數控機床的（de）基本操作與技巧總結

  當前國內許多剛剛從事數控機床（chuáng）操作人員，一部分操作者（zhě）是，對機械加工非（fēi）常熟悉，但對於數控機床的編程是比較陌生的；一部分（fèn）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（shí）際的機械加工經驗；也（yě）有很多操作者是從來沒有接觸過（guò）機械加工和編程的，那他們要學習數控機床操作（zuò），困難是非常巨大的。

  對於（yú）這些初（chū）學數控機床的人員，掌（zhǎng）握（wò）一定的數控機床操作（zuò）技巧是非常重要的。一方麵他們可以避免發生機床碰撞事（shì）故，導致（zhì）機床損（sǔn）壞；二是（shì）可以在較短的（de）時間之內，能夠迅速提高操作（zuò）者的數控機床操作技能，勝任本職工作。本文特別（bié）針對這些剛接觸數控（kòng）機床的操作人員，介紹了（le）一些數控機床的操（cāo）作技巧的理論知識，希望對剛剛從事的數控機床（chuáng）的操作者來說有一些借鑒的意義。

  首先，操作者需對操（cāo）作的數控機床有一個全麵的了解。

  了解機床的機械結構：要了解機床的機械構造（zào）組成；要掌握機床（chuáng）的軸係分布；更要牢牢（láo）地掌（zhǎng）握機床各個數控（kòng）軸的正負方向；要掌握機床（chuáng）的各部件的功能和使用，譬如簡（jiǎn）單的氣動係統原理和功能，簡單的液壓係統工作（zuò）原理和功能；另外要掌握機床各輔助單（dān）元的工作原理和（hé）功能，譬如刀庫、冷卻單元、電壓（yā）穩壓器，電器櫃冷卻器等等（děng）單（dān）元的工作原理，功能（néng）和使用方法，以及機床（chuáng）各個安全（quán）門鎖的（de）工作原理、功能和使用方法。

  牢牢地掌（zhǎng）握機床的各操作按鈕功能：知道怎麽執行程序；怎麽暫停程序後檢查工件加工狀態後（hòu），恢複暫停（tíng）狀態後繼續執行程序，怎麽停止程序；怎麽更改程序後再執行程序，諸如此類（lèi）。

  了解你所操作機床是什麽（me）樣的操作係統；簡單了解數控係統的控（kòng）製原理和工作方法；係統使用什麽（me）樣（yàng）工作（zuò）語言，機床加工使用的軟件及其使用（yòng）的語言。如（rú）果操作者對該（gāi）語言（yán）不了解或（huò）者對該語言（yán）的專業詞匯不了解，那（nà）麽就需要專業的培訓，在培訓時需要認真地做好筆記，機床（chuáng）軟件中的每個詞匯代表什麽中文意（yì）思，必須死記硬背進行掌握，那麽才能為以後在工作（zuò）中（zhōng）正（zhèng）確使用機床。

  另外，操作（zuò）者也需要（yào）在培訓時對一般的操作報（bào）警（jǐng）的語句進行學習掌握，知道其中文是代表（biǎo）什麽意思，怎（zěn）麽解決問題，怎麽消除（chú）錯誤報警。另外（wài）對於操作者來說，如果有精力和能力允許的話，可以（yǐ）對（duì）該類語言進行（háng）學習掌握，那麽對以後提高機床（chuáng）操作技巧有很（hěn）大幫助（zhù）。

  其次，要熟練掌握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數控軸的移動（dòng）。

  操作者必須達到熟（shú）能（néng）生巧的境界，那麽（me）才能在任何情況下都能（néng）做到收放自如；才會在遇到碰撞或者故障情況下，操作者可以正確而（ér）及時（shí）的處理（lǐ）問題，操作者才會形（xíng）成條件反射，果斷采取製動手段。

  另外操作者對（duì）數控機床的（de）加（jiā）工程序要非常熟（shú）悉；什（shí）麽樣的工序和操作，機床就應該有什（shí）麽樣的動作，都要非常熟悉（xī）。當機床執行程序時，你才能在（zài）第一時（shí）間（jiān）知道機（jī）床動作是否正確，是否需要采取製動措施。另外，每個初學操（cāo）作者在操作機床的初期或多或少有一些（xiē）恐懼（jù）心（xīn）理，害怕機床發生撞刀、發（fā）生撞機。那麽（me）隻有操作者在熟練掌握了數控機（jī）床的操作之後，才能克服類似的恐懼心理，才能在此基（jī）礎之上學習（xí）掌握更高（gāo）的數控機床操作技巧。

  第（dì）三，要熟練掌握程序編（biān）輯，各個工序的（de）參數補償和刀具（jù）或者砂輪的直徑（jìng）和長度的補償。

  首先（xiān）經過培訓掌（zhǎng）握你所要操作數控機床（chuáng）的編程語言，編程方法和各參數補償方法。現在大多數先進的數（shù）控機床都配有編程（chéng）或仿真的PC工作站。那麽初學者可以在工（gōng）作站上先進行軟件編輯（jí）和機床切削的仿真學習。

  在學習編程（chéng）過程中，不要隻注重模擬（nǐ）結果，更重要是要學（xué）習模擬加工（gōng）的過（guò）程，要明白工件的加工需要使用什麽樣的（de）刀具或者砂輪，機床數控軸通過怎樣的運（yùn）動軌跡完成了（le）切削加工；機床在執行具體某個工序加工（gōng）時，機床內各（gè）相關部件移動的位（wèi）置和方向；注意在執行加工時各（gè）個軸的運（yùn）動方向和切入方向，包括怎樣進刀，怎樣退刀，注意在（zài）機床加工時各個工步的快進速（sù）度和位移，各個工步的（de）工進的速度和（hé）位移。在通（tōng）過仿真軟件（jiàn）進（jìn）行加工，注意在模擬過程中所有參數都必須正確輸入，不要因為模擬就隨意輸（shū）入馬虎（hǔ）了事，這樣可能出現仿真加工的結果不正確；或者造成以（yǐ）後實際（jì）加工時的碰撞事故，或者（zhě）零件報（bào）廢。如果仿真軟件有防碰撞測試的功能，那麽就要使用該功能，檢查編程的正確性。

  另外，操作者需要特注意：仿真加工隻是（shì）理（lǐ）論（lùn）上的一個結果，並不代表機床在實際切削加工（gōng）過程中就不（bú）會發生碰撞，也不（bú）代表就（jiù）能（néng）加工出合格（gé）的產品。仿真模（mó）擬的目的是為了節省編程時間，提高（gāo）機床實際利用率（lǜ），減少加工（gōng）工件（jiàn）時的調試時間，並不代（dài）表實際的（de）零件加工。完成完美（měi）的工（gōng）件加工是和數控機（jī）床操作者的智慧和（hé）汗水密不可分的。

  要點四，實際加工過程中的加工技巧，認真做好準備工作，先將圖紙讀懂，確認要加工工件的位置，確認要加工工件部位的精度公差，然後編輯加工程（chéng）序。要將加（jiā）工（gōng）中（zhōng）需要的工件和刀具（jù）或者砂輪準備好，將加（jiā）工過程中需要的檢測儀器（qì）都準備好，將加工過（guò）程中需要的輔助工裝（zhuāng）和夾（jiá）具都準備齊全。

  加工（gōng）第一件工件時，機床應該使用單步工作狀（zhuàng）態進行試（shì）切削。當機床程序每調用一個新的刀具或者砂（shā）輪時應該先進行對刀，檢查程序動（dòng）作是否（fǒu）正確。

  工件（jiàn）加工時盡量采取一次裝夾，完成工件加工；如（rú）果需要進行測量或者其他原因需要工件的（de）二次裝夾，那麽就必（bì）須保證第（dì）二次裝夾與第一次裝夾的定位和加工基準的統一。如果采取機床的自動定位裝置，那麽（me）需要保持自動測量係統的測量速度一（yī）致性。在（zài）對工件的加工精度進行檢測時（shí），最好能夠在機床上完成，這樣可以減（jiǎn）少二次裝夾的定位誤差。另外（wài），機床在加工工件的某些部位，其尺寸公差的（de）精度要求較高時，操作者在每（měi）次加工完成後，都需要進（jìn）行精度檢查，檢查合格後再去加工工件下一個的位置；如果工件上（shàng）某個部位的形狀是由（yóu）兩個或者多個方向加（jiā）工合成的，那麽每個方向的加工都會影響該部位形狀的位置或者形狀的公（gōng）差，那麽加工時應先加（jiā）工對工件精度影響較小的一個方向，然後再加工工件公差要（yào）求較高的方向，最後反複加工，最後逼近所要求的（de）精度。如果在（zài）機（jī）床上使用標準的測量儀器不能對工件進行（háng）測（cè）量，同時又不能把工件從機床上取下（xià）進行測量（liàng），否則影響工件的（de）加工精度，那麽可（kě）以使用特殊的卡規、塞（sāi）規、量規等手段來檢測，如果機床本身軟件（jiàn）帶有（yǒu）測量（liàng）功能，那麽可以使用（yòng）機床本身來測（cè）量工件。在完成（chéng）整個工件的加工後，再對（duì）工件進行全麵的檢測。

  對於成批量工件（jiàn）的（de）加工。當初次程序調試（shì）完成後，那麽需要優化加工程序。優化的基本原則如下：保證加工質量的前提（tí），優化切削參數，譬如工（gōng）進（jìn）速度、刀具或砂輪轉速、橫向進給量，加工深度等等（děng）；優化加工步驟，優化加工基（jī）準，提高加工效率，使用（yòng）高壽（shòu）命刀具或砂輪，減（jiǎn）少換刀次數或者砂輪修正次數；建立（lì）合理的加工程序的數學模型，編輯有效可靠程序，合理設置粗精加工的餘量和次數和使用適當的成型刀具或者砂輪，對於提高效率，保證加工質量具具有較為顯著的效果。

  對於保證被加（jiā）工工件（jiàn）的加工質量應該（gāi）注意以下幾（jǐ）方麵：加工時要對機床進行熱機一（yī）段時（shí）間（jiān），保持機床各機械軸在（zài）工作期間的熱平衡，盡量保持機床加工過程的被加工工件溫度穩定，並且盡量保持工作頭（tóu）、機床主軸、絲杠導軌（guǐ），光柵尺，刀具夾（jiá）頭或者砂（shā）輪接杆的冷熱平衡。如果機床使用冷卻油和冷卻液，要保持其溫度（dù）恒定，冷卻液的溫度（dù）是影響工件加工（gōng）的精度的重要因素之一，通過機（jī）床（chuáng）的冷卻係統來保證冷卻液的恒定溫度（dù）。

  一般工廠晚上都需要關機，第二天需要再開機床，所以每天機床工作（zuò）前都需要進行熱機。為了提高的機床（chuáng）利用率，現有（yǒu）兩種方法可以實現（xiàn）機床加工。一（yī）是開機後對（duì）原始程序（xù）稍許修改，在所有的加工工（gōng）序中做（zuò）一個遠離工件的（de）補償量，那麽（me）加工過程中，機床的在機床加工時根據（jù）測量結果更改修正值，當機床處於熱平衡狀態後（hòu），修正值就可以不需（xū）要再更改。另外一種方法是，那（nà）麽在開（kāi）機後的一段時間先加工工件公差較大的部位，然後（hòu）經過一段時間後等到機床達到熱（rè）平衡後（hòu），再來加工工（gōng）件上某（mǒu）些公差要求較高（gāo）的位置；或者先用機床進（jìn）行（háng）粗加工，等機床工作達（dá）到熱平衡（héng）後，再進行工件的精（jīng）加工。

  對於（yú）一（yī）個具有多基準，有多處精度（dù）要求較高的尺寸的工件。那麽應先（xiān）加（jiā）工工（gōng）件上有（yǒu）一個基準僅定義一個或兩個尺寸，但尺寸精度要求較高的位置，而（ér）對同一基準有多個尺（chǐ）寸的部位，應（yīng）先加工精度最高的部位（wèi），然後再加工精度較低的位置。因為機床在加（jiā）工高精度的部位時工件容易產生廢品，那工件其餘的部位就可以不加（jiā）工（gōng），這樣節省了加工成本。

  總之，加工的 基本原則：先粗加工，把工件的多餘材料去掉，然後精（jīng）加工；加工中應避免振動（dòng）的發生（shēng）；避免工件加（jiā）工時（shí）的熱（rè）變（biàn）性。造成（chéng）的振動發生有很多原因，可能是負載（zǎi）過大（dà），可能是機床和工件的共振，或者可能是機床的剛性不足，也可能是刀具或砂輪鈍化後造成（chéng）的。我們可以通過下述方法來減小振（zhèn）動：減小橫向進（jìn）給量和加工深度，檢查工件裝夾是否牢靠，提高刀具的轉速或者降低轉速可以降低（dī）共振，另外查看是否（fǒu）有必要的（de）更換新的刀具。

  對於數控機床操作的初學者，經常發生碰撞（zhuàng）。常聽別人說，不碰（pèng）機床（chuáng），就學不會機床操作，這（zhè）是一種非常錯誤和（hé）有害的認識。機（jī）床碰撞對機床的（de）精度是很（hěn）大的損（sǔn）害，對於不同類型（xíng）機床影響也不一樣。一般（bān）來說，對於剛性不強的（de）機床影響較大，對於剛性較強的龍門結（jié）構的機（jī）床，在同等（děng）的撞（zhuàng）擊力下影（yǐng）響較（jiào）小（xiǎo）。如果（guǒ）機床是懸臂式得結構，以及（jí）機床主軸是裝在一回（huí）轉軸上的機床結構（gòu），一旦（dàn）機床發生碰撞的話，對機床的（de）精度影響是致命的。所以對於高精度（dù）數（shù）控機床來說，碰撞絕對要（yào）杜絕。隻要操作者細心和掌握一定的防碰（pèng）撞的方法，碰撞是完全可以預防和避免。 以下幾點心得或許對數控機床初學者預防碰撞有所幫助（zhù）。

  碰撞發生（shēng）的最（zuì）主要的原因：一是對刀（dāo）具或者砂輪 的直徑和（hé）長度輸入錯誤；二是對工件的尺寸和其他相（xiàng）關的幾何尺寸輸入錯誤以及工件的初始（shǐ）位置定位錯誤；三是機床的工件坐標係設置錯誤，或（huò）者機床零點在加（jiā）工過程中被（bèi）重置，而產生變化。機床碰（pèng）撞（zhuàng）大多發生在機床快速移動過程中，這時候發生的碰撞的危害也最大，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床在更換刀具或砂輪（lún）的時（shí）候，此時一旦程序編輯錯（cuò）誤，刀具（jù）或砂輪的直徑和長度輸（shū）入（rù）錯（cuò）誤（wù），那麽就很容易（yì）發生碰撞（zhuàng）。在程序結（jié）束階段，各數控軸的退（tuì）刀動作順序錯誤，那麽也可能發生碰撞。為（wéi）了避（bì）免上述碰撞，在第一次使用刀（dāo）具和砂輪時，要（yào）仔細進行對刀，不（bú）能輕視（shì）該問題。為了避免碰（pèng）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（yǒu）無火花，有無噪（zào）音和異常響動，有無震動，有無焦味。發現異常情況應立（lì）即停止程序，待機床問題解決後，機床才能（néng）繼續（xù）工作。同時在操作之前，操作者應該接受機（jī）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（zuò）和安全培訓（xùn），持有培訓合格（gé）的上崗證後才能上機床工作。工作前，應知道（dào）滅火器的位置，並且操作者要掌握滅火器的方（fāng）法（fǎ），機床的氣壓開關的位置，機床的輸入電源的開關的位置，液壓工作站的位置，都因掌握應急的（de）關（guān）閉的方法（fǎ），對於使用冷卻油的磨床應將滅火器的放置在機床的三米之內。

  總之，掌握數控機床的（de）操作技巧是一個循序漸（jiàn）進的過程（chéng），並不能一蹴而（ér）就。它是建立在掌握了機床基本操作（zuò）、基礎的機械加工知識和基礎的編程知識之上（shàng）的。數控機床操作技巧也不是一成不變的。它是（shì）需要操作者成分發揮想象力和（hé）動（dòng）手（shǒu）能力的有機組合，是具有創新性的勞動。