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數(shù)控機床使用時應(yīng)注意的安全問題
數(shù)控機床的進(jìn)給速度已從80年代的16m/min到現(xiàn)在的24~40m/min,機床主軸轉(zhuǎn)速也從2500r/min上升到現(xiàn)在6000~40000r/min,機床結(jié)構(gòu)也從敞開型向封閉型轉(zhuǎn)變。在這樣的高速度和結(jié)構(gòu)的情況下,一旦由于編程和操作失誤,操作者來不及按急停按鈕,刀具已與工件相撞。為避免出現(xiàn)機床和人身事故,在編程和操作時可采取以下措施(以FANUC系統(tǒng)為例)。
程員在編程時設(shè)定的工件坐標(biāo)系原點應(yīng)在工件毛坯以外,至少應(yīng)在工件表面上。
在正常情況下,工件坐標(biāo)系原點可以設(shè)在任何地方,只要此原點與機床坐標(biāo)系原點有一定的關(guān)系即可。但在實際操作時,萬一出現(xiàn)指令值為零或接近零時,刀具就會直指零或接近零的位置。在銑削加工時,刀具將奔向機床工作臺面或夾具基面:在車削加工時,將奔向卡盤基面。這樣,刀具將穿透工件直指基準(zhǔn)面。此時,若為快速移動,則必發(fā)生事故。FANUC系統(tǒng)一般設(shè)定:當(dāng)省略小數(shù)點時,為zui小輸入單位,通常為μm。當(dāng)疏漏了小數(shù)點時,則輸入的值將縮小成千分之一,此時,輸入的值就會接近于零。或者,由于其他原因,使刀具本應(yīng)離開工件但實際并未離開工件而進(jìn)入工件之內(nèi)。出現(xiàn)這種情況時,工件坐標(biāo)系零點應(yīng)設(shè)在工件以外或在工作臺(或夾具)基面上,其結(jié)果將是不一樣的。
編程員和操作者在書寫程序時,對小數(shù)點要倍加小心。FANUC系統(tǒng)在省略小數(shù)點時為zui小設(shè)定單位,而大多數(shù)國產(chǎn)系統(tǒng)及歐美的一些系統(tǒng),在省略小數(shù)點時,則為mm,即計算器輸入方式。若你習(xí)慣了計算器輸入方式,則在FANUC系統(tǒng)上就會出現(xiàn)問題。不少編程員和操作者,可能兩種系統(tǒng)都要使用,為防止因小數(shù)點而使尺寸變小的情況,應(yīng)在計算器輸入方式的程序中,也加上小數(shù)點。這樣做,對某類系統(tǒng)是多余的,但養(yǎng)成習(xí)慣后,就不會因為小數(shù)點而出現(xiàn)問題。
為了使小數(shù)點醒目,在編程時往往把孤立的小數(shù)點寫成“.0”的形式。當(dāng)然,系統(tǒng)在執(zhí)行時,數(shù)值的小數(shù)點以后的零被忽略。
操作者在調(diào)整工件坐標(biāo)系時,應(yīng)把基準(zhǔn)點設(shè)在所有刀具物理(幾何)長度以外,至少應(yīng)在zui長刀具的刀位點上。
對于工件安裝圖上的工件坐標(biāo)系,操作者在機床上是通過設(shè)置機床坐標(biāo)系偏移來獲得的。亦即,操作者在機床上設(shè)定一個基準(zhǔn)點,并找到這一基準(zhǔn)點與編程員設(shè)定的工件坐標(biāo)系零點之間的尺寸,并把這一尺寸設(shè)為工件坐標(biāo)系偏移。
在車床上,可把基準(zhǔn)點設(shè)在刀架旋轉(zhuǎn)中心、基準(zhǔn)刀具刀尖上或別的位置。如果不附加另外的運動,則編程員指令的零,即為刀架(機床)的基準(zhǔn)點移動到偏程的零位置。此時,若基準(zhǔn)點設(shè)在刀架旋轉(zhuǎn)中心,則刀架必與工件相撞。為保證不相撞,則機床上的基準(zhǔn)點不但應(yīng)設(shè)在刀架之外,還應(yīng)設(shè)在所有刀具之外。這樣即使刀架上裝有刀具時,基準(zhǔn)點也不會與工件相撞。
在銑床上,可把基準(zhǔn)點設(shè)在刀架旋轉(zhuǎn)中心、基準(zhǔn)刀具刀尖上或別的位置。如果不附加另外的運動,則編程員指令的零,即為刀架(機床)的基準(zhǔn)點移動到偏程的零位置。此時,若基準(zhǔn)點設(shè)在刀架旋轉(zhuǎn)中心,則刀架必與工件相撞。為保證不相撞,則機床上的基準(zhǔn)點不但應(yīng)設(shè)在刀架之外,還應(yīng)設(shè)在所有刀具之外。這樣即使刀架上裝有刀具時,基準(zhǔn)點也不會與工件相撞。
有時,在加工中間要取消刀具長度偏置。例如,在加工中心上若發(fā)出G28、G30和G27指令時,機床返回?fù)Q刀點進(jìn)行自動換刀。為保證準(zhǔn)確到達(dá)換刀位置,在指令中要取消刀具長度偏置,如G30Z-G49:其中,Z—為刀具移動的中間點。刀具在到達(dá)中間點時要取消刀具長度補償。這個中間點若是選得不妥,則刀具刀尖可能并未離開工件,或者反而移向工件,此時就可能發(fā)生事故。在編程時,刀具長度一般并未確定,如果指令的值不足以使刀尖遠(yuǎn)離工件,則將出現(xiàn)危險。此時,應(yīng)采用增量值編程,讓增量值大于所有的刀具長度補償值。如刀具長度補償值為200mm,指令G30G49G91Z200.0。若按照前面所建議的方法設(shè)定機床上的基準(zhǔn)點和調(diào)整刀具長度偏置(補償)的話,只要指令點在工件之外,則刀尖必定遠(yuǎn)離工件。
刀具號與刀具補償號要便于核對。
刀具號用T代碼指令,其補償號由操作者在系統(tǒng)偏置數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)設(shè)定。車削系統(tǒng)用T代碼加2位數(shù)或4位數(shù),其中,高位數(shù)指令刀具號,低位數(shù)指令刀具補償號。在銑削系統(tǒng)中由T代碼指令刀具號,由H代碼指令刀具長度補償,用D代碼指令刀具補償半徑,且H和D代碼用的是同一組數(shù)據(jù),刀具號與補償號之間是互相獨立的,編程員可自主。
為了便于核對和設(shè)定,除了特殊用途外,車削系統(tǒng)的刀具號與補償號相同,例如:T11或T101等。即1號刀具用1號補償值。銑削系統(tǒng)用T1調(diào)用刀具,用H1調(diào)用刀具長度補償值,用D21調(diào)用刀具半徑補償值(如果刀具少于20把時)。即1號刀具用1號長度補償值,用21號半徑補償值,便于編程和設(shè)定操作,也便于記憶,以減小出錯機率。
輪廓銑削時,要使刀具離開工件輪廓表面后再抬刀。
輪廓銑削時,使刀具離開工件輪廓表面后再抬刀,除了不在輪廓上留下刀痕外,也可養(yǎng)成良好的習(xí)慣,以免在其它情況下造成事故。