浅谈数控车床实训教学中的撞刀现象及对策_刘美玲.docx
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1、浅谈数控车床实训教学中的撞刀现象及对策 刘美玲 (山东英才学院机械学院,山东济南 250104) 摘要:数控机床的应用越来越广泛,因此,对数控机床的保护不容忽视。撞刀现象会影响数控机床的精确度,为 了防 止学生在数控车床实训时发生撞刀现象,从程序编制和数控车床操作等方面总结出以下几种常见的撞刀现象 与解决方 法。 关键词:数控车床 ;撞刀;解决方法 中图分类号: TG519.1 文献标识码 : A 文章编号: 1003-773X(2012)05-0168-03 引言 在数控技术专业的教学过程中,一般都从数控车 床 的编程入手,从而奠定数控机床的编程基础。在数 控车 床的实训教学过程当中 ,往往
2、由于编程、操作或其 他原 因,引起撞刀。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 床事 故,是同学们在数控车床操作过程中最有可能发 生的事 故,一旦发生撞刀事故,刀具受损,机床精度降 低,甚 至危及操作者的生命,因此,在数控车床的操作 过程当 中,应尽量避免撞刀现象的出现。现将在教学 过程中遇 到的撞刀问题总结如下。 1 程序编制错误 1) 忘记输入小数点。有些车床为小数点编程, 或 己经设置为小数点编程,编辑时必须输入小数点,否 则 默认的单位为 |xm,即实际坐标值仅为设定值的千分 之 一。例如,加工直径为 30 mm 的轴类零件,若编程 写成
3、 X30,则变成加工 30 pm 的轴,有可能会撞到工件 上。 2) 增量坐标编程。虽然数控车床可以采用绝对、增量 和混合编程。但是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必须是 X、 Z 二个坐标的绝 对 坐标定位。若采用增量坐标 f/、 W 编程,可能会撞 刀。 3)换刀点位置错误 1。换刀命令前使用 G00 指令 退出刀 具时,必须充分考虑相关刀具的实际伸出位置 与工件毛 坯的相对关系,保证刀架转动时不发生碰撞 (例如镗孔 刀可能伸出较长),必须使刀架有足够的转 位空间,一 般至少写成 GOO XI00. Z100.。 4)参数输入 错误。学 生在实训的过程中,一般都是
4、进行外轮廓的 加工,因此, 在用 G73 和 G71 加工内轮廓时,格式中, G71 t/_,尺 _ 和 &73 t/ _ , 中 的 t/均应变为负值, 若仍然按外 轮廓输入正值,则按照外轮廓的走刀路线 进行加工,造 成撞刀。 5)循环指令的循环起点错误 m。 G90 (G94、 G92)固定循环指令,走刀路线,如图 1 所示 , 刀尖位置 小,程序运行到第四步回循环起点时,会造成刀具和工 件相撞。 6) G73 指令参数错误。( 773 循环指令 G73 中, 一定要合适。 /的参数是 X 轴总切削 余量太小,则撞 刀 ;若太大,会使空走刀次数增多, /一 般取值为毛坯 直径与零件图上最小
5、直径之差的一半。 7) 切槽忘记退刀。假设毛坯直径为 40mm,槽的直径 为 20 mm,编写程序时, ., GDI 尤 20./D.05 ;接着 退 刀: 000X100. Z100.;则切槽刀走折线,会撞刀。不要 忘 记 切 完 槽 后 , 先 将 刀 退 出 毛 坯 , , GDI JS20. K).05 ; X45. ZD.1 ; GOO X100. Z100.;就不会撞 刀了。 8) 程序输入错误。在数控车床实训中,往往由于学生 对 车床编程指令理解的不透彻 ,会因编程错误引起撞 刀现 象的出现。例如,在加工锥面螺纹时,用 G92 指令 编 程,在第三次循环加工时 ,发生撞刀现象。螺
6、纹刀尖 崩 坏,工件报废。停机检查程序,发现在 G92 指令第三 刀 X18.50 写成 19.05,背吃刀量过大,引起撞刀现象。 9) 模态指令未初始化。 G41、 G42 指令的问题。若在 前 一程序中使用 G41、 G42 指令进行刀尖圆弧半径补 偿, 在程序结束时没有使用 G40 取消。则下一个程序 编制 的时候,必须先使用 G40 进行初始化,否则在加 工时 图 1 G90 走刀路线 收稿日期: 2012-04-26;修回日期: 2012-05-13 作 者 简 介 : 刘 美 玲 (1978-),女 , 山 东 威 海 人 , 讲 师 , 本 科 , 主 要 从 事 机 械 制 造
7、 及 其 自 动 化 的 教 学 工 作。 Email:liu_meiliiig2011edu126.c m. 2 机床操作不当 1) 没有正确回参考点气机械回参考点的目的是 建 立机床坐标系,因此开机床后必须首先回参考点。 在机 床回参考点时,如果刀架 X 方向靠近主轴中心线, 让 刀架沿 Z 轴正方向回零,容易使转位电机和尾座相 撞, 因此,必须让初学者养成一个好的操作习惯,回参 考点 时,先回 Z 方向,再回 Z 方向。 2) 忘记关闭空运行开关。由于在程序模拟时,为 了 节省时间常常将空运行开关打开。空运行指的是机 床所 有运动轴均以 G00 的速度运行。如果在加工时空 运行 开关未并
8、闭,机床忽略给定的进给速度,而以 的 速度运行,造成撞刀。 3) 不熟悉机床面板。学生初次接触数控车床,面 板 没有牢固掌握,在出现应急情况时,把急停按成了暂 停, 引起撞刀。 4) 程序校验后忘记重新返回参考点。在校验程 序 时机床是锁住不动的,而刀具相对工件加工在模 拟运行 (绝对坐标和相对坐标在变化 ),这时的坐标与 实际位置 不符,须用返回参考点的方法,保证机械零 点坐标与绝 对和相对坐标一致。如果在校验程序 后,没有发现问题 就进行加工操作,会造成撞刀 现象。 5) 刀具补偿错误输入。刀具补偿分为刀具长度 补 3 其 他 原 因 图 2 工 具 补 正 页 面 图 3 磨 耗 页 面
9、 偿和刀具半径补偿两大类,其中刀具长度补偿也称 为刀 具几何及磨损补偿。刀具长度补偿数据通常是通 过对刀 后采集到的,而且必须将这些数据准确地存储 到刀具数 据库中,然后通过程序中的刀具补偿来调用 执行。一定 要将刀具长度补偿输入到正确的刀补页 面,如图 2 所示; 很多同学输入到磨耗页面,如图 3 所 示,造成撞刀。刀 补指令用 r 代码表示。常用 r 代码 格式为: 7Vxxx,其 中前 2 位表示刀具号,后 2 位表示刀 具补偿号。刀补号 和刀位号可以不一致,但是为了减 少撞刀的可能,最好 将刀补号和刀位号设为一致。为 使系统能正确计算出刀 具中心的实际运动轨迹,除要 给出刀尖圆弧半径以
10、外, 还要给出刀具的理想刀尖 位置号分别输入到图 2 番号所 示的 i?和中。只有 在刀具数据库内按刀具实际放置情况 设置相应的刀尖 位置号,才能保证进行正确的刀补,否 则会影响零件的 加工质量,甚至撞刀。 6) 运行程序前没复位。程序一般是从光标所在 位 置开始向下执行。对车床而言,需要调用所用刀具 的刀 补值,而且加工过程中,主轴要正转,如果光标位 于程 序中间而运行程序,会引起撞刀。 以上是同学们在实训时经常会遇到的问题,下面 的 情况也会引起撞刀,比如程序输入时误将 Z-20.输入 为 220.;刀架离工件太近,换刀时空间不够引起撞 刀。切 削过程中使用 G00 指令 ;刀具或工件没有
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