实训教学中数控车床操作技巧研究

摘 要：在工程实训中，为了保证加工安全，提高操作技能，对数控车床的操作技巧进行了研究。本文给出了数控车床的加工操作步骤，并对重要部分详细分析，能使初学者尽快掌握数控车床的操作，提高加工的质量和效率。

关键词：工程实训;数控车床;零件加工

在回转体长轴类和圆盘类零件的加工中，数控车床的应用非常广泛。目前，高校工程实训也都将数控车床的操作作为一项实践技能进行考核。为了增强数控车床在机械制造行业中感性认识，提高操作的安全，对数控车床的操作技巧进行研究具有重要的意义。

在基本加工操作流程基础上，本文对重要操作步骤进行了具体详细的分析。基于本文操作技巧，利用数控车床对相应的回转体零件进行加工，不仅能保证加工的准确性和安全，而且能够增强初学者的动手能力和操作技能。

一、数控车床基本原理

数控车床是数控机床的一种，简称CNC机床，是一种高精度高效率的机电一体化设备。数控车床装备了数控系统，能够按照输入至数控系统的程序文件或指令，自动完成对工件的加工。为了方便初学者的学习，本文以云南一机生产的CKNC-50H数控车床为例，该车床主要由机床本体和数控系统组成，数控装置采用SIEMENS的数控系统。SIEMENS的数控系统功能强大，代表着数控加工的前沿方向，这种类型的数控车床在小批量、长轴和圆盘类回转体零件加工中获得了广泛地应用。

二、数控车床操作流程

利用数控车床加工零件，过程主要包括：零件图的绘制与加工工艺分析、程序的编辑与输入、加工操作。其中，加工操作基于工艺和编程分析，将理论和实践结合起来，贯穿了零件加工的全过程。在工程实训过程中，零件的加工操作尤其重要。利用数控车床加工回转体零件，基本的操作步骤主要有：

（1）数控车床开机。

（2）回参考点。回参考点，就是让刀架回到机床坐标系的零点。这一步的操作，主要是消除之前多次加工的累计误差，提高加工的精度和准确度。

（3）刀具配置。根据加工工艺，选择合适的刀具并安装到刀架，然后将其创建到数控系统中。

（4）激活参数。数控车床加工主要包括主运动和进给运动。主运动主轴转速用S表示，转向采用正转M3。进给运动是车刀的运动，刀具用T表示。激活参数就是给T、S、M设置相应参数，并激活，方便后续的操作。

（5）对刀。刀具装载到位后，需对每把刀进行测量，同时建立起工件坐标系，为后续的程序加工做好准备。工件坐标系又称编程坐标系，是编制加工程序的基准，也是机床进行加工运动的基准。该坐标系的原点，一般选在工件右端面的回转中心。对刀这一步非常的关键，对刀不准确，零件无法正确加工。为了提高对刀的准确性，对这一步的操作方法进行具体分析，如下：

①X轴的确定。工件坐标系X轴主要通过端面车削进行确定，具體如下图所示：

端面车削，首先Z轴确定背吃刀量，沿X轴切削工件的右端面至回转中心，然后输入 Z轴坐标为0.000mm并激活长度Z的数据进而确定X轴。

②Z轴的确定。工件坐标系Z轴主要通过外圆车削进行确定，外圆车削，X轴确定背吃刀量，沿着Z轴切削工件外圆，车削结束沿着Z轴退刀，停止主轴。然后用游标卡尺测量已经车削外圆直径并将相应数据输入数控系统，比如50.000mm，激活长度X进而确定Z轴。

这样，就建立了工件坐标系。对刀非常关键，对刀不准确，不仅不能得到理想的零件，在操作过程中有可能还会发生危险。为了提高对刀的准确性，需要注意两点：①无论车削端面还是外圆，哪个轴向进刀车削一定哪个轴向退刀，在激活相应数据之前，另外一个坐标轴是不能变化的。②需要对建立的工件坐标系进行验证。

（6）MDA验证。MDA验证，主要是验证上一步建立的工件坐标系是否准确。为了提高验证的准确性，本文验证原理是在已建立的工件坐标系中找一点，比如X52.000 Z2，然后通过G00快速点定位指令，让车刀由当前位置向设定点移动，若车刀实际停止位置就是所设定位置，对刀就是准确的。

同时，为了提高加工的精度，在上述程序的基础上，加上一段车削指令G01，让车刀车外圆，背吃刀量1.000mm，长度10000mm，具体的验证程序如下：

（7）编程。SIEMENS系统数控车床是图形引导编程，通过在系统中绘制零件图自动生成程序。

（8）程序的模拟和加工。程序编写完毕，要先模拟，为了保证安全，模拟无误才能进行加工。

三、结论

为了加强初学者对数控车床的掌握程度，本文对数控车床加工过程以及流程进行了具体分析，给出了相应的操作步骤。根据相应的操作步骤进行操作，不仅能够保证实训的安全，而且能够加强操作记忆。

参考文献：

[1]刘云侠，王克生.综合创新型工程实践教学平台研究.教育现代化，2016，62（27）：148-150.

[2]施孝红.数控车床加工实践教学中学生动手能力的培养分析.科技风，2018（14）.