數(shù)控機床使用中的安全問題

1、數(shù)控機床使用中的安全問題數(shù)控機床的進給速度已從80年代的16m/min到現(xiàn)在的2440m/min,主軸轉(zhuǎn)速也從 2500r/min上升到現(xiàn)在600040000r/min,機 床結(jié)構(gòu)也從敞開型向封閉型轉(zhuǎn)變。在這樣的高速度和結(jié)構(gòu)的情況下， 一旦由于編程和操作失誤，操作者來不及按急停按鈕，刀具已與工件 相撞。為避免出現(xiàn)機床和人身事故，在編程和操作時可采取以下措施（以 FANUC系統(tǒng)為例）。1編程員在編程時設(shè)定的工件坐標(biāo)系原點應(yīng)在工件毛坯以外，至少 應(yīng)在工件表面上。在正常情況下，工件坐標(biāo)系原點可以設(shè)在任何地方，只要此原點與機床坐標(biāo)系原點有一定的關(guān)系即可。但在實際操作時，萬一出現(xiàn)指 令值為零或接近零時，

2、刀具就會直指零或接近零的位置。在銑削加工 時，刀具將奔向工作臺面或夾具基面：在車削加工時，將奔向卡盤基 面。這樣，刀具將穿透工件直指基準(zhǔn)面。此時，若為快速移動，則必 發(fā)生事故。FANUC系統(tǒng)一般設(shè)定：當(dāng)省略小數(shù)點時，為最小輸入單位，通常為 呵。當(dāng)疏漏了小數(shù)點時，則輸入的值將縮小成千分之一，此時，輸入 的值就會接近于零?；蛘?，由于其他原因，使刀具本應(yīng)離開工件但實 際并未離開工件而進入工件之內(nèi)。出現(xiàn)這種情況時，工件坐標(biāo)系零點 應(yīng)設(shè)在工件以外或在工作臺（或夾具）基面上，其結(jié)果將是不一樣的。2編程員和操作者在書寫程序時，對小數(shù)點要倍加小心。FANUC系統(tǒng)在省略小數(shù)點時為最小設(shè)定單位，而大多數(shù)國產(chǎn)系統(tǒng)

3、及歐美的一些系統(tǒng)，在省略小數(shù)點時，則為 mm,即計算器輸入方式。 若你習(xí)慣了計算器輸入方式，則在FANUC系統(tǒng)上就會出現(xiàn)問題。不少 編程員和操作者，可能兩種系統(tǒng)都要使用，為防止因小數(shù)點而使尺寸 變小的情況，應(yīng)在計算器輸入方式的程序中，也加上小數(shù)點。這樣做， 對某類系統(tǒng)是多余的，但養(yǎng)成習(xí)慣后，就不會因為小數(shù)點而出現(xiàn)問題。為了使小數(shù)點醒目，在編程時往往把孤立的小數(shù)點寫成“ .0的形式。當(dāng)然，系統(tǒng)在執(zhí)行時，數(shù)值的小數(shù)點以后的零被忽略。3操作者在調(diào)整工件坐標(biāo)系時，應(yīng)把基準(zhǔn)點設(shè)在所有刀具物理（幾何）長度以外，至少應(yīng)在最長刀具的刀位點上。對于工件安裝圖上的工件坐標(biāo)系，操作者在機床上是通過設(shè)置機 床坐標(biāo)系偏

4、移來獲得的。亦即，操作者在機床上設(shè)定一個基準(zhǔn)點，并 找到這一基準(zhǔn)點與編程員設(shè)定的工件坐標(biāo)系零點之間的尺寸，并把這 一尺寸設(shè)為工件坐標(biāo)系偏移。在車床上，可把基準(zhǔn)點設(shè)在刀架旋轉(zhuǎn)中心、基準(zhǔn)刀具刀尖上或別 的位置。如果不附加另外的運動，則編程員指令的零，即為刀架 （機床） 的基準(zhǔn)點移動到偏程的零位置。此時，若基準(zhǔn)點設(shè)在刀架旋轉(zhuǎn)中心， 則刀架必與工件相撞。為保證不相撞，則機床上的基準(zhǔn)點不但應(yīng)設(shè)在 刀架之外，還應(yīng)設(shè)在所有刀具之外。這樣即使刀架上裝有刀具時，基 準(zhǔn)點也不會與工件相撞。在銑床上，X、Y軸的基準(zhǔn)點在主軸軸心線上。但是，Z軸的基準(zhǔn) 點，可以設(shè)在主軸端或在主軸端之外的某點上。若在主軸端，當(dāng)指令 為零

5、時，主軸端將到達(dá)坐標(biāo)系指定的零位置。此時，主軸端的端面鍵 將與工件相撞：若主軸上再裝有刀具，則必與工件相撞。為保證不相 撞，則Z軸上的基準(zhǔn)點應(yīng)設(shè)在所有刀具長度之外。即使不附加別的運 動，基準(zhǔn)點也不會撞工件。4操作者在調(diào)整刀具長度偏置時，應(yīng)保證其偏置值為負(fù)值。編程員在指令刀具長度補償時，車削用T代碼指令，而銑削用G43 指令，即把刀具長度偏置值加到指令值上。在機床坐標(biāo)軸的方向上， 規(guī)定刀具遠(yuǎn)離工件的運動方向為正，刀具移近工件的方向為負(fù)。操作 者把刀偏值調(diào)整為負(fù)值，是指令刀具移向工件。程序中指令刀具向工 件趨近時，除了指令值之外，還要附加刀具的偏置值，這個附加的值 是移向工件的。此時，萬一此值被疏

6、漏，刀具就不會到達(dá)目標(biāo)點。為使刀具偏置值為負(fù)值，則在規(guī)定機床上的基準(zhǔn)點時，必須設(shè)在 所有刀具長度之外，至少應(yīng)在基準(zhǔn)刀具的刀位（尖）點上。5取消刀具長度偏置（補償）時，應(yīng)使刀具在工件之外。有時，在加工中間要取消刀具長度偏置。例如，在加工中心上， 若發(fā)出G28、G30和G27指令時，機床返回?fù)Q刀點進行自動換刀。為 保證準(zhǔn)確到達(dá)換刀位置，在指令中要取消刀具長度偏置，如G30Z-G49： 其中，Z為刀具移動的中間點。刀具在到達(dá)中間點時要取消刀具長度 補償。這個中間點若是選得不妥，則刀具刀尖可能并未離開工件，或 者反而移向工件，此時就可能發(fā)生事故。在編程時，刀具長度一般并 未確定，如果指令的值不足以使刀

7、尖遠(yuǎn)離工件，則將出現(xiàn)危險。此時， 應(yīng)采用增量值編程，讓增量值大于所有的刀具長度補償值。如刀具長 度補償值為200mm,指令G30G49G91Z200.0。若按照前面所建議的方 法設(shè)定機床上的基準(zhǔn)點和調(diào)整刀具長度偏置（補償）的話，只要指令點在 工件之外，則刀尖必定遠(yuǎn)離工件。6刀具號與刀具補償號要便于核對。刀具號用T代碼指令，其補償號由操作者在系統(tǒng)偏置數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)設(shè) 定。車削系統(tǒng)用T代碼加2位數(shù)或4位數(shù)，其中，高位數(shù)指令刀具號， 低位數(shù)指令刀具補償號。在銑削系統(tǒng)中由 T代碼指令刀具號，由H代 碼指令刀具長度補償，用D代碼指令刀具補償半徑，且H和D代碼用 的是同一組數(shù)據(jù)，刀具號與補償號之間是互相獨立的，編程員可自主 指定。為了便于核對和設(shè)定，除了特殊用途外，車削系統(tǒng)的刀具號與補 償號最好相同，例如:T11或T101等。即1號刀具用1號補償值。銑削 系統(tǒng)用T1調(diào)用刀具，用H1調(diào)用刀具長度補償值，用 D21調(diào)用刀具半 徑補償值（如果刀具少于20把時）。即1號刀具用1號長度補償值，用 21號半徑補償值，便于編程和設(shè)定操作，也便于記憶，以減小出錯機 率。7輪廓銑削時，要使刀具離開工件輪廓表面后再抬刀。輪廓銑削時，使刀具離