【關(guān)鍵詞】：　數(shù)控車床　　產(chǎn)生碰撞　　原因　　防止辦法

　　數(shù)控車床價(jià)格昂貴，在實(shí)習(xí)教學(xué)中，如果由于學(xué)生編程、操作等原因，使機(jī)床發(fā)生碰撞，輕則碰壞工件，損壞刀具；重則使機(jī)床局部受損、精度降低、機(jī)床報(bào)廢，甚致危及操作者的生命安全，其后果非常嚴(yán)重。本人經(jīng)過多年來細(xì)心研究和實(shí)習(xí)教學(xué)的實(shí)踐出發(fā)，現(xiàn)歸納如下：

　　一、    編程零點(diǎn)錯(cuò)誤

　　從事數(shù)控車床編程的人都知道，編程零點(diǎn)是數(shù)控編程中決定工件尺寸

　　的依據(jù)，如果編程零點(diǎn)出現(xiàn)差錯(cuò)，那么數(shù)控車床發(fā)生碰撞的可能性非常大。如下圖1所示的工件中：

　　其程序?yàn)椋?/P>

　　N0000　G54　G92　Z70.0；

　　若把G54誤寫為G57或G58，根據(jù)數(shù)控車床編程的規(guī)定，來自同一組中的兩個(gè)偏置尺寸（由G57或G58、G92規(guī)定），最后調(diào)用的偏置尺寸（由G92規(guī)定）有效。其程序變?yōu)椋?/P>

　　N0000　G57　G92　Z70.0；

　　則上述結(jié)果將為：

　　即零點(diǎn)偏置后僅離開卡爪3.8mm,在編程中，軸向尺寸只要小于3.8mm，一定會(huì)出現(xiàn)車刀與卡爪碰撞。

　　為此，一定要理解零點(diǎn)偏置指令的詳細(xì)意義，正確使用好零點(diǎn)偏置指令，防止發(fā)生數(shù)控車床碰撞現(xiàn)象。

　　二、    程序中有超越卡爪尺寸的數(shù)據(jù)

　　以上圖1為例，編程零點(diǎn)至卡爪端面尺寸為50mm，如果軸向尺寸距右

　　端面距離超過50mm，假如為51，則車刀與卡爪碰撞1mm。故程序編制結(jié)束后，不要急于去加工，要仔細(xì)檢查所有軸向尺寸Z的數(shù)值是否超過50mm。

　　三、    機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，沒有張開卡爪，使刀架遠(yuǎn)離卡盤及尾座

　　機(jī)床進(jìn)行自動(dòng)循環(huán)空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，若沒有張開卡爪，使刀架遠(yuǎn)離卡盤及尾座，如出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)干涉，極有可能發(fā)生碰撞卡爪或尾座的現(xiàn)象。如果張開卡爪，及時(shí)檢查程序的坐標(biāo)值，或?qū)τ械毒哕壽E模擬功能的數(shù)控車床，把刀架移至尾座與卡盤之間，在保證刀架轉(zhuǎn)位安全的前提下，鎖死機(jī)床，再進(jìn)行自動(dòng)空運(yùn)行，也可以大致判斷車刀是否與機(jī)床及工件碰撞，確定無問題后，方可進(jìn)行試切削加工。

　　四、    編程不當(dāng)，產(chǎn)生碰撞

　　因工件特殊形狀，要求編程時(shí)的進(jìn)、退刀必須為單坐標(biāo)方式，如下

　　圖3所示工件中：

　　鏜刀加工孔時(shí)，若直接用G00指令移動(dòng)刀具至目標(biāo)點(diǎn)，編程如下：

　　N0050　G00　X19.0　Z－25.0；

　　這樣，勢必會(huì)如實(shí)線所示那樣與工件發(fā)生碰撞；

　　若單坐標(biāo)分步移動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)，這樣編程：

　　N0050　G00　Z2.0；

　　N0055　　　　X19.0；

　　N0060　　　　Z－25.0；

　　如虛線所示，就有效地避免了碰撞。

　　再比如圖4所示工件中，當(dāng)完成切槽的車削時(shí)，需要快速退回至

　　Ф100mm及離工件右端面100mm處，如這樣編程：

　　N0080　G00　X100.0　Z100.0；

　　則切槽刀會(huì)因走斜線而與零件臺(tái)階碰撞，即使在大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)中，執(zhí)行G00指令后，刀具走的實(shí)際軌跡是折線，又由于G00是快速點(diǎn)定位，車刀以機(jī)床最快的速度移至目標(biāo)點(diǎn)，車刀的實(shí)際軌跡為圖5所示虛線部分，即是條折線，也是要與工件發(fā)生碰撞的。

　　其正確的編程方法如下：

　　N0080　G00　X100.0;

　　N0085       Z100.0;

　　刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖所示：

　　即先將切槽刀徑向退出工件，然后再軸向移動(dòng)至端面100mm處，即可有效避免碰撞。

　　五、    編程數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或不符合要求，而引發(fā)的碰撞

　　有些數(shù)控車床為小數(shù)點(diǎn)編程，或已設(shè)置為小數(shù)點(diǎn)編程，在下圖6所示

　　情況下：

　　其程序?yàn)椋?/P>

　　N0100　G00　X62.0 Z-35.0;

　　即使刀具走折線，也不會(huì)與工件碰撞。但由于粗心或其他原因，把程序誤寫成如下程序：

　　N0100　G00　X62　Z－35.0；

　　或

　　N0100　G00　X62　　Z－35；

　　數(shù)控系統(tǒng)會(huì)把坐標(biāo)字后的62及－35除以1000來處理，即成為：

　　N 0100　G00　X0.062 Z-35.0;

　　或

　　N0100　G00　X0.062　Z－0.035;

　　很顯然，切槽刀要與工件外圓或右端面相碰撞。

　　為了避免這種碰撞，最好的辦法就是多仿真、多檢查，小心、細(xì)仔，及時(shí)找出明顯有錯(cuò)或不符合要求的數(shù)據(jù)，并及時(shí)修正。

　　六、不熟悉編程指令的用法，導(dǎo)致車刀與工件碰撞

　　在FANUC　0I系統(tǒng)中，G71（G73）與G70粗、精車工件輪廓的多重復(fù)合固定循環(huán)，尤其是G73指令與G70組合時(shí)，如圖7所示：

　　由于循環(huán)結(jié)束時(shí)，回程點(diǎn)的起始點(diǎn)選擇地不合適（見A點(diǎn)所示，偏低），從而造成在刀具回程時(shí)與工件相碰撞的現(xiàn)象發(fā)生。為了防止這種情況發(fā)生，只要使回程點(diǎn)的起始點(diǎn)適當(dāng)抬高至B點(diǎn)即可。

　　七、換刀點(diǎn)指定的不合適，發(fā)生碰撞

　　換刀點(diǎn)選得離工件太近或離尾座太近或離機(jī)床的其他部位太近，刀架

　　在轉(zhuǎn)位時(shí)就容易發(fā)生碰撞工件或機(jī)床。要避免這種情況發(fā)生，就得遵循換刀點(diǎn)的選用原則，即換刀點(diǎn)必須在工件與尾座之間，盡量靠近工件，且刀架在轉(zhuǎn)位時(shí)不得碰著工件、尾座及機(jī)床的任何部位。

　　八、回參考點(diǎn)方式選擇錯(cuò)誤，造成碰撞

　　有的學(xué)生在回參考點(diǎn)時(shí)，選擇工作方式時(shí)，不看操作面板，把操作方

　　式開關(guān)選在手動(dòng)（JOG）方式，而不是回參考點(diǎn)（REF）方式，又不看顯示器屏幕，不是造成超程報(bào)警，若再回參考時(shí)，坐標(biāo)軸的先后順序不正確，極易造成碰撞尾座現(xiàn)象發(fā)生。為避免這種情況發(fā)生，只要學(xué)生認(rèn)真、仔細(xì)、不馬虎，按規(guī)定操作機(jī)床即可。

　　九、未回參考點(diǎn)造成碰撞發(fā)生

　　數(shù)控車床的編碼器有相對(duì)編碼器與絕對(duì)編碼器兩種，對(duì)加裝相對(duì)編碼

　　器的數(shù)控車床當(dāng)機(jī)床上電或斷電后重新帶電或故障排除復(fù)位后會(huì)失去對(duì)參考點(diǎn)的記憶，此時(shí)，若不進(jìn)行回參考點(diǎn)的操作，就進(jìn)行對(duì)刀或自動(dòng)加工，勢必造成數(shù)據(jù)讀寫錯(cuò)誤，進(jìn)而引發(fā)車刀與工件或機(jī)床碰撞。

　　為避免這種情況的碰撞發(fā)生，只要按規(guī)定先回參考點(diǎn)，再進(jìn)行相關(guān)操

　　作即可。

　　總之，數(shù)控車床發(fā)生碰撞的原因很多，除此之外還有其他情況，這里

　　就不再一一贅述了。為了有效地避免碰撞發(fā)生，在編程與操作時(shí)，要求學(xué)生熟悉數(shù)控加工工藝，理解指令，熟知機(jī)床操作規(guī)定，嚴(yán)密編程，仔細(xì)檢查，并按規(guī)定安全操作機(jī)床，切不可冒然行事。

　　參考書籍：

　　1、《數(shù)控車床培訓(xùn)》　袁鋒   機(jī)械工業(yè)出版社

　　2、《數(shù)控機(jī)床編程與操作》（數(shù)控車床分冊(cè)）

　　勞動(dòng)和社會(huì)保障部教材辦公室組織編寫中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社

　　3、《數(shù)控車床操作入門》　程美玲　安徽科學(xué)技術(shù)出版社

　　4、《數(shù)控應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)》　婁銳　電子工業(yè)出版社

　　5、《數(shù)控機(jī)床車削加工直接編程技術(shù)》孫德茂　機(jī)械工業(yè)出版社