中职学生减少数控车床实训撞刀的方法

祝铭

摘要：数控车床实训过程中学生操作时最容易出现撞刀，此种问题的出现，不仅会损坏机床、刀具，还会对学生自身安全造成威胁，同时还会影响学生学习数控车工的积极性。笔者从编程方面，操作方面和程序运行调试方面。结合多年的教学经验，对学生实训中容易出现的撞刀现象进行分析研究，总结出切实可行的措施和方法，减少撞刀事故，提高了数控车床实训教学质量。

关键词：数控车床实训;撞刀;积极性

本人从事了十几年的数控编程与操作的理论与实训教学，在教学过程中接触到实训学生操作数控车床各种类型的撞刀事故，根据对这些事故的研究，摸索了一些避免中职学生数控车实训撞刀的方法，在实训教学中取得了较好的效果。下面具体谈谈几点数控车实训中减少撞刀的原因及解决方法，供大家分享与借鉴。

一、编程方面

1.程序指令含义和走刀路线。由于没有很好理解和吃透指令的含义和具体的走到路线，在使用指令时，按照自己想法编程，导致撞刀。典型案例是G00指令，G00指令走刀路线是折线。学生刚开始学习指令时估计能很好的理解和记忆这个指令的走到路线。可随着时间的推移，使用指令时走刀路线会遗忘，导致进退刀按照想象的斜线退刀路线，导致撞刀。这个指令是学生在手工编程时进退刀经常犯的错误，怎么解决呢，其实在编程初期强化和渗透学生使用G00指令时单独一个轴方向运动，这样就大大的减少了撞刀几率。

2.坐标点数值计算错误。学生刚开始学习数控编程都是从手工编程开始的，由于又要记忆指令用法，还要考虑加工工艺，难免有基点坐标点数值计算错误。这时候在检查程序时是最不容易查找出来的，而且在加工中是撞刀比较严重情况，是无法中间干预的，基本上都是撞刀后检查出来的。这种错误怎么解决，本人一般授课以分组方式进行，每组设有组长，每组学生都要编程，然后由组长来比对其中的关键数值是否一致，如果不一致说明有学生计算错误，然后修调程序达到正确数值。最终把修改正确的程序提交老师检查，再进行加工。这样分组教学的模式，很好的解决了对每个人数值的检查工作，还能促进学生团队合作的能力，而且对学生后续的编程仔细程度也有提高。

3. 切削用量不合理。这种撞刀属于加工工艺制定不合理，切削用量选择不合理，造成背吃刀量过大，或是进给速度过快，造成刀具破损或是把工件撅下来。这种撞刀只能限定学生编程时最大的背吃刀量和最大的进给量，这样就不会因为切削量过大造成撞刀了。

二、操作方面

1.程序输入错误。这个错误在学生初期加工时经常出现，由于刚接触数控车床，和设备的磨合不好，对按键的编辑操作不熟练，经常有输入错误。例如把G01指令输成G00;X、Z值输错，如X24误输入为X-24，或是Z-100这样的错误;还有就是小数点点错，如Z-38.5输成Z-385等等这样的错误。这样的错误有的时候不是刻意的错误，只能要求学生在程序输入后仔细检查，把这些输入错误消除，不要急于执行程序加工零件。一般我要求学生先自查一遍，然后由组长检查一遍，在由教师检查一遍，这样就不会有程序输入错误的问题出现，避免了这类型的撞刀事件。

2.对刀错误。对刀的正确与否直接关系到零件加工的质量。对刀不正确也会造成很严重的撞刀。学生刚开始学习，很容易对刀不正确，一是对对刀过程理解不透。输入刀补值时刀具位置没有停到规定测量位置;二是刀补值输入刀补号错误。由于翻页误操作，本应输入在对应的01刀补号，可是输入到54号上，调用的时候还调用T0101刀具和刀补号，造成对刀值错误，发生撞刀。解决办法是，对刀完成后，在MDI方式下输入T0101;G00 X50 Z50;程序检验刀具位置，并使用钢板尺粗测是否是正确值（50，50）。这样操作有效的避免刀具对刀错误，学生加工时也不会因为心里不确定到底对刀是否正确而担心撞刀。

3. 手动操作马虎。这种撞刀现象一般会出现在学生使用了一段时间数控车床，对设备使用熟练了。操作按快速按钮让刀具向工件接近时想让刀具靠的近些，停止太慢发生撞刀。或是用快速按钮 （或手动脉冲发生器）让刀具离开工件时搞错方向，也会撞上工件。这种撞刀是最低级的撞刀，只能强化学生安全意识和责任心，避免这种撞刀出现。实训课上如果出现这种撞刀现象，本人都会集中学生，让撞刀学生自己讲述当时撞刀心理和情形，给其他同学以警示和提醒。

4.换刀时撞刀。这种情况是刀架离工件过近时换刀，刀具与工件碰撞，手动操作和自动运行时都可能发生这种撞刀。这种撞刀一般是没有注意到最长那把刀所致，所以本人都要求学生手动操作换刀时，把工作台移动到车床中间部位在进行换刀。编程中的换刀点，一般都给固定值（200，200），这样就不会出现换刀撞刀的错误了。

三、程序试运行调试方面

程序试运行时，首先，本人要求学生必须把快速进给速度调整在F0%--F10%挡上，让刀具以较慢的速度靠近工件。否则，如果对刀有误的话，刀具从换刀点以G00方式快速运动到进刀点时，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。再是，要求学生调整机床处于单段运行状态，让学生执行一条程序后，再次检查下一条程序的正误性和合理性，如不对并相应作出调整。再次，程序运行时，学生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。要求学生将食指放在循环启动按钮上，中指放在进给保持按钮上，以便在紧急时刻能及时暂停程序的执行。另外时刻记住紧急按钮的位置，以便不时之需。

以上撞刀现象是本人實训教学中最常出现的。为了减少学生在数控车实训中由于编程方面，或是相关不当操作方面，而造成的撞刀，就需要要求学生实训过程中规范操作，工艺合理，认真仔细，这样就能减少撞刀的发生，确保数控车床实训的安全，达到教学效果。

参考文献：

[1] 赵宏飞.数控车床实训过程中减少事故的做法[J]. 科学之友：下， 2011.

[2] 刘美玲. 浅谈数控车床实训教学中的撞刀现象及对策[J]. 机械管理开发， 2012， 000（005）：168-169.

[3]王振镜. 数控实训中常见车床撞刀原因及控制措施[J]. 课程教育研究：学法教法研究， 2016， 000（001）：13-14.