数控车床实习事故的相关问题
◎ 江苏扬州市邗江中等专业学校 彭卫生
摘要：在数控车床实训过程中，初学者经常会出现不安全情况：轻者刀具损坏、工件报废；重者机床损坏，甚至伤及操作人员。本文以FANUC 0TC系统数控车床为例，就实践教学中出现的一些问题，探讨数控车床操作安全的一些问题及解决方法。
关键词：数控车床、编程、操作、调试、工艺
随着科学技术的飞跃发展，各机械制造业，对产品的要求越来越高，形状越来越复杂，用传统的机械加工设备很难满足要求，而数控机床具有高速、高效、高自动化和低劳动强度的特点，所以在机械制造业中得到越来越广泛的应用。由此社会对数控专业人才的需求也越来越大。但是，职业学校生源素质下滑已是不争的事实，而数控机床对操作人员的要求却比较高，操作者一旦操作失误，就可能经常会蹦刀，车刀头或整个刀具损坏，工件报废，也有可能会损伤到机床的卡盘及电动刀架，严重影响机床精度，甚至伤及操作人员，造成极大的损失。所以，一定要非常重视学生实习时的操作安全，下面谈谈一些问题与解决方法：
一、编程方面
对于初学者来说，编程是很大问题，数控编程不熟练，总是会有出错的程序对程序指令不熟悉和输入时不熟练，使程序出错。需要注意的是：（1）在运用循环指令的时候，起刀点设置错误。很多学生在运用G71、G73、G70、G92等指令的时候，起刀点设得不合理，结果是到最后退刀的过程中造成刀具和工件的损坏，发生危险。所以，在设置起刀点时，尽可能设置得合理些，还要以不碰到工件毛坯为原则。（2）选择进退刀点时要注意“进”时刀不能撞工件，“退”时刀应先离开工件。（3）“G0”指令在进退刀时尽量避免“X、Z”同时移动使用，如应将“G0 X50. Z100”分成“G0 X50.；Z100.”两条指令。（4）对编程指令中的各参数含义理解不够深刻，导致设置不合理。如“G73 U10 W0 R10”指令中，有学生常把G73指令中的“R”（加工次数）含义和“G71”中R（退刀量）的含义搞错，设置不合理，造成撞刀。（5）把工件坐标系设置错误。在运用G54～G59时参数设置错误，在程序中的坐标系与对刀设置的工件坐标系不统一；用试切法对刀时，把刀偏表参数设置错误。（6）“G01”指令中F值过大可能会出现两种情况：一是机床不动，伺服系统报警；二是刀具移动速度非常快（大于G00），产生撞刀事故。在G00使用中，要把机床的快速修调调到较小的档位，以便在程序出现错误时操作人员能够有时间把机床停下来。编程时换刀应给刀具足够空间，尤其是镗孔刀，需到机床上实际测量确定换刀点。如遇工件较长需顶尖支撑，应特别注意。
在数控加工中，切削参数的选择是困扰数控零件加工的大问题。由于切削参数的选择不当会导致过切、变形、超差等问题造成零件报废。在生产实践中，对机械加工的效率影响最大的是切削深度、进给量和切削速度。因此，在实践应用中主要考虑这些参数。在选择切削用量的时候，还要考虑到工件的装夹问题。如果工件装夹得稳定牢固，切削用量就可以选得大一些；相反如果装夹得稳定性差，那么切削用量就要选得小一些。
二、操作方面
对于初学者来说，在操作过程中，因为不熟练、不认真、粗心或者不按规范操作等，就会有走错刀和发生危险等情况。
对机床操作不熟悉对于刚开始接触数控车床的操作者来说，对机床的性能及各个按钮的具体作用还不是很清楚，所以总是会出现一些操作出错。如“+”“-”方向的移动搞错。对于这样的一些误操作，我们要求学生刚开始的时候，不要使用快速移动按钮而尽量使用手轮来控制，并且尽量把手轮倍率调低。在松紧卡盘和测量工件的时候，我们也尽量要求调整到“EDIT”程序编辑模式，以防止意外按下按钮，使机床突然起动造成危险。在学生刚开始熟悉面板过程中，把机床保护锁调到起作用的状态下，以防止因误操作机床超程时机床报警。
另外，在输入刀补值时，有时会将“＋”号输成“－”号，这样，容易导致机床启动后刀具直接冲向工件及卡盘，造成工件报废、刀具损坏、机床卡盘撞毁等事故。所以，要求学生输入时一定要细心。
三、调试方面
培养学生不急不躁的调试心理，养成规范的调试动作：
（1）我们必须把G0速度选择开关打在25%挡上，让刀具以较慢的速度靠近工件，否则，如果刀具的刀偏值有误的话，刀具从换刀点以G0方式极快地运动到进刀点时，可能会与工件发生强烈的碰撞，让操作者无所适从，来不及排除险情；相反我们让刀具以较慢的速度靠近时，即使刀偏值有误，我们也有充裕的时间来调整。
（2）机床在运动时，操作者必须时刻观察屏幕上刀具坐标的变化和程序中的运动终点坐标与刀具实际运动坐标是否一致。
（3）调试过程中，要求学生必须把锁住和空运行这两个键按下去，观察模拟出来的图形与实际图形是否相吻合。
四、工艺方面
数控加工与传统加工方法虽有许多共同之处，但它在工艺设计方面有许多独特的地方。在目前数控加工技术应用中，因工艺设计不合理而引起的质量问题和效率低下屡见不鲜。加工工艺路线是按图纸、工艺单要求确定加工路线，为保证零件的尺寸和位置的精度，要选择适当的加工顺序和装夹方法。在确定过程中，要注意遵循先粗后精、先近后远、内外交叉等一般性原则，编程中应将工件的余量考虑进去，避免事故发生。
以上所述是本人在数控车床实践教学过程中的一点体会。对学生在数控车床中的安全问题还是要以预防为主，应使学生尽快熟悉系统的各种操作，在操作中减少失误。