数控实训中常见车床撞刀原因及控制措施分析

　　费红梅吕雅琴
　　摘要：数控车实训过程中最容易出现的问题就是撞刀，此种问题的出现，不仅会损坏机床、刀具，还会对学生自身安全造成威胁，同时还会影响学生学习数控车的积极性。由此可见，实训教师了解撞刀原因十分关键，因为这样就可以采取针对性的措施避免这一问题的发生。本文就是从原因与控制措施两方面，来探究数控车实训撞刀的问题，以期为切实有效地提升职业院校数控实训教学质量贡献自己绵薄之力。
　　关键词：数控车；车床；撞刀；原因；控制措施
　　数控车实训过程中，一旦发生撞刀轻则废刀废料，重者造成设备的精密降低，甚至报废。笔者认为造成撞刀的原因主要有三个，分别为：编程错误、对刀错误、操作错误。每一种原因虽然造成的后果相同，但是引发后果的过程却不一样，所以所要采取的对策也不相同。本文将具体的阐释这三种原因，同时将对具体的控制措施进行介绍，希望对教师与学生都能够有所帮助〔1〕。
　　一、编程错误及其控制措施
　　第一，程序中未输刀号。程序中虽然没有输入刀号，但是图形模拟时却不能检测出来，依然会正常进行。但在加工的过程中就会出现问题，因为没有刀具补偿，无法校正位置，所以导致刀具和工件位置放生偏移，不留神就会撞刀。解决这一问题的方法就是认真检查程序。待到程序输入结束后，工作人员必须要认真核对程序第一行或者是第二行，与此同时，还要对换刀处的刀号与刀具是否保持着相同的位置进行检查。总之，只有认真仔细的检查才能最大限度地避免上述问题的发生。第二，没有设置换刀点，操作人员直接在工件位置上进行换刀。数控加工过程中，时常会需要几把刀具，这就涉及到换刀的问题。正常情况下，换刀时刀架应该距离工件与尾座远一些，防治刀具转换期间与工件、卡盘出现碰撞。但操作过程中，有很多同学都会忘记这一点，会在工件位置上换刀，致使刀具与工件两者发生碰撞，产生比较大的摩擦，由此导致刀具与工件发生损毁。对于此问题最佳的解决方式就是实训时要求学生将换刀位置固定，这样学生就不必硬性记忆。程序输入结束后，教师要要求学生对换刀点进行检查，若发现没在固定位置就要重新进行换刀；图形模拟过程中还要告诫学生检查刀具动作，是否存在着退刀、进刀等多余动作。第三，学生在数控车实训期间时常会出现运用G71、G70循环粗车的问题，此外，还时常出现使用G70精车的行为。数控车操作过程中，为了保证尺寸正确，工作人员通常都会选择多次执行G70精车的方法。正常情况下，G71、G70的前面都设置了定位点，G71的定位点要比最大直径小一些，所以退刀时稍不注意就会出现刀具前冲撞刀的问题。此外，G70如果在精车之前，测量工件尺寸期间，学生不注意将刀具移动到其他位置，再运用G70时，退刀就会非常容易发生撞刀。解决此问题的方法并不困难，依然需要学生认真检查。教师应该要求学生在输入程序之后，检查G71前定位点长度，一定要保证超过最大直径；检查G70前与G71前的程序行有没有出现相同的定位；图形模拟过程中，学生务必要对切入工件轮廓的刀具轨迹进行严格检查，要将错误找出来，改为正确的程序行〔2〕。
　　二、操作错误及其控制措施
　　第一，对刀时进给倍率不正确，与此同时，主轴没有开启。数控车实训期间，一部分学生对刀时完全忽视了进给倍率，使其过大，再加之又未能进行很好地观察，因此导致刀具以高速度运转，从而撞到工件上，造成刀具损坏，甚至工件顶飞离卡盘的严重后果。解决此问题的措施就是，教师在学生移动刀架时一定要多次进行强调，保证学生操作前已经对刀具和工件位置进行了核查，刀具在与工件保持较近距离时，一定要先启动主轴，如果两者之间的距离比较远，则就要求应用较大倍率，待到刀具与工件距离比较近时，再减小倍率。第二，学生在操作时没有选对换刀位置，时常在主轴、工件或尾座处就进行了换刀，由此导致了撞刀。针对此种问题，最简单的方式就是教师要培养学生换刀前观察的好习惯，同时要保证刀具距离工件、主轴及尾座远一些，待到确定不会发生碰撞危险之后再进行换刀操作。第三，学生操控时也容易出现工件或者是刀具没有夹紧的问题，这一问题的出现也容易造成撞刀问题。避免此问题的主要方法就是学生在进行操作加工之前要对工件、刀具进行详细地检查，保证两者都已经夹紧，不松懈。
　　三、对刀错误及其控制措施
　　第一，对刀时间或者是使用的方法不正确。有很多学生都习惯于开机之后再进行对刀，待到编程结束之后锁住机床再进行图形模拟操作，如果模拟过程中没有发生问题就会直接进行加工，由此造成撞刀。这是由于图形模拟时，机床已经被学生锁住，所以刀具无法运动，但坐标数据却并没有停止运动，因此模拟结束与模拟之前对刀坐标已经明显不一致，所以加工时非常容易撞刀。解决这一问题最重要的方法就是要求学生先进行编程，待其结束之后再锁住机床，而后开始图形模拟，等到模拟图形显示出对刀正确后再进行接下来地操作。也可以要求学生首先进行对刀操作，完成编程之后直接设置坐标，并不锁住机床，设置坐标时要有一定程度的偏移，而后开始图形模拟，待到操作结束后，再将偏移调整过来。因为这一过程中并没有将机床锁住，所以无论是工件，还是刀具位置都不会产生太大的误差，所以可以很大程度上防止撞刀问题。切忌偏移过大，不然会与尾座发生碰撞。第二，对刀时数据输入不正确。针对这一问题，教师要有意识的培养学生核对数据的习惯，同时要求学生检查刀具补偿寄存器与编写的程序是否存在误差，若存在要立即改正〔3〕。
　　四、结语
　　综上所述，本文只是列举了几种比较常见的数控车实训撞刀原因，若要认真探究起来，引起這一问题的原因还有很多。虽然数控实训过程中，教师不耐其烦的强调，但是学生依然会出现撞刀的问题，究其根本在于学生在操作数控车时并没有养成良好的习惯，所以实训期间，教师应该将培养学生良好习惯看做是重点教学内容之一。此外，为减少撞刀的次数，教师可以预先对机床参数进行设置，比如置软限位等。
　　参考文献
　　〔1〕周振阳。数控实训中常见的撞刀原因及防止方法〔J〕。中国科技博览，2015（35）：4242。
　　〔2〕茅海涛。基于数控车实训发生撞刀的思考〔J〕。好家长，2014（39）：4848。
　　〔3〕胡协忠。数控车实训撞刀原因及避免方法分析〔J〕。职业，2015（29）：151152。