數控機床的基本操作與技巧（qiǎo）總結

  當前國（guó）內許多剛剛從事數控機床操（cāo）作（zuò）人員，一部分（fèn）操（cāo）作者是，對機械加工非常熟悉，但對於數控機床的編程是比較陌生的；一部分是剛畢業的學生，他們對機械加工（gōng）知識，數控加工和編程的理論比較熟悉，但是缺少（shǎo）實際（jì）的機械加（jiā）工經驗；也有很多操作者是從來沒有（yǒu）接觸過機械加工和編程的，那他們要（yào）學習數控機（jī）床（chuáng）操作，困難是非常巨大的。

  對於（yú）這些初學數控機床的人員，掌握一定的數控機床操作技巧是非常重要的。一方（fāng）麵他們（men）可以避免發生機床碰撞事故，導致機床損壞；二是可以在較短的時間之內，能夠迅速提高（gāo）操作者的數控機床操（cāo）作技能，勝任本職工作。本文特別針對這些剛（gāng）接觸數控機床的操作人員，介紹了一（yī）些數控（kòng）機床的操作技（jì）巧的理論知識（shí），希望對（duì）剛剛（gāng）從事的數控機床的操作者來說有一些借（jiè）鑒的意義。

  首先，操作者需（xū）對操作的數控機床有一個全麵的了解（jiě）。

  了解機床的機（jī）械結構：要了解機床（chuáng）的機械構造（zào）組成；要（yào）掌握機床的軸（zhóu）係分布；更要牢牢地掌握機（jī）床（chuáng）各個數控（kòng）軸的正負方向；要掌握機床的各部（bù）件的功能和使用（yòng），譬如簡單的氣動係（xì）統原理和功能，簡單的液壓係統工作原（yuán）理和功能；另外要掌握機床各輔助單元的工（gōng）作原理和功能（néng），譬如刀庫、冷卻單元、電壓穩壓器，電器櫃冷卻器等等單元的工作原理，功能（néng）和使用方法，以及機床各個（gè）安全門鎖的工作原理、功能和使用方法。

  牢牢地掌握機（jī）床的各操作按（àn）鈕功能：知道怎麽執行程序；怎麽暫停程序後檢查（chá）工件加工狀態後，恢複暫停狀態後繼（jì）續執行程序，怎麽停止程序；怎（zěn）麽更改程序後再執行程（chéng）序，諸如此類。

  了解你所操作機床是什麽樣的操（cāo）作（zuò）係統；簡單了解數控係統的控製原（yuán）理和工作方法；係統使用什麽樣工作語言，機床加工使用的軟件及其使用的語言。如（rú）果操作者對該（gāi）語言不（bú）了解或者（zhě）對該語言的專（zhuān）業詞匯不了解，那麽就需要（yào）專業的培訓，在培訓時需要認真地做好筆記，機床軟（ruǎn）件中的每個詞（cí）匯代表什麽中文意思，必須死記硬背進行掌握，那麽才能（néng）為以後在工（gōng）作中正確使用機床。

  另外，操作者也需要在培訓時對一般的操作報警的語句進行學習掌握，知道其中文是代表什麽意思，怎麽（me）解決問題（tí），怎麽消除錯誤報警。另外對於操作者來說，如果有精力和能力允許（xǔ）的話，可以對該類語（yǔ）言進行學習掌握，那麽對以後提高機床操作技巧有很（hěn）大幫助。

  其次（cì），要熟練掌握控製數控機床的手動或者自（zì）動（dòng）操作，熟練掌握控製機床的各數控軸的移動。

  操作者（zhě）必須達到熟能生巧的境界，那麽才能（néng）在任何情況下都能做（zuò）到收放自如；才會在遇到碰撞或者故障情況下（xià），操（cāo）作者可以正確而及時的（de）處理問題，操作者才（cái）會形成條（tiáo）件反射，果斷采取製（zhì）動手（shǒu）段。

  另外操作者對數控（kòng）機（jī）床的加工程序要非常熟悉；什（shí）麽樣的工序和操作，機床就應該有什（shí）麽樣的動（dòng）作（zuò），都要非常熟悉。當機床執行程（chéng）序時，你才能（néng）在第（dì）一（yī）時間知道機床動作是否正確，是否需要采取製動措施。另（lìng）外，每個初學操作者在操作機床的初期或多或（huò）少有一些恐懼心理，害怕機床發生撞刀、發生撞機。那麽隻有操（cāo）作者在熟練掌握了（le）數控機床的操作之後，才能克服類似的恐懼心理，才能在此基礎之上學習掌握更高的數控機床操作技巧。

  第三，要熟練掌握程序編輯，各個工序的參數補償和刀具或者砂輪的直徑和（hé）長度的補償。

  首先（xiān）經過培訓掌握你所要操作數控機床的編程語言，編程方法和各參數補償方法。現在（zài）大多數先進的數控機床（chuáng）都配有編程或仿（fǎng）真的PC工作（zuò）站。那麽初（chū）學者可以在工（gōng）作站上先進行軟件編輯和機床切（qiē）削的仿真學（xué）習。

  在（zài）學習（xí）編程過程中，不要隻注重（chóng）模擬結果，更重要是要學習（xí）模擬加工的（de）過程，要明白工件的加（jiā）工需要使用（yòng）什麽樣（yàng）的刀具或者砂輪，機床數控軸通過怎樣的運動軌跡完成了切削加工；機床在執行具（jù）體某個工序加工時，機床內各相關部件移動的位置（zhì）和方向；注意在（zài）執行加（jiā）工時各個軸（zhóu）的運（yùn）動方向和切入方向，包括怎樣（yàng）進刀，怎樣退刀，注（zhù）意在機（jī）床加工時各個工步的快進（jìn）速度和位移，各個工步（bù）的工進的速度和（hé）位移。在（zài）通過仿真軟件進行加工，注意在（zài）模擬過程中所有參數都必須正確輸入，不（bú）要因為（wéi）模擬（nǐ）就隨意輸入馬虎了事，這樣可能出現仿真（zhēn）加工的結果不正確；或者（zhě）造成以後實際（jì）加工時的碰撞事故，或者零件報廢。如果（guǒ）仿真軟件有防碰撞測試的功能，那麽就要使用該功能，檢查編程的正（zhèng）確性。

  另外，操作者需要特（tè）注意：仿真加工隻是理論上的一個結果，並不代表機床在實際切削加工過（guò）程（chéng）中就不（bú）會發生碰撞，也不代表就能加工出合格的產品。仿真模擬的目的是為了節省編程時間，提高機床實際利用率，減少加工工件時的（de）調試時間，並不代表實際的零件加工。完成完美的工件加工是和數控機床操作（zuò）者的智慧和汗水密不可分的。

  要點四，實際加工過程中的加（jiā）工技巧，認真做好準備工作，先將圖紙讀懂，確認要（yào）加工工件的位置，確（què）認要加工工件部位的精度公（gōng）差，然後編輯加工程序。要（yào）將加工中需要的工件和刀具或者砂輪準備好，將加工過程中需要的檢（jiǎn）測儀器都準備（bèi）好，將加工過程中需要的輔助工裝和夾具都準備齊全。

  加工第一件工件時，機（jī）床應該使用單步工作狀態進行試切削。當機床程序每調用一個新的刀具或者砂輪（lún）時應該（gāi）先進行對刀，檢查程序動作是（shì）否正確。

  工件加工（gōng）時盡量采（cǎi）取一次裝夾，完成工件加工；如果（guǒ）需要進行測（cè）量或者其他原因需（xū）要工件的二次裝夾，那麽就必須保證第二次裝夾與第一次裝夾的定（dìng）位和加工（gōng）基準的統一。如果采取機床的自動定位裝置，那麽需要保（bǎo）持自動（dòng）測量（liàng）係統的測量速度一致性。在對工件的加工精度進行檢測時，最好（hǎo）能夠在機（jī）床上完成，這樣可以減少二次裝夾的定位誤差。另外，機床在加工（gōng）工件的某些部位，其尺寸公差的精度要求較高（gāo）時（shí），操作者在每次加工完成後，都需要進行精度檢查，檢查合格後再去加工工件下一個的位置；如果（guǒ）工件上某個部位的形狀是由兩個或者多個方向（xiàng）加工合成的，那（nà）麽每個方向的加工都會影響該部位形狀的（de）位置或者形狀的公差，那（nà）麽加（jiā）工時（shí）應先加工對工件精度影響較小的一個方向（xiàng），然後再加（jiā）工工件公差要求較高的方向，最後反複加工，最後逼近所要求的精度。如果在機床上使用標準的測量儀器不能對（duì）工（gōng）件進行測量，同時又不（bú）能把工件從機床上（shàng）取下進行測量，否則影響（xiǎng）工件的加工精度，那（nà）麽可以使用特（tè）殊的卡規、塞規、量規等手段來檢測，如果機床本身軟件（jiàn）帶有（yǒu）測量功能（néng），那麽可（kě）以（yǐ）使（shǐ）用機床本身來測量工件（jiàn）。在完成整個工件的加工後，再對（duì）工（gōng）件進（jìn）行全麵的檢（jiǎn）測（cè）。

  對於成批量工件的加工。當初次程序調試（shì）完成後，那麽需要優化加工（gōng）程序。優化的基本原則如下：保證加工質量的（de）前提，優化切削參數，譬如工進速度、刀具（jù）或砂（shā）輪轉速、橫向進給量（liàng），加工深度等等；優化加工步（bù）驟，優化加工基準，提高加工效率，使（shǐ）用高壽命刀具或砂輪，減少換（huàn）刀次（cì）數或者砂輪修正次數；建立（lì）合理的加工程序的數學模型（xíng），編輯有效可靠程序（xù），合理設置粗精加工的餘（yú）量和次數和使用適當的成型刀具或者砂輪，對（duì）於提高效率，保證（zhèng）加工質（zhì）量具具有較為（wéi）顯著的效（xiào）果。

  對於（yú）保證被加工工件的（de）加工質量應該注意（yì）以下幾方麵：加工時要對機床進行熱機一段時間，保持機床各機械軸在工作期間的熱平衡，盡量保（bǎo）持機床加工（gōng）過程的被加（jiā）工（gōng）工件溫度穩定，並且盡量保持工作頭、機床（chuáng）主軸、絲杠導軌（guǐ），光柵尺，刀具夾頭或（huò）者砂輪接杆的冷（lěng）熱平衡。如（rú）果機床（chuáng）使用冷卻油和冷卻液，要保持（chí）其溫（wēn）度恒定，冷卻（què）液（yè）的（de）溫度是（shì）影響工件加工的精度的重（chóng）要因素之一，通過機床的冷卻係統來保（bǎo）證冷卻液的恒定溫度。

  一般工廠（chǎng）晚上（shàng）都需要（yào）關機，第二天需要再開機床，所以（yǐ）每天機床工作前都需要進行熱機。為了提高的機床利用率，現有兩種方法（fǎ）可以實現機床加（jiā）工。一是開機後對原始程序稍許修改，在所有的加工（gōng）工序中（zhōng）做一個遠離工件的補償量，那麽加工過程中，機床的（de）在機床加工時根據（jù）測（cè）量結果更（gèng）改修正值，當機床處於熱平衡狀態後，修正（zhèng）值就（jiù）可以不需要再更（gèng）改。另外一種（zhǒng）方（fāng）法是，那麽（me）在開機後的一段時間先（xiān）加工工件公差較大的部位，然（rán）後經過一段時間後等到機床達到熱平衡後，再來加（jiā）工工件上某些公差要求較高的位置；或者先用機床進行粗加工，等機床工作達到（dào）熱平衡後，再進行工件的精加工。

  對於一個具有多基準，有（yǒu）多處精度要求較高的（de）尺寸的工件。那麽應先加工工件上有一個基準僅定義一個（gè）或兩個尺寸，但尺寸精度要求較高的位置，而對同一（yī）基準有（yǒu）多個尺寸的部位，應先加工精度最高的部位，然後再加工（gōng）精度較低的位置。因為機床在加（jiā）工高精度的部位時工件容易產生廢（fèi）品，那工件其餘（yú）的部位就可以（yǐ）不加工，這樣（yàng）節省了加工成本。

  總之，加工的 基本原則：先粗加工，把工件的多餘（yú）材料（liào）去掉，然後精（jīng）加（jiā）工；加工（gōng）中應避免振動的（de）發生（shēng）；避免工件加工時的熱變性。造成的振（zhèn）動發生有很（hěn）多原因，可能是負載過大，可能是機（jī）床和工件的共振，或者可能是機床的剛性不足，也可能是刀具或（huò）砂輪鈍化後造（zào）成的。我們可以通過下述方法（fǎ）來減小振動（dòng）：減小橫（héng）向進給量和加工深度（dù），檢查工件（jiàn）裝夾是（shì）否牢靠，提高刀具的轉速或者降低轉速可以降低共振，另外查看是否（fǒu）有必要的更換新的刀具（jù）。

  對於數控機床操作的初學者，經常發生（shēng）碰撞（zhuàng）。常聽別人說，不碰機（jī）床，就學不（bú）會機床操作，這是一種非常錯誤和（hé）有害的認識。機床碰撞對機床的精度是很大的損害，對於（yú）不同類型機（jī）床影響也不一樣。一般（bān）來說，對於（yú）剛性不強的機床影響較大，對於剛性（xìng）較強的（de）龍門結構的機床，在同等（děng）的撞擊力下影響（xiǎng）較小。如果機床是懸臂式（shì）得結（jié）構，以及機床主軸是裝在一回轉軸上的機床結（jié）構，一旦機床發生碰撞的（de）話，對機床的精度影響是致命的。所以對於高精度數控機（jī）床來說，碰撞絕對要杜絕。隻要操作者細心和（hé）掌握一定的防碰撞的方法，碰撞是完全可以預防和避（bì）免。 以（yǐ）下幾點心得（dé）或許對數控機床初學者預防碰撞有所幫助。

  碰撞發生的最主要的原因：一是對刀具或者砂輪（lún） 的（de）直徑和長度輸（shū）入（rù）錯誤；二（èr）是對工件（jiàn）的尺寸（cùn）和其他相關的幾何尺寸輸入錯（cuò）誤以及工件（jiàn）的初始位置定位錯誤；三是機床的工件坐標係設置（zhì）錯誤，或者機床零點在加工過程中被重置，而產生變化。機（jī）床碰撞大多發生在機床快速移（yí）動過程中，這（zhè）時候（hòu）發生的碰撞的危害也最大（dà），應絕對避免。所以操作者要特別要注意機床在執行程序的初始階段和機（jī）床在（zài）更換刀具或砂輪的時候，此時（shí）一旦程序編輯錯誤（wù），刀（dāo）具或砂輪的直徑和長度輸入錯誤（wù），那麽就很（hěn）容易發（fā）生碰撞。在程序結束階段，各數控軸的退（tuì）刀動（dòng）作順序錯誤，那麽也可能（néng）發生碰撞。為了避免上述碰撞，在第一次使用刀具和砂輪時，要仔細進行對刀，不能輕視該問題。為了避免碰撞，操（cāo）作者在操作機床（chuáng）時，要充分（fèn）五官的功能，觀察機床（chuáng）有無異常動（dòng）作，有無火花（huā），有無噪音和異常響動，有無震（zhèn）動，有無焦味（wèi）。發現異常情況應立即停止程序，待（dài）機床問題（tí）解決後，機床才能繼續工作。同時在（zài）操作之前，操作者應該接受機床操作的安全培訓，每類機床應有安全操作規程，操作人員應經係統的操作和安全培訓，持有培訓合（hé）格的上崗證後才能上（shàng）機床工作。工作前，應知道滅火器的位置，並且（qiě）操作者要掌握滅火器的方法，機床的氣壓（yā）開（kāi）關的位（wèi）置，機床的輸入電源的開關的位置，液壓工作站的位置，都因掌（zhǎng）握（wò）應急的關閉的（de）方法，對於使用冷卻油的磨床應將滅（miè）火器的放置在機床的三米之內。

  總之，掌握（wò）數控機床的操作技巧是一個循序漸（jiàn）進的過程（chéng），並（bìng）不能一（yī）蹴（cù）而就（jiù）。它是建立在掌握了機床基（jī）本操作、基（jī）礎的機械加工知識（shí）和基礎的編程知識之上的（de）。數控機床操（cāo）作技巧也不是一成不變的。它是（shì）需要操作者成分發（fā）揮想象力和動手能力的有機組合，是具有創新性的勞（láo）動。