加工中心编程操作问题及对策

邱肇伟 高思军

摘要：加工中心、数控机床的普及应用虽然提高了制造业生产加工的效率，但是由于技术人员在加工操作或者编程方面出现问题，导致刀具、工件损毁，机械故障、废品率较高。这些问题不仅提高了企业的生产加工成本，也给相关的操作人员带来了心理压力。所以针对加工中心编程操作方面的问题，本文分析了其中的实践教学经验，并针对其中的具体问题进行针对性的对策探究。

关键词：加工中心;编程;操作

加工中心通常是由相应的数控系统和机械设备构成，是用于加工一些复杂化零件的高效自动化机床。加工中心作为一个高效化、高精度化的数控式机床，工件可以在一次的装夹中就可以完成多道工序的加工，而且还具备自动换刀的功能。但是由于加工中心丰富的功能，因此也使得其具体操作方法和程序编制更为复杂，而提升加工中心的编程操作和操作方法是提升加工质量的重要因素。

1.编程操作时需注意的事项

（1）注意走刀方向。多功能的数控机床都具有刀具半径的自动补偿功能，所以一般情况下只要按照工件的轮廓尺寸来进行编程，然后再利用系统自动补偿功能即可[1]。但是需要重点关注的是编程中要谨慎控制走刀路径和刀补方向，如果这两个因素考虑不周的话，也会导致出现废品。

（2）fanuc系统编程注意小数点。在进行系统编程并且输入数值时，需要注意小数点问题。由于Fanuc系统默认单位的原因，如果数值后边添加小数点就会使得单位变成毫米，但是很多数控系统都是应用的计算器输入方式，无论有无小数点，单位均为毫米。但是很多技术人员习惯了计算器输入方式之后，往往都会忘记在数值后边添加小数点，导致最终的加工件尺寸变小，需要实际作业时还需要注意数值小数点的问题。

（3）避免撞刀问题。编制程序的因素对于数控加工有着十分重要的影响，因此提高人员的编程技巧也会有利于减少实际操作时的撞刀问题。

2.应对编程和操作问题的改善对策

采取合理的加工操作方式是保证零件加工质量和降低问题故障的基础。即便是同类型的数控机床，但是由于制造厂商的不同，操作面板也会存在不同的差异，操作方式可能也会有不同的变化。因此在实际的加工操作前，需要作业人员了解机床的具体操作规程和使用手册，并且要在操作时保持严谨的态度。

（1）严格控制对刀过程。数控加工的实际操作中，在工件的具体坐标系数值确定后，操作人员还需要明确刀位点在工件坐标系中的实际位置。因为对刀过程的处理水平高低会很大程度影響到加工工件的精度和质量。所以在选择刀位点时要明确的原则是，要方便程序的简化和数学处理，方便在机床上找正，方便加工中的检查以及所引起的加工误差要小。加工中所使用的刀具不同，刀位点的选择也会有所区别。对立铣刀和端铣刀，刀位点处于底面中心;而球头铣刀，刀位点要在球心处。

（2）刀具号要与刀具库号保持一致。由于加工中心的刀具库的每一个刀座上都可以放置刀具，而机床在执行调刀的命令时，机床只会按照程序中的刀具号调用，不会考虑刀具库中的刀座放的是什么刀。所以为了防止人员调错刀具，在实际加工中发生扎到事故，所以在装配刀具时，需要检查刀具号与刀具库刀座号是否一致。

（3）刀具号和刀具补偿号要便于核对和设置。一般情况下加工中心会用T代码指令刀具号，H代码则为刀具长度补偿号，D代码为刀具半径补偿号等。H、D代码虽然用的为同一组数据，刀具号和补偿号之间相互独，同时也可以自由为人员制定，但是在实际的作业时，为了后续加工方便核对设定[2]，最好在编程中将刀具号和补偿号一一对应。

（4）明确G54 Z坐标点的设置。在实际加工中，对于G54 Z坐标点的设置正确与否，会影响到后续的工件尺寸精度问题。如果坐标点不正确还可能造成刀具撞毁、工件损坏的问题发生。因为加工机床中的机械原点和工件原点的相对位置关系是通过对刀建立而成的。所以，工件原点中X、Y系坐标值会对应在主轴轴心线上[3]。而理论上，Z系坐标点也可以设置在主轴端或其之外的某个点位上。但是设置在主轴端且指令为零时，主轴端会到达坐标系指定的零点位置当中。如果此时主轴端的端面与工件接触，主轴端如果再装有刀具的话，则会导致工件撞击。所以为了防止此类问题发生，Z轴上的基准点就需要设置在刀具长度之外，这样就会保证不会出现撞击问题的发生。

（5）刀具补偿号与刀具的补偿值要对应。在程序编制过程中，刀具补偿会分为半径补偿和长度补偿两种分类。如果半径补偿值无法对应补偿号，那么在加工则无法出现预定号的轮廓曲线;如果长度补偿值无法与补偿号相互对应的话，那么就会发生过切、撞刀、欠切的问题。而为了降低此类问题的发生概率，则需要对刀、程序输入、补偿值测量还有具体的输入工作，最好是由一个人员独立完成，防止因为多人操作时无法协调统一而造成的程序数值控制失误。

（6）急停按钮。急停按钮的出现是为了应对加工过程中的突发情况。比如在加工过程中，出现了加工失误、程序异常等问题时，就可以通过按下急停按钮，系统就会立即停止一些输出，减少后续引发的失误情况，等到异常状况被彻底排除以后，就可以释放急停按钮，然后就可以继续正常加工操作。不过在继续加工时，则需要操作人员重新回到参考点位中，否则可能就会导致后续的机械坐标无法与工件的坐标相互对应，可能就会导致后续的工件出现废品。

3.结语

虽然当前的数控机床系统中具备一定的自动程序监测功能，但是还是会出现如程序漏检或者错检的问题。本文分析了加工中心程序编制的问题，如注意数值小数点、刀具补偿值、走刀方向控制的问题基础之上，提出相关的如严格控制对刀过程、保证刀具号和刀具补偿号的一致性，预防加工中的紧急事故等改善策略。相关的操作人员也需要在日常中积极总结操作经验来避免各类事故的发生。

参考文献：

[1]陈行行.加工中心编程操作存在的问题与解决措施研究[J].现代制造技术与装备，2019（08）：86-87.

[2]卞仕新.探讨加工中心编程、操作存在的问题与对策[J].科技风，2016（13）：133-134.

[3]王玉光.加工中心编程技巧和安全措施[C].基础教育理论研究成果荟萃，2007.