浅谈数控车床撞刀现象

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摘 要：数控车床由于具有加工高精度、高效率、高柔性、低劳动强度等特点，在生产中运用普遍。数控车床加工的零件基本上是回转类零件，通常采用手工编程和手动操作机床按钮，如果程序输入错误或机床操作错误，很容易产生碰撞，一旦发生撞刀事故，势必造成生命或财产损失。因此，本文从机床操作和程序编写两方面研究避免数控车床发生撞刀的各种方法。

关键字：数控车床；撞刀；机床操作

中图分类号：TG519.1 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2013.06.043

0 前言

随着科技的发展和社会的进步，数控机床技术不断发展，其功能越来越完善，性能价格比也越来越高，在机械行业中已得到广泛应用。数控车床在企业中越来越普及，数控车床教学也在职业学校中普遍开展起来。在数控车床的学习、使用过程中，编制程序和操作加工要尽量避免碰撞安全事故的发生。基于多年数控车床的实际使用和教学实践，本文总结了数控车床发生撞刀安全事故的一般规律以及有关撞刀的预防和解决方法。

1 撞刀原因分析

撞刀是指刀具（包括刀架、拖板等）在移动过程中与工件、卡盘或尾座发生意外碰撞的机故。在长期的教学过程中发现学生在操作数控车床时容易撞刀，导致学生不敢碰机床。数控车床操作初学者，容易撞刀，撞刀是数控车床操作新手最有可能发生的事故，一旦发生撞刀事故，轻者影响机床精度，重者造成机床损坏，使机床的加工精度丧失，甚至造成人身事故，必须引起操作者的高度重视。撞刀原因很多，大致可归纳为操作机床不当和编程时考虑不周全所造成的撞刀。本文从这两方面进行分析，总结出撞刀的各种因素。

1.1 机床操作不当造成的撞刀

数控机床操作不当会造成刀架或车刀与工件、主轴卡盘或尾架发生碰撞。主要从以下各方面分析：

（1）工件没安装平稳。

（2）安装刀具错误。在安装刀具时一定要使刀位点对准主轴中心线，即刀具安装好后试切工件右端面，切完右端面后刀位点应在工件右端面中心。

（3）对刀时刀具与补偿号不对应。

（4）试切法对刀时走刀过快或背吃刀量过大。

（5）在位置补偿和磨损量补偿中都输入位置补偿。

（6）模拟运行没锁机床或锁机床模拟运行后没回参考点。

（7）建立机床工件坐标系引起的撞刀现象。

（8）量具读错引起的撞刀。

（9）工件夹持太松。

（10）刀架或车刀与尾架发生碰撞。回参考点或退刀时如果先回Z向将使刀架或车刀与尾架发生碰撞。

1.2 程序编写不当造成的撞刀

程序编制是数控加工至关重要的环节，提高编程技巧可以在很大程度上避免一些不必要的碰撞安全事故，编程不当从以下各方面分析：

（1）第一个G00坐标设置离毛坯太近。

（2）换刀命令前使用G00指令退出刀具时，未保证刀架转动时不发生碰撞（例如镗孔刀可能伸出较长）。

（3）程序中第一个移动指令或每一个换刀指令后的第一个移动命令不是X、Z两个坐标的绝对坐标定位。

（4）切削螺纹时，刀架移动速度超过伺服电机允许的速度，建议：主轴转速*导程不要超过3000mm/min 。

（5）加工螺纹时误把导程（F）当作进给速度，如：G92 X40 Z-20 F2写成G92 X40 Z-20 F80。

（6）在程序中盲目使用坐标系设置指令（如G50）。

（7）加工完零件退刀时先走Z向，再走X向。

2 撞刀常见现象解决方法

经过以上分析，数控加工中的撞刀现象都有其直截原因，根据常见的撞刀原因，结合实际操作经验，现提出如下几点对策：

（1）经常检查车床限位挡块是否在正确位置，有否松动。

（2）程序输入完成后必须仔细检查是否存在错误，避免因坐标数字或正副号输错而引起撞刀。

（3）正确对刀并设置刀补，Z方向试切对刀时，必须注意对刀使用的Z向零点应与编程使用的Z向零点统一，避免因工件坐标系设置不统一而造成撞刀。

（4）程序编好后应先进行单段调试，并把显示屏幕切换到能同时看到工件坐标系及正在执行的程序的页面。

（5）将刀架移动到安全位置，按下锁住机床和空运行键进行空运行操作，主要观察运行轨迹是否正确，且仿真运行后要回参考点校验。

（6）经校验后的程序如果没有出现危险指令和错误，也没有出现报警，校验出的图形也没有问题，先别急于加工。首先，要再检查程序中是否有刀号。其次，看换刀点是否安全。第三，检查G00指令、G01指令的使用是否正确。最后，检查程序中是否存在移动指令与刀具指令同在一个程序段中。

（7）当启动和结束程序的时候，要把倍率调到0，在看清程序和刀具的位置以后再给倍率，调试程序时快速进给要调到最慢，最好手不离开进给保持，要养成先看后走的习惯。开始阶段运行时，把快速倍率设置得慢一些（如可设置到25%），随时看剩余移动量。

（8）如果加工时必须使用尾架，安装刀具时必须考虑到在X方向电动刀架与尾架不发生碰撞的极限位置，在Z方向拖板与尾架不发生碰撞的极限位置。

（9）建议使用模拟软件（例如《宇龙数控仿真系统》）在电脑中调试好程序后再传送到机床，以避免程序输入时可能发生的错误。

3 结束语

数控车床碰撞安全事故应以预防为主。作为机床操作者首先应熟悉数控系统的各种操作，掌握系统功能键，达到熟练操作，减少失误，将误操作的概率降至最低点；其次在编写加工程序时，应根据工件特点进行，按工件的形状及加工位置确定退刀和回零的顺序是先退X 向，还是先退Z 向；再次应注意机床的保养，在平时加工后，丝杠，导轨应擦拭干净，避免切屑等杂物夹在滚珠丝杠和导轨内，造成加工出现误差，损伤导轨，影响加工；同时，操作人员还要掌握一些异常情况发生时紧急处理方法。如按暂停、急停及切断电源等来最大限度的减少碰撞事故发生带来的损失。

参考文献

[1]黄康美.数控加工编程[M].上海：上海交通大学出版社，2004：9-37.

[2]李银海.机械零件数控车削加工[M].北京：科学出版社，2008：2-32.

[3]周保牛.数控车削技术[M].北京：高等教育出版社，2007：335-338.

[4]孙学强.机械加工技术[M].北京：机械工业出版社，2011：20-41.