個具有多基準，有多處精度要求較高的尺（chǐ）寸的工（gōng）件。那麽應先加工工（gōng）件上有一個基準僅定（dìng）義一個或兩個尺寸，但尺寸精（jīng）度要（yào）求較高的位置，而對同一（yī）基準有多（duō）個（gè）尺寸的部位，應先加（jiā）工精（jīng）度（dù）最高的部位，然後（hòu）再加工精度較低的位置。因為（wéi）機床在加工高（gāo）精（jīng）度的部位時工件容易產生廢品，那工（gōng）件其餘的部位就可以不加工（gōng），這樣節省（shěng）了加工（gōng）成本。

  總之，加工的 基（jī）本原則：先粗加（jiā）工，把（bǎ）工件的多（duō）餘（yú）材料去掉，然後精加工；加工中（zhōng）應避免振動的發生；避免工件加工時的熱變性。造成的振動（dòng）發生有很（hěn）多原因，可（kě）能是負載過大，可能是（shì）機床和工件的共振，或者可能是機床的剛（gāng）性不足，也可能是刀具或（huò）砂輪鈍化後造成的（de）。我們可以通過（guò）下述方法來減小振（zhèn）動：減小橫向進給量和加工深度，檢查工件裝夾是否牢（láo）靠，提高（gāo）刀（dāo）具的轉速或者降低轉速可以降低共（gòng）振，另外查看是否有（yǒu）必要的更換新的刀具。

  對於數控（kòng）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（bú）會機床操作，這是一種非常錯誤和（hé）有害（hài）的（de）認識。機床碰撞對機床的精（jīng）度（dù）是很大的損害，對於不同類型機（jī）床影響也不一（yī）樣。一般來說，對於剛性（xìng）不強的機床影響較大，對於剛性較強（qiáng）的龍門結構的機床，在同等的撞擊力下影響較小。如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（yī）旦機床發生碰撞的話，對機床的精度（dù）影響是致命的。所以對於高精度數控機床來說，碰撞絕對（duì）要杜絕。隻要操作者細心和掌握一定的防碰撞的方法，碰撞是完全可以預防和避免。 以下幾點心得或許對數控機床初學者（zhě）預防碰撞（zhuàng）有所幫（bāng）助。

  碰撞發生的最主要的原因：一是對刀具或者砂輪 的直徑和長度輸入錯（cuò）誤；二是對工件的尺寸和其他相關的幾何尺寸輸入錯誤（wù）以（yǐ）及工件的初始位置定（dìng）位錯誤；三是機（jī）床的工件坐標係設置錯誤，或（huò）者機床零點在加工過程中被重（chóng）置，而產生（shēng）變化。機（jī）床碰撞大多發生在機床快（kuài）速移動過程中，這時候發（fā）生的碰撞（zhuàng）的危害也最大，應絕（jué）對避免。所以操作者要特別要注（zhù）意機床在執行（háng）程序的初始階段和機床（chuáng）在更換刀具或砂輪的時候，此時一旦程序編輯錯誤，刀具或砂輪的直徑和長度輸入錯誤，那麽就很容易發生碰撞。在程序結束階段，各數控軸的退刀動作順序錯誤，那麽也可能發生碰撞（zhuàng）。為了避免上述碰撞，在第一次使用刀具和砂輪時，要（yào）仔細進行（háng）對刀，不能輕視該問題。為了避免碰撞，操（cāo）作（zuò）者在操作機床時，要充分五官的功能，觀察機床有無（wú）異常動作，有（yǒu）無火花，有無噪音和異常響動，有無震動，有無焦味。發現異常情（qíng）況（kuàng）應立（lì）即停止程序，待機床問題解決後，機床才能（néng）繼續工作。同時在操作（zuò）之前，操作者（zhě）應該接受機床操作的安全培（péi）訓，每類機床應有安（ān）全（quán）操作規程，操作（zuò）人員應經係統的（de）操作和安（ān）全培訓，持有培訓合格（gé）的上崗證後才能上機床工（gōng）作（zuò）。工作前，應知道滅火器的位置（zhì），並且操（cāo）作者要掌握滅火器的（de）方法，機床的氣壓開關的位（wèi）置，機床（chuáng）的輸入電源的開關的位置，液壓工作站的位（wèi）置，都因掌（zhǎng）握應急（jí）的關閉的方法，對（duì）於使用冷卻油的（de）磨床應將滅火（huǒ）器的放置在機床的三米之（zhī）內。

  總之，掌握數控機床的操作技巧是一（yī）個循序漸進的過程，並不能一蹴而（ér）就。它（tā）是建（jiàn）立（lì）在掌握了機床基本操作、基礎（chǔ）的機械加工知識和基礎的編程知識之上（shàng）的。數控機床操作技巧也不是一成不變的。它是需要（yào）操作者成分發揮想象力和動手能力的有機組合，是（shì）具有創新性的勞動。