加工中心編程操作問(wèn)題及對(duì)策

邱肇偉 高思軍

摘要：加工中心、數(shù)控機(jī)床的普及應(yīng)用雖然提高了制造業(yè)生產(chǎn)加工的效率，但是由于技術(shù)人員在加工操作或者編程方面出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致刀具、工件損毀，機(jī)械故障、廢品率較高。這些問(wèn)題不僅提高了企業(yè)的生產(chǎn)加工成本，也給相關(guān)的操作人員帶來(lái)了心理壓力。所以針對(duì)加工中心編程操作方面的問(wèn)題，本文分析了其中的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，并針對(duì)其中的具體問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性的對(duì)策探究。

關(guān)鍵詞：加工中心;編程;操作

加工中心通常是由相應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)械設(shè)備構(gòu)成，是用于加工一些復(fù)雜化零件的高效自動(dòng)化機(jī)床。加工中心作為一個(gè)高效化、高精度化的數(shù)控式機(jī)床，工件可以在一次的裝夾中就可以完成多道工序的加工，而且還具備自動(dòng)換刀的功能。但是由于加工中心豐富的功能，因此也使得其具體操作方法和程序編制更為復(fù)雜，而提升加工中心的編程操作和操作方法是提升加工質(zhì)量的重要因素。

1.編程操作時(shí)需注意的事項(xiàng)

（1）注意走刀方向。多功能的數(shù)控機(jī)床都具有刀具半徑的自動(dòng)補(bǔ)償功能，所以一般情況下只要按照工件的輪廓尺寸來(lái)進(jìn)行編程，然后再利用系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)償功能即可[1]。但是需要重點(diǎn)關(guān)注的是編程中要謹(jǐn)慎控制走刀路徑和刀補(bǔ)方向，如果這兩個(gè)因素考慮不周的話(huà)，也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)廢品。

（2）fanuc系統(tǒng)編程注意小數(shù)點(diǎn)。在進(jìn)行系統(tǒng)編程并且輸入數(shù)值時(shí)，需要注意小數(shù)點(diǎn)問(wèn)題。由于Fanuc系統(tǒng)默認(rèn)單位的原因，如果數(shù)值后邊添加小數(shù)點(diǎn)就會(huì)使得單位變成毫米，但是很多數(shù)控系統(tǒng)都是應(yīng)用的計(jì)算器輸入方式，無(wú)論有無(wú)小數(shù)點(diǎn)，單位均為毫米。但是很多技術(shù)人員習(xí)慣了計(jì)算器輸入方式之后，往往都會(huì)忘記在數(shù)值后邊添加小數(shù)點(diǎn)，導(dǎo)致最終的加工件尺寸變小，需要實(shí)際作業(yè)時(shí)還需要注意數(shù)值小數(shù)點(diǎn)的問(wèn)題。

（3）避免撞刀問(wèn)題。編制程序的因素對(duì)于數(shù)控加工有著十分重要的影響，因此提高人員的編程技巧也會(huì)有利于減少實(shí)際操作時(shí)的撞刀問(wèn)題。

2.應(yīng)對(duì)編程和操作問(wèn)題的改善對(duì)策

采取合理的加工操作方式是保證零件加工質(zhì)量和降低問(wèn)題故障的基礎(chǔ)。即便是同類(lèi)型的數(shù)控機(jī)床，但是由于制造廠商的不同，操作面板也會(huì)存在不同的差異，操作方式可能也會(huì)有不同的變化。因此在實(shí)際的加工操作前，需要作業(yè)人員了解機(jī)床的具體操作規(guī)程和使用手冊(cè)，并且要在操作時(shí)保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。

（1）嚴(yán)格控制對(duì)刀過(guò)程。數(shù)控加工的實(shí)際操作中，在工件的具體坐標(biāo)系數(shù)值確定后，操作人員還需要明確刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的實(shí)際位置。因?yàn)閷?duì)刀過(guò)程的處理水平高低會(huì)很大程度影響到加工工件的精度和質(zhì)量。所以在選擇刀位點(diǎn)時(shí)要明確的原則是，要方便程序的簡(jiǎn)化和數(shù)學(xué)處理，方便在機(jī)床上找正，方便加工中的檢查以及所引起的加工誤差要小。加工中所使用的刀具不同，刀位點(diǎn)的選擇也會(huì)有所區(qū)別。對(duì)立銑刀和端銑刀，刀位點(diǎn)處于底面中心;而球頭銑刀，刀位點(diǎn)要在球心處。

（2）刀具號(hào)要與刀具庫(kù)號(hào)保持一致。由于加工中心的刀具庫(kù)的每一個(gè)刀座上都可以放置刀具，而機(jī)床在執(zhí)行調(diào)刀的命令時(shí)，機(jī)床只會(huì)按照程序中的刀具號(hào)調(diào)用，不會(huì)考慮刀具庫(kù)中的刀座放的是什么刀。所以為了防止人員調(diào)錯(cuò)刀具，在實(shí)際加工中發(fā)生扎到事故，所以在裝配刀具時(shí)，需要檢查刀具號(hào)與刀具庫(kù)刀座號(hào)是否一致。

（3）刀具號(hào)和刀具補(bǔ)償號(hào)要便于核對(duì)和設(shè)置。一般情況下加工中心會(huì)用T代碼指令刀具號(hào)，H代碼則為刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償號(hào)，D代碼為刀具半徑補(bǔ)償號(hào)等。H、D代碼雖然用的為同一組數(shù)據(jù)，刀具號(hào)和補(bǔ)償號(hào)之間相互獨(dú)，同時(shí)也可以自由為人員制定，但是在實(shí)際的作業(yè)時(shí)，為了后續(xù)加工方便核對(duì)設(shè)定[2]，最好在編程中將刀具號(hào)和補(bǔ)償號(hào)一一對(duì)應(yīng)。

（4）明確G54 Z坐標(biāo)點(diǎn)的設(shè)置。在實(shí)際加工中，對(duì)于G54 Z坐標(biāo)點(diǎn)的設(shè)置正確與否，會(huì)影響到后續(xù)的工件尺寸精度問(wèn)題。如果坐標(biāo)點(diǎn)不正確還可能造成刀具撞毀、工件損壞的問(wèn)題發(fā)生。因?yàn)榧庸C(jī)床中的機(jī)械原點(diǎn)和工件原點(diǎn)的相對(duì)位置關(guān)系是通過(guò)對(duì)刀建立而成的。所以，工件原點(diǎn)中X、Y系坐標(biāo)值會(huì)對(duì)應(yīng)在主軸軸心線(xiàn)上[3]。而理論上，Z系坐標(biāo)點(diǎn)也可以設(shè)置在主軸端或其之外的某個(gè)點(diǎn)位上。但是設(shè)置在主軸端且指令為零時(shí)，主軸端會(huì)到達(dá)坐標(biāo)系指定的零點(diǎn)位置當(dāng)中。如果此時(shí)主軸端的端面與工件接觸，主軸端如果再裝有刀具的話(huà)，則會(huì)導(dǎo)致工件撞擊。所以為了防止此類(lèi)問(wèn)題發(fā)生，Z軸上的基準(zhǔn)點(diǎn)就需要設(shè)置在刀具長(zhǎng)度之外，這樣就會(huì)保證不會(huì)出現(xiàn)撞擊問(wèn)題的發(fā)生。

（5）刀具補(bǔ)償號(hào)與刀具的補(bǔ)償值要對(duì)應(yīng)。在程序編制過(guò)程中，刀具補(bǔ)償會(huì)分為半徑補(bǔ)償和長(zhǎng)度補(bǔ)償兩種分類(lèi)。如果半徑補(bǔ)償值無(wú)法對(duì)應(yīng)補(bǔ)償號(hào)，那么在加工則無(wú)法出現(xiàn)預(yù)定號(hào)的輪廓曲線(xiàn);如果長(zhǎng)度補(bǔ)償值無(wú)法與補(bǔ)償號(hào)相互對(duì)應(yīng)的話(huà)，那么就會(huì)發(fā)生過(guò)切、撞刀、欠切的問(wèn)題。而為了降低此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生概率，則需要對(duì)刀、程序輸入、補(bǔ)償值測(cè)量還有具體的輸入工作，最好是由一個(gè)人員獨(dú)立完成，防止因?yàn)槎嗳瞬僮鲿r(shí)無(wú)法協(xié)調(diào)統(tǒng)一而造成的程序數(shù)值控制失誤。

（6）急停按鈕。急停按鈕的出現(xiàn)是為了應(yīng)對(duì)加工過(guò)程中的突發(fā)情況。比如在加工過(guò)程中，出現(xiàn)了加工失誤、程序異常等問(wèn)題時(shí)，就可以通過(guò)按下急停按鈕，系統(tǒng)就會(huì)立即停止一些輸出，減少后續(xù)引發(fā)的失誤情況，等到異常狀況被徹底排除以后，就可以釋放急停按鈕，然后就可以繼續(xù)正常加工操作。不過(guò)在繼續(xù)加工時(shí)，則需要操作人員重新回到參考點(diǎn)位中，否則可能就會(huì)導(dǎo)致后續(xù)的機(jī)械坐標(biāo)無(wú)法與工件的坐標(biāo)相互對(duì)應(yīng)，可能就會(huì)導(dǎo)致后續(xù)的工件出現(xiàn)廢品。

3.結(jié)語(yǔ)

雖然當(dāng)前的數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中具備一定的自動(dòng)程序監(jiān)測(cè)功能，但是還是會(huì)出現(xiàn)如程序漏檢或者錯(cuò)檢的問(wèn)題。本文分析了加工中心程序編制的問(wèn)題，如注意數(shù)值小數(shù)點(diǎn)、刀具補(bǔ)償值、走刀方向控制的問(wèn)題基礎(chǔ)之上，提出相關(guān)的如嚴(yán)格控制對(duì)刀過(guò)程、保證刀具號(hào)和刀具補(bǔ)償號(hào)的一致性，預(yù)防加工中的緊急事故等改善策略。相關(guān)的操作人員也需要在日常中積極總結(jié)操作經(jīng)驗(yàn)來(lái)避免各類(lèi)事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

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