贾九荣
(陕西省电子工业学校,陕西 宝鸡 721001)
随着现代制造业及数控技术的不断发展,数控机床的应用范围越来越广。制造设备大规模数控化,不仅需要大量的数控高技能型人才,而且对数控人才的知识结构提出了新的要求。
当前从事数控机床操作人员中,很大一部分操作者是以前一线技术工人,他们对机械加工非常熟悉,但对于数控机床的编程较生疏;也有部分是刚走出校门的专业学生,他们对数控加工和编程的理论知识较熟悉,但缺乏实际的加工经验;也有很多操作者是从未接触过机械加工和编程的,他们要学习数控机床操作,困难相当大。本文针对那些刚接触数控机床不久的操作人员,介绍一些数控机床的操作经验,希望能达到促进学习的目的。
操作者需对操作的数控机床有一个全面的了解。了解机床的机械结构:要了解机床的机械构造组成;要把握机床的轴系分布;更要牢牢地把握机床各个数控轴的正负方向;要把握机床各部件的功能和使用,譬如简单的气动系统原理和功能,简单的液压系统工作原理和功能;另外要把握机床各辅助单元的工作原理和功能,譬如刀库、冷却单元、电压稳压器,电器柜冷却器等单元的工作原理、功能和使用方法,以及机床各个安全门锁的工作原理、功能和使用方法。牢牢地把握机床的各操作按钮功能:知道怎么执行程序;怎么暂停程序后检查工件加工状态后,恢复暂停状态后继续执行程序,怎么停止程序;怎么更改程序后再执行程序,诸如此类。
了解你所操作机床是什么操作系统;简单了解数控系统的控制原理和工作方法;系统使用什么样的工作语言,机床加工使用的软件及其使用的语言。假如操作者对该语言不了解或者对该语言的专业词汇不了解,那么就需要专业的培训,在培训时需要认真地做好笔记,机床软件中的每个词汇代表什么中文意思,必须死记硬背进行把握,那么才能为以后在工作中正确使用机床奠定基础。另外,操作者也需要在培训时对一般的操作报警的语句进行学习把握,知道其中文意思,怎么解决问题,怎么消除错误报警。另外对于操作者来说,假如有精力和能力,可以对该类语言进行学习把握,这对以后提高机床操作技巧有很大帮助。
要熟练把握控制数控机床的手动或者自动操作,熟练把握控制机床的各数控轴的移动。操作者必须达到熟能生巧的境界,才能在任何情况下都能做到收放自如;才会在遇到碰撞或者故障情况下,操作者可以正确而及时的处理问题,操作者才会形成条件反射,果断采取制动手段。另外,操作者对数控机床的加工程序要非常熟悉;什么样的工序和操作,机床就应该有什么样的动作,都要非常熟悉。当机床执行程序时,你才能在第一时间知道机床动作是否正确,是否需要采取制动措施。另外,每个初学操作者在操作机床的初期或多或少有一些惧怕心理,害怕机床发生撞刀、发生撞机。那么只有操作者在熟练把握了数控机床的操作之后,才能克服类似的惧怕心理,才能在此基础之上学习把握更高的数控机床操作技巧。
要熟练把握程序编辑,各个工序的参数补偿和刀具或者砂轮的直径和长度的补偿。首先,经过培训把握你所要操作数控机床的编程语言、编程方法和各参数补偿方法。现在大多数先进的数控机床都配有编程或仿真的 PC工作站,那么初学者可以在工作站上先进行软件编辑和机床切削的仿真学习。在学习编程过程中,不要只注重模拟结果,更重要的是要学习模拟加工的过程,要明白工件的加工需要使用什么样的刀具或者砂轮,机床数控轴通过怎样的运动轨迹完成了切削加工;机床在执行具体某个工序加工时,机床内各相关部件移动的位置和方向;注重在执行加工时各个轴的运动方向和切入方向,包括怎样进刀、怎样退刀,注重在机床加工时各个工步的快进速度和位移,各个工步的工进速度和位移。在通过仿真软件进行加工,注重在模拟过程中所有参数都必须正确输入,不要因为模拟就随意输入马虎了事,这样可能出现仿真加工的结果不正确;或者造成以后实际加工时的碰撞事故或者零件报废。如仿真软件有防碰撞测试的功能,就要使用该功能,检查编程的正确性。另外,操作者需要特注重:仿真加工只是理论上的一个结果,并不代表机床在实际切削加工过程中就不会发生碰撞,也不代表就能加工出合格的产品。仿真模拟的目的是为了节省编程时间,提高机床实际利用率,减少加工工件时的调试时间,并不代表实际的零件加工。完成完美的工件加工是和数控机床操作者的聪明和汗水密不可分的。
实际加工过程中的加工技巧,认真做好预备工作,先将图纸读懂,确认要加工工件的位置,确认要加工工件部位的精度公差,然后编辑加工程序。要将加工中需要的工件和刀具或者砂轮预备好,将加工过程中需要的检测仪器都预备好,将加工过程中需要的辅助工装和夹具都预备齐全。
加工第一件工件时,机床应该使用单步工作状态进行试切削。当机床程序每调用一个新的刀具或者砂轮时应该先进行对刀,检查程序动作是否正确。工件加工时尽量采取一次装夹,完成工件加工;假如需要进行测量或者其他原因需要工件的二次装夹,那么就必须保证第二次装夹与第一次装夹的定位和加工基准的统一。
对于一个具有多基准、有多处精度要求较高的尺寸的工件,应先加工工件上有一个基准仅定义一个或两个尺寸,但尺寸精度要求较高的位置,而对同一基准有多个尺寸的部位,应先加工精度最高的部位,然后再加工精度较低的位置。因为机床在加工高精度的部位时工件易产生废品,那工件其余的部位就可以不加工,这样节省了加工成本。
总之,加工的基本原则:先粗加工,把工件的多余材料去掉,然后精加工;加工中应避免振动的发生;避免工件加工时的热变性。造成振动的原因有很多,可能是负载过大,可能是机床和工件的共振,或者可能是机床的刚性不足,也可能是刀具或砂轮钝化后造成的。我们可以通过下述方法来减小振动:减小横向进给量和加工深度,检查工件装夹是否牢靠,提高刀具的转速或者降低转速可以降低共振,另外查看是否有必要的更换新的刀具。
数控机床的熟练操作是一个循序渐进的过程,不是一蹴而就熟练掌握的。它是建立在具备了机床基本操作、机械加工基础和编程基础之上的。只有理论知识与实践经验相结合,才能更好熟练地掌握数控机床的操作。
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