浅谈初期数控机床操作的常见故障及注意事项

李松涛

摘要：数控技术的发展带来机械制造行业生产模式的大变革，在现代制造业中应用已非常普遍，相关技术已是相当成熟，系统的无故障率相当高，很稳定，但是对操作者的要求也非常高，在现实的学习应用中，而大部分故障的发生则是接触或初学者由于操作、调整处理不当引起的。对精密加工机床来说，每次事故都会轻者刀具损坏，工件报废，重者损伤机床的卡盘及电动刀架，严重影响机床加工精度，造成机床设备的报废，甚至危及操作人员生命安全。本文就初学者操作中易出现的问题加以分析其产生原因，希望初学数控者在学习应用中加以注意，预防、避免。

关键词：初学者异常情况解决方法

1 编程

编程的依据是加工工艺，加工工艺的制定取决于机床的选用、加工的性质，刀具，工件材料及工件的技术要求。

①加工工艺：加工工艺的制定需要考虑的因素很多，比如图纸的技术要求、机床的选用，工件材料，加工方法、加工性质等，它决定刀具的加工轨迹，生产的效率、效益。确定加工工艺的过程中，一定要注意遵循先粗后精、先近后远、先内后外等原则，同时编程中参数的选择应将工件的加工性质及后续工序考虑进去，提高加工质量和效益。②工件中遇槽的编程，要注意进退刀点应与槽方向垂直，同时还要注意装刀时的角度符合“等高、平行”的要求，进刀速度不能以“G0”速度快进，要注意设置下刀点，避免刀具和工件相撞。③螺纹加工时，要注意刀具循环起点位置的统一性，避免乱扣和锥螺纹产生。④主轴转速要恒速。螺纹粗精加工中，转速不能变化，否则必然乱扣。⑤进退刀点选择时要注意加工中的干涉像不能出现，即进退刀时刀具、工件、机床及附件不能相碰撞。需要特别注意的是， G0指令在进退刀时有四中可能性，所以在高速进退刀动作时，尽量避免“X、Z”同时移动使用，如：G0 X80 Z80；应改为：G0 X80；Z80；两句完成。⑥G01指令中进给速度F值的选择选取大小要合适，若选取不当，一是机床动作执行单位不动或爬行，伺服系统报警，二是刀具以系统设定的最高速度移动，出现扎刀甚至撞车事故。选取中要重点确认是转进给还是分进给。⑦编程时换刀点的设置要合理。太远浪费工时，太近易碰撞，也不利于后续工件的换装。如遇工件较长需顶尖支撑，更应特别注意。

2 机床数控系统本身原因

对于数控系统来说，技术已是非常成熟，按照要求正常使用的故障率非常低，有必要一提的是作为新手，很多资深的操作者也不太注意开关机系统上电操作顺序，这是非常不应该的事，操作顺序不对，容易造成瞬时电流过大，对数控系统内部的元器件等造成损坏，导致执行程序出错。养成良好的操作习惯，规范操作可有效避免这种情况出现，同时要养成经常检查机床系统，发现异常做好记录并及时找专业人员帮助解决的意识和习惯。

3 误操作

操作人员对数控系统了解不够，强行操作或盲目修改机床功能参数误修改，易造成撞车等事故，所以数控设备要专人操作。①刀具补偿输入时，补偿方向搞不清，有时“+”号输成“-”号；有时还会出现带小数点和没有小数点时，单位的不同，比如“100.”和“100”不带点时，前者表示100MM，后者表示0.1MM，这些原因看似不大，却影响初学者学习的信心，因为在实际应用中，这一问题常常伴随撞车，工件、刀具损坏的发生，严重的会伤到操作者。②回零或回参考点时顺序问题。先X轴还是先Z轴取决于加工对象，工件外部加工易先X轴后Z轴回零；孔为代表的内部加工则易先Z轴后X轴顺序，如果顺序不对，回零的过程就极易发生干涉现象，比如机床小拖板会和机床尾架相撞等机床硬损伤。

4 机床本身机械故障

操作时应做到观其色，听其声，发现异常及时处理，做好机床的日常清理保养与周期清理保养。否则易给设备动作执行元件带来永久性损伤，导致机床加工精度下降和稳定性降低，另外对检测元件的正常使用造成障碍，产生假故障。

5 数控机床中的坐标系理解不清楚

作为操作者，我们通常要用到机床坐标系、编程坐标系和工件坐标系，临时坐标系不常应用。这些定义作为初学者必须搞清楚，否则，正确编程，使用机床生产就无从谈起。机械坐标系是机床生产厂家为确定机床加工中运动部件相对位置关系而建立的坐标系，是生产厂家在制造机床时，通过机床装配、调试时已经确定下来的，是机床加工的基础。机械坐标系的建立有二种方式，一是通过回参考点建立的，这是对相对编码器来说的，二是系统上电建立机床坐标系，这是对应绝对编码器说的。原则上机床坐标系一经建立，坐标系就不會变化，所以机床坐标系的设定作为用户来说，不要修改参数。编程坐标系是编程序时使用的坐标系，理论上原点可以建立在任意点，但在选定时要注意加工、测量的便利性及基准统一的原则。工件坐标系是机床进行加工时使用的坐标系，它是编程坐标系和机床坐标系统一起来的桥梁，用数学的方式表述就是通过对刀建立工作坐标系，其本质是让机床坐标系进行平移。能否让编程坐标系与工件坐标系一致是数控机床操作的关键，初学者一定要加以重视。实际上在没有把机械坐标系（参考点）、编程坐标系、工件坐标系完全理解的情况下就进行编程操作是十分容易出现生产事故的。作为数控加工从业者，要有钻研的精神。切实搞懂操作流程制订的原由，按照流程操作；切实搞清楚编程的原则及注意事项，提高编程的合理性，可读性，切实搞明白操作违规的可怕性，提高敬业心。总之，操作者要多思考、多学习、多练习，才能更加熟练的操作机床，安全生产。

参考文献：

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[2]毛楠.关于用好数控机床的若干思考[A].陕西省机械工程学会第九次代表大会会议论文集[C].2009.

[3]张涛，陈发东，董建荣.数控机床实训操作常见失误分析[J]. 机械工程师，2008（03）.