數控機床的基本操作與技巧總結

  當前國內許多剛剛從事數（shù）控機床操作人員，一部分操作者是，對機械加（jiā）工非常熟悉，但對（duì）於數控（kòng）機床的（de）編程是（shì）比較陌生的；一部分是剛畢業的學生，他們對機械加工知識，數控加工和編程的理論比較熟悉，但是缺少實際的機（jī）械加工經驗；也有很多操作者是從來沒有接觸過機械加工和編程（chéng）的，那（nà）他們要學習數（shù）控（kòng）機床操作（zuò），困難是非常巨大的。

  對於這些初學數控機床的人（rén）員，掌握一定的數控機床操作技巧是非常重要的。一方麵他們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，能夠迅速提高操作者的數控（kòng）機床操作技（jì）能，勝任本職（zhí）工作。本文特別針對這些（xiē）剛（gāng）接觸數控機床的操作人員，介紹了一些數控機床的操作技巧的理（lǐ）論知識，希望對剛剛從事的（de）數控機床的（de）操作者來說有一些借鑒的意義。

  首先，操作者需對操作（zuò）的數控（kòng）機床有一個全麵的了解。

  了（le）解（jiě）機床的機（jī）械結構：要了解機床的機械構造組成；要掌握機床的軸係分布；更要牢牢地掌握（wò）機床各個數控軸的正負方向；要掌握機床的各部件的功能和（hé）使用，譬如簡單的氣動係統原理和功能，簡單的液壓係統工作原理和功能；另外要掌（zhǎng）握機（jī）床各輔助單元（yuán）的工作原理和功能，譬如（rú）刀庫、冷卻單元、電（diàn）壓穩壓器（qì），電（diàn）器櫃（guì）冷卻器等等單元的工作原理，功能和使用方法，以及機床各（gè）個安全門鎖的工作原理、功能（néng）和使用方法。

  牢牢地掌握機床（chuáng）的各操作（zuò）按鈕功能：知道怎麽執行程序；怎麽暫（zàn）停程序後檢查工件加（jiā）工狀態後，恢複暫停狀態後繼（jì）續執行程序，怎麽停止程序；怎麽更改程序後再執行程序，諸如此類。

  了解你所操作（zuò）機床是（shì）什麽樣的操作係統；簡單了解數控（kòng）係統的控製原理和工作方法；係統使用什麽樣工作（zuò）語言（yán），機床加工使用的軟件（jiàn）及其使用的語言。如果操（cāo）作者對該語言不了解或者對（duì）該語言的專業詞匯不了解，那麽就需要專業的培（péi）訓，在培訓時（shí）需要認真地（dì）做好筆記，機床軟（ruǎn）件（jiàn）中的每個詞匯代表什麽中文意思，必須死記硬背進（jìn）行掌握，那麽才能為以後在工作中正確使用機（jī）床。

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

  其（qí）次，要熟練掌握（wò）控製數控機床的手動或者自動操作，熟練掌握控製機床的各（gè）數控軸（zhóu）的移動。

  操作（zuò）者必須達到熟能（néng）生巧的境（jìng）界，那麽才能在任（rèn）何情況（kuàng）下都能做到收放自如；才會在遇到碰撞或者（zhě）故障情況下，操作者可以正確而及時的處理問題，操作者才會形成條（tiáo）件反射，果斷采取製動手（shǒu）段。

  另外操（cāo）作者對數控機床的加工程序要非（fēi）常熟悉（xī）；什麽樣的工序（xù）和操作（zuò），機床就應該有什麽樣的動作，都要非常熟悉。當機床執行程序時，你才能在第一（yī）時（shí）間知道機床動作是否正確，是否需要采（cǎi）取製動措施。另外，每個初（chū）學（xué）操作者在操作機床（chuáng）的初期或多或少有一些恐懼心（xīn）理，害怕機床發生撞刀、發生撞機。那麽隻有（yǒu）操作者在熟練掌握了數控機床的操（cāo）作之後，才能克服類似的（de）恐懼心（xīn）理，才能在此基礎之上學習掌（zhǎng）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（shù）補償和刀具或者砂輪的直徑和長度的（de）補償。

  首先經過培訓（xùn）掌握你所要操作數控機床的編程語言（yán），編程方法（fǎ）和（hé）各參數補償方法。現在（zài）大多數先進的數控機床都配有編程或仿真的PC工（gōng）作站。那麽初學者可（kě）以在工作站上先進行軟件編輯和機床切削的仿真學（xué）習。

  在學習編程過程中，不要隻注重模擬（nǐ）結果，更重要是要學習模擬加工的過程，要明（míng）白工件的加工需要使（shǐ）用什麽樣的刀具或者砂輪，機床數控軸通過怎樣的運動軌跡（jì）完成了切削加（jiā）工；機床在執行具體某個工序加工時，機床（chuáng）內各（gè）相關（guān）部件移動的位置和（hé）方向；注意在（zài）執行加工時各個（gè）軸的運動（dòng）方（fāng）向和切入方向，包括怎樣進刀，怎樣退刀，注意在機床加（jiā）工時（shí）各個工（gōng）步的快進速（sù）度和位移，各個工步的工進的速度和位移。在通（tōng）過仿真軟件進行（háng）加工，注意（yì）在模擬過程中所有參數都必須正（zhèng）確輸入，不要（yào）因為模擬就隨意輸入馬虎了事，這樣可能出現仿真加工的結果不正確；或者造成以後實（shí）際加工時的碰撞事故（gù），或者零（líng）件報廢。如果仿真軟（ruǎn）件有防碰撞測（cè）試的功（gōng）能，那麽就要（yào）使（shǐ）用該功能，檢查（chá）編程的正確性。

  另外，操作（zuò）者需要特注意：仿真加工隻是理（lǐ）論上的一個結果（guǒ），並不代表機床在實際切削加工過程（chéng）中就不會發生碰（pèng）撞，也不代表就能加工出合格的產（chǎn）品。仿真（zhēn）模擬（nǐ）的目的（de）是為了節（jiē）省編程時間，提高機床實際利用率，減少加工（gōng）工件時的調試時間（jiān），並不代表實際（jì）的零件加工。完成完美的工件加工是和數控機床操作者的智慧（huì）和汗水密不（bú）可分的。

  要點四，實際加工過程中的加工技巧，認真做好準備工（gōng）作，先將圖紙（zhǐ）讀懂，確認要加工（gōng）工件的位（wèi）置，確認要加工工件部位的精度公差，然後編輯加工程序。要將加工中（zhōng）需要的工（gōng）件和刀具或者砂輪（lún）準備好，將加工過程中需要的（de）檢測儀器都準備好，將（jiāng）加工過（guò）程中需（xū）要的輔助工裝和夾具都準備齊全。

  加（jiā）工（gōng）第一件工件時（shí），機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時應該先進行對刀，檢查程（chéng）序動作是否正確。

  工件加工時盡量采取（qǔ）一次裝夾，完成工件加工；如果需要進（jìn）行測量或者其他原因需要工件的二次裝夾，那麽就必須保證（zhèng）第二次裝夾與（yǔ）第一（yī）次（cì）裝夾的定位和加工基準的（de）統一。如果（guǒ）采取機床的自動定（dìng）位裝置，那麽需要保持自動（dòng）測（cè）量係統的測量速度一致性。在對工件的加工精度進行檢測時，最好能夠在（zài）機床上完成，這樣可以減少二次裝夾的（de）定位誤差。另（lìng）外，機（jī）床在加（jiā）工工件的某些部位（wèi），其尺寸公差的精度要求較高時，操作者在每（měi）次加（jiā）工完成後，都（dōu）需要進行（háng）精度（dù）檢查，檢查合格後再去加工工件下一個的位（wèi）置；如果工件上某個部位的形狀是由兩個或者多個方向加工合（hé）成的，那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，那麽加工時應先加工對工（gōng）件精（jīng）度影（yǐng）響較小的一個方向，然後再加工工（gōng）件公差要求較高的方向，最後反（fǎn）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工件進行測量，同時又不能把工（gōng）件從機（jī）床上取下進行測量，否則影響工件的加工精度，那（nà）麽（me）可以使（shǐ）用特殊的卡規、塞規、量規等手段來檢測，如（rú）果機（jī）床本身軟件帶（dài）有測量功能，那麽可以使用機床本身來測量工件。在完成整個工件的加工後，再對工件進行全麵的（de）檢測。

  對於成（chéng）批量工件（jiàn）的（de）加工。當初次（cì）程序調試完成後，那麽（me）需要優化加工程序。優化的基本原則（zé）如下：保證加工（gōng）質量的（de）前提（tí），優化切削參數，譬如工進速度、刀具（jù）或砂輪轉（zhuǎn）速、橫向進給量，加工深度等（děng）等；優化加工步驟，優（yōu）化加工基準，提高加（jiā）工效率，使用高壽命刀（dāo）具或砂輪，減少換刀（dāo）次數或者砂（shā）輪修正次數；建立合（hé）理（lǐ）的加工程序的數學（xué）模型，編輯有效可靠程（chéng）序，合理設置（zhì）粗精加工的餘量和次數和使用適當的成型刀具或者砂輪，對於提（tí）高效（xiào）率，保證加工質量具具有較為顯著的效果。

  對於保證被加工工件的加工質量應該注意以下幾方麵：加工時要（yào）對機床進行熱機一段時間，保持機床各機（jī）械軸在工作期間的（de）熱平衡，盡（jìn）量保持機床加（jiā）工過程的被加工工件溫度穩定，並且盡量保（bǎo）持工作頭、機床主軸、絲杠導軌，光柵尺，刀具夾頭或者砂輪接杆的冷熱平衡。如（rú）果（guǒ）機床使用（yòng）冷卻油和冷卻液，要（yào）保持其溫度恒定，冷卻（què）液的溫度是影響工件加工的（de）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（yī）般工廠晚上都需要關（guān）機，第二天需要再開機床（chuáng），所以每（měi）天機床（chuáng）工作前都需要進行熱機。為了提高的機床利用率，現有兩種方法可以實現機床加工（gōng）。一是開機後對原始程序（xù）稍許修改，在所有的加工（gōng）工序中做一（yī）個遠離工件的補償量，那麽加工過程中，機床的在機床加工時（shí）根據測量結果更改修正值，當機（jī）床處於熱平（píng）衡（héng）狀態後，修正值就可以不需（xū）要再更改。另外一種方法是，那麽（me）在（zài）開機後的一段時間（jiān）先（xiān）加工工件公差（chà）較大的（de）部位，然後經過一段時間後等到機床達到熱平衡後，再來加工工（gōng）件上某些公（gōng）差要求較高的位置；或者先用機床進行粗加工，等機（jī）床工作達到熱平衡後，再進行工件的精加工。

  對於一個具有多基準（zhǔn），有多處精度要求較高的（de）尺寸的工（gōng）件。那麽應先加工工件（jiàn）上有一個基準（zhǔn）僅定義一個或兩個尺寸，但尺寸精度要（yào）求較高的位置，而對同一基準有多個（gè）尺寸的部位，應先加工精度最高的部位，然後再加工精度較低的位置（zhì）。因為機床在加工（gōng）高精度的部位時（shí）工件容易產生廢品，那工件（jiàn）其餘的部位就可以不（bú）加工，這樣節省了加工成本。

  總之，加工的 基本原則：先粗加（jiā）工，把工件的多餘材料（liào）去掉，然後精加（jiā）工；加工中應避免振動的發生；避免工件加工時的熱變性。造成的振動發生有很多原因，可能是負載過（guò）大，可能是機床和工件的（de）共振，或者可能是機床的剛性不足，也可能是刀具或砂輪鈍化後造成的。我們可以通過下述方法來減小（xiǎo）振動：減小橫向進給量和加工深度，檢查工件裝夾（jiá）是否牢靠，提高刀（dāo）具的轉速或者降低轉速可以降低共振，另外（wài）查看是否有必要的更換新的刀具。

  對（duì）於（yú）數控機床操作的（de）初學者，經常發生碰撞。常聽別（bié）人說，不碰機床，就（jiù）學不會機床操作，這是一種非常錯（cuò）誤和有害的認識。機床碰撞對機床的精度是很大的損（sǔn）害，對於不同類型機床影響也不一樣。一（yī）般來說，對於剛性不強的機（jī）床影響較大，對於剛性較強的龍門結構的機床，在同等的（de）撞擊力下影響較小。如果機床是（shì）懸臂式得結構，以（yǐ）及機床（chuáng）主（zhǔ）軸是裝在一（yī）回轉（zhuǎn）軸（zhóu）上的機床結構，一旦機床發生碰撞的話，對機床的精度影響是致命的。所以（yǐ）對於高精度數控機床來（lái）說，碰撞絕對要杜絕。隻要操作者細（xì）心和掌握一定的防（fáng）碰撞的（de）方法，碰撞是完全可以預防和避免（miǎn）。 以下幾點心得或許對數控機床初學者（zhě）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 的（de）直徑和長度輸（shū）入錯（cuò）誤；二是（shì）對工件（jiàn）的尺寸和其他相關的幾何尺寸輸入錯誤以及工件的初始位置定位錯誤；三是機床的工件坐標（biāo）係設置錯誤，或者機床零點在加工過程中被重置，而產生變化。機床碰撞大多（duō）發生在機床快速移動過程中，這時候發生（shēng）的碰撞的危害也最大，應絕對避免（miǎn）。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床在更（gèng）換刀具或砂輪的時候（hòu），此時一旦程（chéng）序編輯錯誤，刀具或砂輪的直（zhí）徑和長度（dù）輸（shū）入錯誤，那麽就很容易發（fā）生（shēng）碰撞。在程序結束階段，各數控軸的退刀動作（zuò）順（shùn）序錯誤（wù），那麽也可能（néng）發生（shēng）碰撞。為了避免（miǎn）上（shàng）述碰撞，在第一次使用刀具和砂輪時，要仔細（xì）進行對刀，不（bú）能輕視該問題。為了避（bì）免碰撞，操作者在操作機床時，要充分五官的功能，觀（guān）察機床有無異常動作，有無火花，有無噪音和（hé）異常響（xiǎng）動，有無震動，有無焦味。發現異常情況應立即停止程序，待機床（chuáng）問題解決（jué）後，機床才能繼續工作（zuò）。同時在操作之前，操（cāo）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（yuán）應（yīng）經係統的（de）操作和安全培訓，持有培訓合格的上崗證後才能上機床工作。工作前，應知道滅火器的位置，並且操作者要掌握滅火器的方法，機床的氣壓開（kāi）關的（de）位置，機床（chuáng）的輸入電源的開關的（de）位置，液壓工作站的位置，都因（yīn）掌握（wò）應急的關閉的方法，對於使用冷卻油的磨床應將滅火器的放（fàng）置在機床的三米之內。

  總之，掌握數控機床（chuáng）的操作技巧是一（yī）個循序漸進的過程（chéng），並不能一（yī）蹴而就。它是建立在掌握了機床基本操作、基礎的機械加工知識和基（jī）礎的（de）編程知識之上的。數控機床操作技巧也不是一成不變的。它是需要操作者成分發揮（huī）想象力和動手（shǒu）能力的有機組（zǔ）合，是具有創新性的勞動。