数控车床的保养精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇数控车床的保养，期待它们能激发您的灵感。

篇1

【关键词】数控车床；维护保养

1.数控车床维护保养工作的基本条件

数控车床的身价从几十万元到上千万元，一般都是企业中关键产品、关键工序的关键设备，一旦故障停机，其影响和损失往往很大。但是，人们对这样的设备往往更多地是看重其效能，而不仅对合理地使用不够重视，更对其保养及维修工作关注太少，日常忽视对保养与维修工作条件的创造和投入，故障出现临时抱佛脚的现象很是普遍。因此，为了充分发挥数控车床的效益，我们一定要重视日常维护工作，创造出良好的维修条件。

1.1人员条件

数控车床电气维修工作的快速性、优质性关键取决于电气维修人员的素质条件。

首先要有高度的责任心和良好的职业道德；知识面要广，要学习并基本掌握有关数控车床的各学科知识，如计算机技术、模拟与数字电路技术、自动控制与拖动理论、控制技术、加工工艺以及机械传动技术，当然还包括基本数控知识；应经过良好的技术培训，数控技术基础理论的学习，尤其是针对具体数控车床的技术培训，首先是参加相关的培训班和车床安装现场的实际培训，然后向有经验的操作、维修人员学习，而更重要且更长时间的是自学；勇于实践，要积极投入数控车床的维修与操作的工作中去，在不断的实践中提高分析能力和动手能力；掌握科学的方法，要做好维修工作光有热情是不够的，还必须在长期的学习和实践中总结提高，从中提炼出分析问题、解决问题的科学的方法；学习并掌握各种电气维修中常用的仪器、仪表和工具。

1.2物质条件

准备好通用的和专用的数控车床电气备件；常备电器元件应做到采购渠道快速畅通；必要的维修工具、仪器仪表等，最好配有笔记本电脑并装有必要的维修软件；要有完整的数控车床技术图样和资料；数控车床使用、维修技术资料档案。

1.3关于预防性维护

预防性维护的目的是为了降低故障率，其工作内容主要包括下列几方面的工作：

要分配专门的操作人员、工艺人员和维修人员，所有人员都要不断地努力提高自己的业务技术水平；建档针对每台车床的具体性能和加工对象制定操作规章，建立工作与维修档案，要经常检查、总结、改进；建立日常维护保养计划，保养内容包括坐标轴传动系统的、磨损情况，主轴等，油、水、气路，各项温度控制，平衡系统，冷却系统，传动带的松紧，继电器、接触器触头清洁，各插头、接线端是否松动，电气柜通风状况等等，及各功能部件和元件的保养周期。

2.数控车床维护保养工作内容

数控车床具有集机、电、液为一体的自动化机床，经各部分的执行功能最后共同完成机械执行机构的移动、转动、夹紧、松开、变速和换刀等各种动作，可见做好数控车床的日常维护保养将直接影响机床性能。数控车床日常维护主要包括机床本体、主轴部件、滚珠丝杠螺母副、导轨副、电气控制系统、数控系统等维护。

2.1外观保养

每天做好机床清扫卫生，清扫铁屑，擦干净导轨部位的冷却液。下班时所有的加工面抹上机油，防止生锈；每天注意检查导轨、机床防护罩是否齐全有效；每天检查机床内外有无磕、碰、拉伤现象；定期清除各部件切屑、油垢，做到无死角，保持内外清洁，无锈蚀。

2.2主轴的维护

在数控车床中，主轴是最关键的部件，对机床的加工精度起着决定性作用。它的回转精度影响到工件的加工精度，功率大小和回转速度影响到加工效率。主轴部件机械结构的维护主要包括主轴支撑、传动、等。

定期检查主轴支撑轴承：轴承预紧力不够，或预紧螺钉松动，游隙过大，会使主轴产生轴向窜动，应及时调整；轴承拉毛或损坏应及时更换；定期检查主轴恒温油箱，及时清洗过滤器，更换油等，保证主轴有良好的；定期检查齿轮，若有严重损坏，或齿轮啮合间隙过大，应及时更换齿轮和调整啮合间隙；定期检查主轴驱动皮带，应及时调整皮带松紧程度或更换皮带。

2.3滚珠丝杠螺母副的维护

滚珠丝杠传动由于其有传动效率高、精度高、运动平稳、寿命长以及可预紧消隙等优点，因此在数控车床使用广泛。其日常维护保养包括以下几个方面：

定期检查滚珠丝杠螺母副的轴向间隙：一般情况下可以用控制系统自动补偿来消除间隙；当间隙过大，可以通过调整滚珠丝杠螺母副来保证，数控车床滚珠丝杠螺母副多数采用双螺母结构，可以通过双螺母预紧消除间隙；定期检查丝杠防护罩：以防止尘埃和磨粒黏结在丝杠表面，影响丝杠使用寿命和精度，发现丝杠防护罩破损应及时维修和更换；定期检查滚珠丝杠螺母副的：滚珠丝杠螺母副剂可以分为脂和油两种。脂每半年更换一次，清洗丝杠上的旧脂，涂上新的脂；用油的滚轴丝杠螺母副，可在每次机床工作前加油一次。

2.4导轨副的维护

导轨副是数控车床的重要的执行部件，常见的有滑动导轨和滚动导轨。导轨副的维护一般是不定期，主要内容包括：

检查各轴导轨上镶条、压紧滚轮，保证导轨面之间有合理间隙。根据机床说明书调整松紧状态，间隙调整方法有压板间隙调整间隙、镶条调整间隙和压板镶条调整间隙等；注意导轨副的：导轨面上进行后，可以降低摩擦，减少磨损，并且可以防止导轨生锈。根据导轨状况及时调整导轨油量，保证油压力，保证导轨良好；经常检查导轨防护罩：以防止切屑、磨粒或冷却液散落在导轨面上引起的磨损、擦伤和锈蚀。发现防护罩破损应及时维修和更换。

2.5电气控制系统的日常维护

数控车床电气控制系统是机床的关键部分，主要包括伺服与检测装置、PLC、电源和电气部件等，其日常维护包括以下几个方面：

（1）定期检查电气部件，检查各插头、插座、电缆、各继电器触点是否出现接触不良，短路故障；检查各印制电路板是否干净；检查主电源变压器、各电机绝缘电路是否在1MΩ以上。平时尽量少开电气柜门，保持电气柜内清洁。

（2）伺服电动机的维护。

应用于进给驱动的伺服电动机多采用交流永磁同步电动机，其特点是磁极是转子，定子的电枢绕组与三相交流电枢绕组一样，但它有三相逆变器供电，通过转子位置检测其产生的信号去控制定子绕组的开关器件，使其有序轮流导通，实现换流作用，从而使转子连续不断地旋转。转子位置检测器与转子同轴安装，用于转子的位置检测，检测装置一般为霍尔开关或具有相位检测的光电脉冲编码器。

【参考文献】

[1]李叶龙.数控机床与PLC的关系[J].赤峰学院学报（自然科学版），2009，（06）.

篇2

关键词：数控车床 升级改造 精度

数控专业是一个较大的专业。为了培养学生的实际操作能力，数控车床的数量较多。而随着时间的推移以及专业的发展，数控车床往往新旧并存，早期的设备，系统老化，精度差，且使用过程中容易出现故障，对教学效果造成较大影响。如果直接弃旧换新，就会造成浪费，这些问题急需得到解决。

一、数控车床改造的可行性及优点

随着科学技术的发展，特别是电子技术的进步，数控系统出现了跨越式的发展。而数控车床改造技术也日益成熟。这些都为职业院校数控设备的改造升级提供了可行性。同时，数控车床改造，相对于购置新设备，成本更低，节约政府采购资金；数控系统升级，可以更贴近当下生产实际，完善机床功能（比如加工程序的图形模拟），从而提高教学质量；教师通过参与机床的改造实施过程，对数控车床的结构与功能进一步熟悉，可以提高教师的科研水平和机床维修操作技能。

数控车床改造，还有如下优点：

1.投资少，交货期短

在达到同样设备技术水平情况下，改造所需费用仅为购置新机的1/3左右；由于技术升级所涉及的相关零部件全是标准件且技术要求更加明确，故交货期可缩短至2～3个月。

2.可根据实际使用情况，合理增删功能

作为旧机床的实际使用者，对相关技术要求了解透彻，但数控车床在教学上的应用与企业的应用存在一定的差别。因此，旧机床的升级改造更能发挥院校的主观能动性，因地制宜增删功能，使得产品贴合需求，做到有的放矢。

3.使用者更加了解机床结构，便于维修保养

虽然经过部分改造，但在操作使用和维修保养等方面，不再需要长时间培训，待机床改造调试完毕，便可迅速投入教学实践，一旦出现故障，也能迅速解决，减少维修成本。

二、数控车床改造的流程

数控车床的升级改造主要是对旧式数控车床进行改造。由于此类机床的数控系统比较落后，可根据旧数控车床的机械结构状况和驱动要求的大小，采用新数控系统进行改造。通过增删旧数控车床的功能，提高机床精度及安全性能。具体改造流程如下：

1.确定总体改造方案及数控系统升级

联系旧机床生产厂家，确定技术改造方案和改造后的数控系统（一般考虑应用较广的FANUC或西门子系统）。

2.判断机械零部件的使用情况

数控车床调运至厂家，完成机床的拆分与清洗，判断机械零部件的使用情况，确定哪些零部件需要更换或修配。

3.机械零部件的更换或再修配

对于数控车床来说，部分基础件可以通过再加工重新利用，比如床身通过淬火、磨削后直接利用；床头箱与床身的结合面重新磨削后的再利用。部分传动件磨损严重，需要更换，比如床头箱前后轴承的更换；X、Z轴丝杠及轴承的更换。

4.机床电气、液压系统的改造

系统升级改造，由原来的手动改为自动；一般电气元件老化比较严重，相对来说电气元件更新换代也比较快，通过更换全部电气元件成本不会太高，但各方面性能提升明显，部分下走线可以改为上走线，安全性又大大提高；限位升级改造，由原来的硬限位改为绝对位置式软限位。最后是外观美观改造，整机重新刷油漆；整机调试并出检验报告。

三、提高数控车床升级改造精度的常见方法

1.修复机床导轨精度

导轨的作用是对刀架进行承载并导向，其导向精度是机床集合精度的基础。对于数控车床来说，其导轨往往是铸铁导轨，精加工时采用刮削方式，刮研显点应为18～25点/cm2。同时，应保证的可靠性，比如手动改为自动，这样就能提高位置控制精度。

2.修复主轴精度

数控车床工作时，主轴夹持工件形成主运动，其回转精度对加工质量有重要影响，精度的提高可以通过主轴的磨削、更换主轴轴承以及轴承间隙调整达到。当主轴轴承重新装配好后，应检查主轴锥孔中心线和回转中心是否重合。

3.传动精度的提高

传动精度的保证主要取决于丝杠的传动精度，可以通过更换X、Z轴丝杠及轴承达到目的。而滚珠丝杠作为标准化、通用化的部件，以其长寿命、高刚度、高效率、无间隙等特点得以广泛应用。在滚珠丝杠的调试安装中应特别注意其预紧力，因为其决定反向间隙，而反向间隙对机床精度影响非常大，调试后，反向间隙应小于5丝。

随着数控技术的发展，数控设备也必将与时俱进，不断更新。改造升级不仅可以降低成本、缩短交货期，还给专业教师提供了难得的实践内容，一举多得。

参考文献：

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关键词：数控车工；操作技能；教学方法

数控车工操作对操作人员的专业性有很高的要求。操作人员应该做好数控加工程序的编制，保障数控车床可以按照生产需求正常运作，并且掌握各类零件加工的操作方式。为此，只有采取科学有效的教学方式，明确数控车工操作过程中存在的问题，针对问题对数控车工操作技能教学方法进行改进和创新，才能培养出更多优秀的实践操作人才。

一、目前数控车工及其操作存在的问题

（一）数控车工整体素质有待提升

总的来看，一些生产车间为了降低生产成本，会在人力资源上缩减投入，聘用一些低学历的廉价劳动力。这部分数控车工虽然可能有着一定的实践操作经验，但是缺少创新能力，而且对质量和安全的认识不够全面，所以在操作的过程中经常会出现各类问题。一些数控车工甚至没有足够的经验，只是经过简单的培训就进入了工作岗位，导致操作中存在很多失误、问题，造成产品损坏率增加，员工自身的安全也会受到威胁，不利于产品的生产和行业的发展。

（二）耗损严重

数控车工操作人员普遍缺少专业知识，在操作的过程中没有严格按照规范要求落实各个操作环节，造成设备损耗增加，降低了设备的使用寿命。不仅如此，由于对设备的使用和维护不够重视，没有制定有效的设备使用和维护方案，设备长期不停地生产运行，损耗严重且缺少有效的保养。这不仅会缩短设备的使用寿命，还有可能引发安全事故，严重时会造成人员伤亡或大规模设备故障，对生产效率和经济效益造成直接影响。

二、数控车工操作技能教学方法

（一）优化教学设计，培养学生学习兴趣

学生在学习新知识的过程中，通常会在好奇心的影响下主动探究和学习。所以教师要提高教学效率，首先要激发学生的好奇心，使学生对教学内容产生兴趣。为此，教师要根据学生的实际情况做好教学设计。在课前准备阶段，教师不仅要熟悉教材内容，还要明确具体的操作步骤，根据教学需求选择恰当的教学方式，保障各个教学环节的顺利推进。在实践教学过程中，教师可以利用视频为学生展示数控车床加工和操作的方式，使学生对知识内容有直观的了解，明确数控车床的工作原理和在生产加工中的使用优势。在学生掌握了基础知识后，教师可以带领学生开展实践练习。通过任务教学、项目教学等方式来增加教学的趣味性，使学生在课堂学习的过程中更加主动。例如，教师可以将“数控车床安规教育和维护保养”作为教学项目，主要带领学生熟悉数控车床维护保养的方式，同时落实安全规范操作教学。在教学过程中，教师利用视频为学生展示数控机床操作过程中的危险动作，结合真实的案例带领学生对视频中的操作过程进行分析，以此来增加教学的直观性，使学生充分认识到数控车床安全规范操作的重要性。教师可以利用仿真技术为学生展示车床模型，结合模型进行详细的讲解，阐述具体的维护和保养措施，结合数控车床安全规范教育内容，使学生掌握安全规范的操作方式。

（二）增加实训内容，改进管理策略

数控车床车工操作技能教学本身就具有很强的实践性，所以教师要增加实训教学的内容，通过实践操作来提升学生的应用技能。在实训过程中，教师要采取有效的管理措施，不仅要确保各个实训环节的顺利落实，还要保障学生的操作安全，及时纠正学生的不规范操作。教师可以采用5S管理策略，在强化学生安全意识的同时，也要提升学生的职业道德，使学生养成良好的操作习惯。教师应对操作机床需要使用的物品进行严格的区分，非必需品严禁在机床上摆放，如果发现学生出现违规情况，可以给学生扣分。具体的扣分物品包括加力杆、卡盘钥匙、刀具、毛刷、工件等。同时，物品要根据规范要求进行摆放，如加力杆、卡盘钥匙、刀架钥匙要放在盛液盘左侧角上，刀具、工件、千分尺等工具要放在工具盘内，擦布要放在尾座凹处等。做好清扫工作也十分重要，学生要仔细清扫切屑、油污、灰尘，保持操作机床干净整洁，教师可制定清洁制度帮助学生养成良好的清洁习惯。在操作执行方面，学生要遵守安全操作、防护的规范要求。教师根据学生的综合评分对学生做出评价分析，然后对学生做出针对性的指导。

（三）重视问题分析

在教学过程中，教师要明确学生学习过程中存在的问题和难点。数控车床操作包括程序输入、对刀、机床操作等内容，通过教师的讲解和指导，大部分学生都可以掌握数控车床操作相关的知识和技术。但数控车工在实际工作的过程中难免会遇到各种问题，因此教师要合理安排实训步骤，培养学生独立解决问题的能力。教师可以先让学生识读简单的零件图纸，然后根据学过的理论要求和加工要求，结合图纸内容制定加工方案，详细划分零件加工的顺序，并且合理选择刀具、夹具等工具，根据实际需求编写加工程序，确保加工程序的合理性。在这个过程中，如果学生遇到问题，教师应该予以指导和帮助，可以通过提问引导、同学互助等方式帮助学生解决问题。使学生逐步探索出解决问题的方法，并在实践中积累经验。

三、小结

综上所述，在数控车工操作技能教学过程中，教师要明确当前数控车工及其操作普遍存在的问题，然后根据行业对人才的要求调整教学方法。教师不仅要激发学生的学习兴趣，还要加强实训管理，对教学中存在的问题进行全面分析，确保学生操作技能不断提升。

参考文献：

[1]钟少佳.信息化手段教学在数控车床编程与操作课程教学中的应用[J].广东教育:职教,2019(1).

[2]陈海彬.酒杯零件数控车床加工教学方法的探讨[J].现代职业教育,2019(19).

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关键词：数控车床 电气控制系统 改造 设计

随着我国数控车床的不断发展，其如今已经成为我国制造业中相当重要的基础装备之一。数控车床主要包括机械系统以及电气系统两大部分。通常来说，对于电气系统而言，其无故障运行期在5-10年之间，随后便会进入到故障的高发时期，但是，一般数控车床其机械部件若保养良好一般能够使用20-25年，且精度、可靠及稳定性能仍可以保持较高水平。如今，不少数控车床已经运行了十多年，并步入了“损耗期”，这些陈旧的数控机床常常故障频发，很多功能已经无法很好地适应如今大规模的生产需求，有必要针对数控车床相关设备进行改造，以便提高企业设备的技术水平，通过少量投资对老数控车床的电气系统进行进一步的升级和改造，以便使其重焕生机并继续发挥其作用。

1、数控车床电气控制系统

1.1 数控车床的工作原理及其功能分析

对于数控车床而言，以被加工零件的工作图以及工艺过程卡为依据，通过对数控代码及其程序格式进行加工程序编写的整个过程进行规定，在数控系统中进行准确加工程序的输入，并将已给定加工程序及输入信号进行相应的运算、控制及其处理，而后将处理结果发送至控制系统中，从而对机床各部件进行驱动，使其能够以机械加工相关要求为依据进行有序的运行，并自动进行合格零件的制作。由于数控车床主要负责进行轴类以及盘类回转体零部件的加工，并自动完成圆柱面、圆锥面、断面、圆弧面以及螺纹内外工序的切削及其加工过程，因而在机械制造领域得到了广泛的应用，经改造后的数控车床也应当能够满足这些功能。

1.2 数控车床电气控制系统电路分析

1）主轴电动机的电气控制，主轴电机为交流变频电动机，主要通过变频器进行驱动，对于其正、反转以及速度等主要是由数控系统控制的。2）主轴控制，有关零件程序的输入信号包括M03、M04以及M05，而有关机床操作面板的主要包括主轴的正、反转，点动及停止，其中，主轴正转输出信号为Q0.0，反转为Q0.1，停止为Q0.2。3）其他相关辅助控制主要包括刀架、冷却泵以及泵等电机。其中，冷却泵电机控制中零件相关程序的输入信号包括MO8及MO9；有关冷却控制的输出信号为Q0.3。对于泵电机控制而言，其输入信号主要来自于机床控制面板的导轨键，而输出信号为控制Q06。对于刀架电机控制而言，其输入信号主要来自于刀位的检测信号，零件有关程序T代码包括I1.0；T1；I1.1；T2；I1.2；T3；I1.3；T4；刀架正转输出信号为Q0.4，反转为Q0.5。

2、数控车床电气控制系统的改造与设计

2.1 数控车床电气控制系统改造设计总原则

本文以GS30型双主轴数控车床为例，对其电气控制系统的改造及设计进行了研究。对于GS30型数控车床而言，经多年使用后，无论在机械系统，还是电气系统部分均有了较严重的磨损，因而运行时故障率及异常停机频率的不断升高，对于设备使用过程的安全性、稳定性均造成了严重的影响，并导致生产质量及生产效率的大幅降低。进行GS30型数控车床的改造时应考虑到其机械结构的功能，并确保电气控制系统的性能维持良好状态。改造过程中必须从技术及经济效益两大方面进行考虑，尽可能维持车床现有的机械系统以及多数电气控制系统，本文采用了SIEMENS 840D数控系统实现了数控车床的电气控制系统的技术升级及其改造，这样不仅维持了数控车床的原操作习惯，还提高了设备运行过程的稳定性及其可靠性，实现了设备生产工艺现状的有效改善，是一种技术及经济方面均较为优良的改造方案。

2.2 数控车床电气控制系统的改造及设计方案

1）数控车床改造的总体技术方案

数控车床主要是由机械及电气两大部分构成，进行总体方案的设计时必须从机、电两大方面入手来对车床各功能实施及实现方案进行考虑，以数控车床现状为依据进行分析对GS30型数控车床电气控制系统进行相应的技术改造，改造后总技术设计图见图1。

2）电气系统部分的改造

本文采用的是840D数控系统对原有控制系统进行了替代，因而有效实现了对机床位置的控制。840D软、硬件配置同本机床原控制功能相符，即1主轴+5坐标轴及双通道；10.4寸的液晶显示器、全功能CNC键盘以及薄型MCP操作面板；选择的是带有硬盘功能的PUC，能够进行友好中文人机界面的显示，并具有加工循环、螺补、图形编程及其模拟等相关功能；原有系统被NCU单元611D驱动+1PH7主轴电机+1FT6伺服电机代替，因而确保了各轴功率及扭矩能够满足相关要求的规定；对X轴、Z轴、U轴光栅尺以及W轴编码器进行了更换，并满足了数控系统的相关要求；将副主轴由原来的开环控制改造成了半闭环控制，因而确保了同步轴功能的实现；

3）机械系统部分的改造

对X、Z、U以及W轴的丝杠螺母副进行了更换，并实现了机械精度的有效提高；进行了新操作站的制作，并配以了CNC面板、键盘及其控制面板。

2.3 改造后数控车床的结构总图

由于数控车床主要包括了控制介质、伺服系统、机床本体以及数控装置四大部分，因而经改造后的车床系统组成框架图见图2。

3、改造后数控车床的验收

数控车床验收主要指的是借助于多种高精度仪器来对车床的机、电、液、气等各大系统以及车床整机所进行的单项及综合性能、静态及动态精度等的检测，以此为基础对数控机床进行综合性的评价。其中，数控车床验收内容主要包括了机床定位、几何以及切削等精度的检测，及整个机床的综合性能检验等方面。对GS30型双主轴数控车床主要进行了如下内容的验收：1）功能的验证，通过对手动功能以及数控功能进行验证，前者是手动方式下

对机床M、S及T功能的验证，后者采用了数控程序对机床的各个部件的功能进行了验证；2）车床的几何精度，以车床验收检验项目以及允差为依据对其几何精度进行检测，采用的主要仪器包括大理石检验方箱、磁力表座以及千分表等；3）定位及重复定位的精度，采用的是激光干涉仪来对X、Z、U及W 轴进行了检测，间距为50 mm；4）试切件精度的验证，此项检测的是车床的综合性能及精度；5）24 h考机运行，此项主要负责对车床机械动作的稳定可靠性能进行检测；6）资料的验收及其归档。

参考文献

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摘要：文章首先介绍了普通车床实训是数控车床实训的基础、接着阐述了中职学校数控车床理实一体化教学的流程，最后针对如何提高数控车床操作工考试通过率，给出了切实可行的解决办法。

关键词：数控车床 理实一体化 中职

2005年国务院《关于大力发展职业教育的决定》明确提出，大力发展职业教育，加快人力资源开发，是落实科教兴国和人才强国战略。国家的科技兴国战略使得数控加工行业快速发展，从事数控加工的工人相对缺乏。迫切要求职业学校培养出大量的在一线从事数控加工的技术工人。作为中职学生，学习数控车工技术的目的是使学生能掌握数控基本原理、各大模块的功能、数控车床的编程知识，熟悉相关的仿真a软件和自动编程软件，并通过实训、实习，提高学生的动手能力、创新能力和吃苦耐劳的精神，达到知识、技能、素质的全面发展。

1、普通车床实训是数控车床实训的基础

对于零基础的学生来说，普通车床实训是学习车工的第一步。普通车床实训是以后进行数控车床实训的基础。我们可以把学习普通车床的操作技能比作学走路，把数控机床的学习比作学跑步，只有走好了才能跑起来。

现在学校中的数控专业，大都是在原有的车工专业的基础上，又购置了数控车床和数控铣床、加工中心而形成的。数控车床的价格相比于普通车床要贵许多。大多数学校数控车床的数量相比于普通车床也是要少很多的。综合上述原因，学校在安排数控车床实训之前，都要安排一定课时的普通车床实训。这样可以使学生在初学阶段利用普通车床学习基本操作技能，为以后学习数控机床打下基础，利用普通机床进行基本操作技能训练在目前是不可缺少的一个环节。现代制造技术是在传统的技术上发展起来的，自动化的数控机床离不开传统的车、铣、刨、磨的加工技术，一个数控工作人员，如果不懂得刀具角度，切削用量和制造工艺，就不能成为一个合格的数控人员。我们培养适应现代社会需要的数控加工人才就是先要从最基本的知识抓起，要使学生学习好掌握好基本功，要使学生牢固掌握普通车床的基本知识，了解普通车床的基本性能和基本构造，熟练掌握普通车床的正确操作：车外圆、车端面、切断和车槽、钻中心孔、车孔、镗孔、车螺纹、车圆锥面、车成形面、滚花等等。这些基本技能、技巧在现阶段，我们不可能在数控机床上安排大量时间进行练习。反过来，我们可以利用普通车床台数比较多这样的条件，进行这些基本技能操作训练。基本操作技能学的好与不好，直接影响到以后在数控机床实训的效果。在这个过程中，普通车床实训起到了一个承上启下的作用。

2、中职学校数控车床理实一体化教学的流程

学生学完普通车床以后，开始进入数控车床的学习。现在技工院校使用最普遍的是沈阳机床厂生产的FANUC系统的机床。因为涉及到中、高级工的考试，所以在学习数控实践操作的时候，还要兼顾到中、高级工理论的学习。综合以上考虑，教学安排如下：

（1）了解数控机床的总成、面板（主要包括CRT显示器、系统操作区域、机床操作区域），并掌握操作面板按钮的功能。

（2）认识数控机床的坐标系（x轴、z轴）。

（3）三个基本操作：回零操作、MDI操作（转速及换刀）、手作。

（4）对刀操作、对刀的目的。

（5）掌握基本的编程方法、G指令、M指令，及简单的编程过程。

（6）G71切削循环指令。

（7）外螺纹、镗孔、内螺纹的编程。

（8）中、高级工理论、实践的模拟练习。

3、提高学生数控车床操作工的考试通过率

数控车床中、高技工的鉴定考试都包括理论和实践操作两个部分。只有理论和实践操作都通过，才可以取得相应的数控车床操作工的等级证书。针对学校数控车床中、高级工考试通过率不高，提出以下几点建议：

（1）理论知识

现在数控车床中、高级工的理论主要涉及机械制图、机械基础、公差配合与技术测量、金属材料与热处理、车工工艺、数控技工工艺、机械制造工艺、电力拖动、数控机床编程与操作、职业道德、企业管理等科目。知识比较复杂，除了多读、多看、多练之外，还要学会总结。比如G71、G72、G73、G90、G92、M21、M22、M23等指令很容易混淆，要对比记忆。

（2）实践操作

数控车床的实践操作技能是衡量数控车床操作工水平的重要指标，也是数控车床操作工鉴定的关键环节。考试之前，一定要认真阅读零件图纸，注意公差、表面粗糙度、同轴度的要求等，然后再编程。同时，要注意心态，一定要沉着冷静。例如，在考试中，某一个尺寸误差做大了，头脑一定要冷静。要相信：只要别的尺寸做对了一样可以顺利通过。要及时调整情绪，在思想上要有个充分的应试心理准备，要相信自己有足够的能力通过鉴定考试。

（3）考试技巧

在数控车床中、高级工考试中，理论上要本着先易后难、先主后次的做题原则，不要轻易放弃每一道题，必要时使用排除法、验证法等技巧。实践操作考试中，装夹工件一定要装夹牢固，工件跳动量越小越好。在编写程序时，要先写工艺，然后按照工艺流程的顺序来编程及工件的加工操作。在实践操作考试完毕以后，要进行机床的清理和保养。

随着社会的发展，对数控机床操作工、编程人员的要求也越来越高，同时对数控专业人才的培养提出了更高的要求。本文从数控车床实训与普通车床实训的关系、中职学校数控车床理实一体化的教学流程、如何提高数控车床操作工的考试通过率三个方面提出了一些自己的建议。

参考文献：

[1]关熊飞.数控加工工艺与编程.北京：机械工业出版社，2011.

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[关键词]数控车床 实践教学 分析

中图分类号：TG519.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）01-0244-01

科学技术的发展带动了数控技术的发展，从而促进了机械产业的发展。数控技术在机械产业中发挥着重要作用，对机械产业的发展有着重要意义。与此同时，机械产业对数控人员的需求量越来越大，对数控人员技术水平的要求也愈加严格，所以，在培养数控人员过程中，实施数控车床实践教学很有必要。

一、明确培养目标

对于中等职业教育来说，所培养的数控技术人员主要是“蓝领”人才，“蓝领”在生产工作中所承担的任务是对数控机床进行操作，以及对数控机床的维修工作。目前，“蓝领”工作技术人员占我国数控技术岗位的70%，是机械产业中需求量最大。对于数控人才的培养，应在传统机械制造技术的基础上使其掌握数控机床的原理及操作步骤，并学会数控加工编程技术，同时还要对几种工作中经常用到的“CAD/CAM”软件熟练把握。

二、加强实训基地建设

各种职业学校的实力水平都有所差距，部分职业学校没有建立适当的实训基地，这就导致学生只能对理论知识有所掌握，但缺乏实战训练，没有足够的实践经验，不利于学生数控技术的培养。所以要根据各种职业学校的实力水平，建立相应的数控技术实际训练基地，以满足学生实践训练的需求。在进行实际训练基地的建设时，应首先满足学生对教学及数控实际训练的需求，运用有限的资金对实际训练设备进行合理配置，同时，实训基地的建设尽量以小型数控设备为主，对高档机床应适当选用。实训基地的建设，有利于学生对数控技术的掌握，为学生以后成为一名合格的数控人员做好准备。

三、重视传统机床操作经验

传统技术是现代制造技术的基础，所以学生不仅要学习课本知识，在学习课本知识的同时，还应加强对车床、数控车床等技术的学习。在数控车床实践教学中，要加强对学生普通机床的操作训练，在保证学生熟悉普通机床的操作之后，带领学生进行数控机床的操作训练。学生在进行数控机床的训练时，应将普通机床的操作经验合理运用到数控机床的操作训练中来，达到熟练操作的目的。

四、优化教学程序

在数控车床实践教学中，需要学生对数控编程的内容有所掌握，要使学生从编程开始之前就对数控编程的整体思路有明确的了解：仔细分析工程的设计图纸的内容，并对图纸内内容进行工艺设计将加工方案确定，对机床、刀具等设备进行合适的选择以确定走刀路线、切削用量等；之后学生应将所需生产的工件建立成为几何模型，对加工过程中机床的运动轨迹等进行合理计算；对所生成的生产加工程序进行仔细的验证与修改，直到合格为止。在这样一整套完整的思路下要求下，要保证学生编程的正确性，在对学生进行数控车床实践教学时，就要使学生对七个环节及五个步骤进行有效把握。首先，七个环节主要包括：一看，学生要看懂所需生产的零件的图纸；二算，学生要对轨迹点的坐标值进行正确的计算；三编，进行程序清单的编写；四输，将编写的程序输入到数控机床系统当中；五验，对所编写的程序及仿真轨迹进行验证。六试，切削首件进行试验。七调，对首件进行试验后，对程序进行修改调试[1]。五个步骤主要包括：第一，进行工艺分析。在进行编程之前，要对需加工的零件进行工艺分析，根据所需加工零件的图纸样本要求及前道工序等加工情况，以对加工路线及工艺方案进行确定，根据加工的需求，对切削用量及刀具等进行合理的选择。第二，建立工件坐标系。对工件的原点进行设定，在进行工件原点的选择时，没有固定位置，具有随意性，但原点的选择应尽量有利于程序的编制与计算，同时确定3个坐标轴。第三，确定刀具运动轨迹。对加工的方案、顺序、路线进行合理选择，确定刀具的运动轨迹，并将各点的坐标值写出。第四，编写程序清单。按照在此之前已经确定的刀具运动轨迹，对加工程序清单进行编写。第五，试切首件，校验程序[2]。

五、优化操作程序

数控车床操作中的细节问题的处理对生产起着重要作用，所以，在对学生进行操作训练时，为了避免程序出现问题，以保证生产加工，要注意对学生进行细节化的培养。在编程时就要对以下细节问题进行处理。第一，对起刀点的位置与退刀点的位置进行合理选择。第二，注意对指定编程指标进行设置。第三，对倒角起刀点的坐标进行确定。第四，对切断刀的宽度进行考虑。第五，灵活运用直角退刀技巧[3]。

六、提高安全文明生产意识

文明生产对现代企业生产现场管理及现代工业生产来说尤为重要。对于一个合格的数控车床操作人员来说，在进行生产过程中，不仅要有专业的技术水平，还要有良好的职业道德素质，在生产过程中要合理使用数控车床，应重视对数控车床的日常维护与保养，养成文明生产的良好习惯，这是也是成为一名优秀数控车床操作人员的关键。数控车床操作人员应进行正确操作，严格按照操作顺序进行系统的启动，避免在使用时导致系统出现故障。系统启动过程中，操作人员应耐心等待，待系统完全启动之后，再进行操作，避免操作人员操作太急，导致系统运行出现故障[4]。操作人员在日常生产过程中，还应注意对数控机床的保养与维护，对车床出现故障及时进行维修，做到防患于未然，使车床始终处于安全运行状态。

七、避免或减少错误的发生

数控车床操作人员的心态问题经常会使操作人员在操作过程中出现错误。部分学生进入车间之后，没有了在教室中的良好心态，开始出现注意力不集中等现象，导致在操作过程中不能严格按照操作程序进行操作，或者在进行程序输入的时候经常出现错误输入等。所以，在对学生进行实际训练时，对学生进行严格管理，定期对学生进行考核，将实训态度等职业能力要求均纳入到对学生的考核内容中，以促进学生端正实际训练态度，提高实际训练效果。

结术语

数控车床对于机械产业的发展来说尤为重要，面对机械产业的快速发展，必须对数控操作技术人员进行全面培养，以满足机械生产对技术人才的需求。在新的社会背景下，应运用实践教学模式以实现全面型、创新型数控技术人才的培养。在数控车床实践教学中，对学生的对刀方法、程序编程等进行落实，以提高学生的专业技术水平。此外，还应对学生的综合素质进行严格培养，使其成为优秀的数控车床操作人员。

参考文献

[1] 陈安鑫.项目教学在数控车床编程与操作课程教学中的实践与探索[J].中国科教创新导刊，2011（20）.

[2] 周晓宏，胡旭兰，黄小云.数控机床操作与维护技术[M].北京：人民邮电出版社，2012（34）.

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关键词：经济型数控车床 电磨头 车 磨一体 精密加工

中图分类号：TG580.6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（b）-00-03

当今数控机床技术的发展越来越快，为了适应市场的竞争，提高生产效率。许多中、小企业的生产都广泛应用了数控技术来提高生产效率及缩短新产品开发周期。但由于高科技、高精密的数控机床在价格、日常管理、维护和保养方面成本都比较高。为了降低投资资金风险，特别是小企业难以承受高成本的设备投入。所以小企业使用经济型的数控机床较多，但只能满足加工精度要求不太高的零件。

由于产品的技术要求越来越高，一些高精密的零件、超硬的材料等对经济型数控机床来讲是难以进行加工的。以经济型数控车床为例，虽然经济型数控车床加工效率高、加工质量稳定、用途广泛，能车削各种零件的内外圆柱表面、锥面、球面、曲面、切槽、公英制螺纹、圆锥螺纹等等。但由于机床自身精度和其他因素的影响，经济型数控车床一般只能满足加工公差在0.04左右范围的零件。零件的加工精度再有所提高，加工的效率和产品的合格率就会急剧下降。主要存在的原因有以下几点。

（1）车床机械结构方面

以半闭环伺服系统为例，数控车床在机械传动机构存在的误差主要有：同步带（联轴器）的间隙、滚珠丝杆间隙、刀架（四工位刀架）重复定位误差。这些误差使传动终端的X、Z轴重复定位精度在0.01～0.02 mm范围内，但反映在零件加工尺寸上的误差就可能更大了。

（2）刀具方面（主要因素）

对于零件批量生产加工，现在大多数工厂都采用加工性能更稳定的机夹刀和机夹刀粒。但从实际加工效果来看，由于机夹刀的刀尖圆角较大，加工时会产生较大的径向力。此类刀具除了在刀具耐用度上优点突出外，其他方面的性能与手工刃磨的刀具差异不大。特别是在加工细长轴等方面更没有优势，不能实现高精密零件的加工，而且刀具成本较高。

（3）其他方面

在数控装置的插补精度、车床本身的刚性、夹具的刚性、切屑、切削液室温等等都直接影响到零件加工的精度。

经过以上的分析，考虑到刀具和机床刚性等因素。为了能在经济型数控车床上也能加工精密零件，但又要减少资金的投入。该文以经济型数控车床（使用GSK980TD数控系统）为例子，通过在车床上加装电磨头，实现车、磨一体的精密通用加工，解决了实际加工中经济型数控车床也能快捷稳定的加工精密零件的需要。

1 电磨头的加装与控制

磨削加工是一种比较精密的金属切削方法，经过磨削的零件有很高的精度（圆度可达0.0001 mm）和很细表面粗糙度（Ra0.05 ?m）。因此在大多数的情况下，它是机床加工的最后一道工序，另外对于一些硬度较高的零件（如零件镀铬、淬火后）都是通过磨削来达到零件的技术要求。所以在数控车床上加装了电磨头后，不仅能加工高硬度材料的零件，而且加工的稳定性更高，也能加工出技术要求更高的精密零件。

1.1 电磨头加装的方案

如图1所示。

加装部份分别由底板、磨头主轴、变速箱、电机等组成，安装在X轴拖板上。通过车床的X、Z轴控制砂轮的纵、横向进给，通过加工程序实现指定的磨削加工。安装要求如下。

①各零件间连接要牢固可靠，防止砂轮高速旋转时产生振动而造成危险。

②砂轮安装必须经过平衡校正，并要修磨好切削面。

③砂轮中心高与数控车床主轴中心高要求等高，保证加工零件的尺寸精度容易控制。如图2所示：h=h1=h2

④砂轮的左端面与四工位刀架上的刀具刀尖尽可能平齐，防止刀具在切削时，砂轮与车床主轴卡盘发生干涉而造成事故。

⑤砂轮最外缘与四工位刀架上的刀具要求有一个合适的距离（根据零件的直径而定），防止其中一方在切削加工时，另一方与工件或机床发生干涉而影响加工。

⑥电磨头的电机利用机床输出信号接口的DOTWJ（尾座进）和M08（冷却液开）信号来控制，电磨头电机正转用（M10），停止用（M09）来控制。原理是：砂轮正转时冷却液必须在开启状态，当磨削加工结束以后用M09指令关闭冷却液及磨头电机。此外，也可以使用机床的扩展输出指令控制。用DOTWJ和M08控制原理图如图3所示。

1.2 砂轮的修整方法

由于砂轮的制造等原因，砂轮在安装后一般都要求进行修整，以减少磨削过程中产生的振动和保证零件在最后一个工序加工的质量。修整砂轮的过程如图4所示。

砂轮修整笔可通过专用夹具安装在尾座上，并按要求与砂轮的轴线保持一定的角度固定好。通过移动X轴调整砂轮笔与砂轮外缘的距离，然后控制Z轴左右移动砂轮来进行砂轮的修整。

1.3 砂轮的对刀方法

由于砂轮安装在刀架的另一方向，所以对刀时要注意避免误操作造成碰撞事故。砂轮对刀的原理与四工位中的刀具一致，只是将它当作第五把刀具，并将刀补输入T00～T04以外的刀补中。对刀时可使用基准刀T0100，然后通过试切的方法，将刀补输入05号中的X、Z内。调用磨削程序前，在确保换刀点在安全位置的前提下运行T0105，再进行砂轮的定位和磨削。在编写加工程序时要注意，由于砂轮与四工位刀架位置不同（前刀架与后刀架），所以如图（5）所示，砂轮的程序应为：G0Z5；X-40；X轴上的数值应为负数与四工位刀架上的刀具相反。

2 应用举例

如图6所示零件图，由于该零件加工精度要求较高，如果要小批量生产，利用经济型数控车床通过正常的加工方法很难保证其精度要求。但车床在加装电磨头后，此类精度的零件加工就比较容易控制。

加工经过砂轮对零件进行了精加工后，零件的尺寸精度、表面粗糙度得到了有效的保证。同时利用一次装夹就完成了零件的粗加工、半精加工、精加工等所有类型的切削加工，减少了加工辅助时间提高了生产效率。

3 结语

经济型数控车床通过加装了电磨头，车床结合磨床的优越性得到了充分的体现。不仅能更好地控制零件的精度，而且通过修改刀补或程序数据，可以很容易对精密零件的尺寸进行修整达到要求，高硬度的材料也可以通过磨削来加工。通过改变砂轮的形状还可以对内孔、锥面、螺纹或成形面进行精加工，减少了零件的加工工序，在降低设备投入成本的同时提高了企业的生产效率和加工范围。

参考文献

[1] GSK980TD车床CNC使用手册.广州数控设备有限公司.2006.01.

[2] 机床加工工艺学[M].中国劳动出版社，1999.

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关键词：数控车床 撞车原因 操作分析

中图分类号：TG5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（c）-0073-01

数控车床的应用越来越广泛，已经深入到了经济发展的各个产业。随着数控车床的应用，撞车事故也是屡见不鲜，成为数控车床发展中常见的问题。数控车床造价高昂，一旦发生撞车，就会使车床的刀具发生损害，严重的话会降低车床的精度，使得机床部分受损，甚至还会让车床直接报废。有的工人还因此付出了惨重的代价。提高车床的工作效率，降低车床的撞车率，已经成为重点问题。

1 数控车床撞车原因分析

1.1 编程问题引起撞车

变成不当就会造成车床工作中的碰撞，引起撞车，主要有以下的原因。

第一，车削内孔进退刀问题。在内孔车刀加工工件的时候，使用G00指令直接移动到目标点，刀具就会发生碰撞。

第二，在加工沟槽结束实行退刀的时候，刀具需要快速退回，走斜线就会和零件台阶发生碰撞。在绝大部分的操作过程中，G00指令执行的时候，刀具走折现，就会和工件发生碰撞。

第三，退刀的时候，没有及时取消刀具补偿。在系统工作中，一般都是先执行补偿命令。在执行的过程中，要先恢复机床坐标以后才能执行其他，这样就会发生碰撞。

1.2 编程的数据不符合要求或者错误

一些数控车床使用的是小数点编程，小数点编程能够避免刀具和工件的碰撞，但是在实际中，很有可能发生操作人员粗心，将小数点编程写错，或者是写成了不符合要求的编程，就会导致撞车。

也有可能是操作人员混淆概念造成的撞车。例如：在G71、G72执行中，要求单边切深的切削深度，而很多人会把切削深度和直径编程混淆，增加了切削深度，刀具在执行过程中就会使得切深太大。这种后果很严重，打刀是最轻的，损害电动刀架会产生很严重的后果。

还有的操作人员理论不扎实，对于编程指令不熟悉，对G70、G71、G73等指令没有明确的认识。尤其是在遇到G70和G73组合使用的时候，就会产生错误，造成刀具回程过程中发生和工件的碰撞。

1.3 换刀点位置不合适

换刀点选用有严格的原则，要选在尾座和工件之间的位置，靠近工件，工作的时候不能触碰到尾座、工件和车床的任何位置。但是在实际中，经常出现换刀点距离尾座、工件或者是机床部位太近的状况，刀架很容易和机床、工件发生碰撞。

1.4 错误的回参考点方式

在实际中，操作人员忽略了操作面板的仔细观察，操作过程中，不看屏幕，操作方式开关没有选在正确的位置，而是放在了手动方式，这样就会导致会参考点的坐标顺序发生变化，率先回到了Z轴，造成了数控车床的碰撞。

1.5 操作不当造成的撞车

操作人员的操作手续也会影响数控车床的运行状况。很多撞车都是由于操作人员操作不当造成的。操作人员不正当的操作有以下几种：（1）不在起始位置启动程序。启动程序的时候要将刀架放在原位启动，在开始上班的时候，一般操作人员都会仔细检查。发生故障很有可能是在中途暂停以后的启动，这个时候操作人员没有注意检查，造成了撞车。（2）在刀架起始位置、程序中途位置启动机床。这种方法会造成穿孔带的机床中途暂停以后，没有记住移动纸带的位置；还有可能暂停以后，存储程序运转的数控机床没有按下“复位”按钮。（3）手动操作不正规，按下快速按钮撒手的时候太慢，采用手动脉冲发生器移动刀具弄错了方向，致使刀具撞上了工件。（4）由于没有注意最长的刀具，在自动运转和手动操作的时候，都很有可能发生撞车。（5）刀具补偿值出入大。修正工件尺寸的时候，需要手动输入刀具补偿值，很容易出现粗心问题，致使刀具和工件发生碰撞。

1.6 刀具、设备、毛坏等原因造成的撞车

输入刀具补偿号的时候，调错了或者是输入错了，都会导致刀具和工件撞车。若是毛坏太大，会造成很深的吃刀。设备因为年久或者缺少维护保养，也会发生刀片自动脱落、削倒突然损坏的现象。

2 数控车床防止撞车办法

坐标值直接关系到刀具的运动轨迹，必须好好校对。可以让一个人计算坐标值，另一个人校对的办法避免，也可以将坐标纸放大进行校对。如果有模拟刀具运动轨迹的能力，最好是提前进行刀具运动轨迹模拟，这样可以仔细的观察到刀具的实际轨迹。

2.2 增强操作员的专业水平

操作员必须具备较高的专业水平，掌握编程方面的基础理论知识，能够仔细认真的完成编程过程中的细小操作，能够熟练的掌握编程的要求和规则，熟记常见操作的数据，对于数控车床本身要有清楚的认识，熟悉车床的性质和规格，仔细阅读机床使用说明书，减少理论上的差错。

编程直接影响了数控机床的操作过程，因此编程一定要进行详细的校对工作。要将编程和内存程序、穿孔带、程序单校对、计算值校对都认真完成，必要时候可以让两个人实施多次校对，确保编程无误。尤其是要注意编程中的小数点校对、正负值校对，避免数字上的差错。

2.4 使用绝对位置检验器车床

绝对位置检验器车床最主要的特点是，即使刀架不在起始位置，也不会影响数控车床的启动。这种先进的数控机床已经应用到了我国车床产业中，感应同步器等设备的加入改进了原来车床的缺点，只要操作员在停止工作以后将机床放在跳步指令无效状态，就可以了。再次进行启动的时候，刀具即使不在原来的位置，也不会和工件碰撞，提高了车床的效率。

3 结语

致使数控车床发生撞车的原因很多，主要是编程和操作上的失误引起的撞车。编程人员在编程过程中严肃认真，操作人员加强数控车床的专业技能，谨慎的进行操作，能够有效的减少撞车发生的频率，提高车床加工的效率。

参考文献

[1] 薛君英.浅谈数控机床加工过程中的“撞车”问题[J].装备制造技术，2011（9）：52-53.

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关键词：数控车床 故障 诊断方法

数控车床应用的越来越广泛，效利用率的要求也越来越高，要求其可靠性高的同时当数控车床出现故障要尽快维修，所以要求其维修人员要有扎实的理论基础和丰富的实践经验。以下有关数控机床的维护和常见故障的常用排除方法。

1. 数控车床的组成

数控车床由：程序编制及程序载体、输入装置 、 数控装置、伺服驱动、位置检测装置、辅助控制装置、车床本体等几部分组成。

在传统的金属切削机床上，加工零件时操作者根据图样的要求，通过不断改变刀具的运动轨迹，运动速度等参数，使刀具对工件进行切削加工，最终加工出合格零件。

2.工作原理

数控车床的加工其实质是应用了“微分”原理。其工作原理与过程可简述如下：

2.1. 只要数控车床的最小移动量（脉冲当量）足够小，所用的拟合折线就完全可以等效代替理论曲线；

2.2.只要改变坐标轴的脉冲分配方式，即可以改变拟合折线的形状，从而达到改变加工轨迹的目的；

2.3. 只要改变分配脉冲的频率，即可改变坐标轴（刀具）的运动速度。这样就实现了数控车床控制刀具移动轨迹的根本目的。

2.4.只要改变坐标轴的脉冲分配方式，即可以改变拟合折线的形状，从而达到改变加工轨迹的目的；

2.5. 只要改变分配脉冲的频率，即可改变坐标轴（刀具）的运动速度。这样就实现了数控车床控制刀具移动轨迹的根本目的。

3.数控车床故障诊断的方法

3.1.直观检查法

维修人员在故障诊断时首先使用的方法是直观检查法。首先要咨询，向出现故障的现场人员详细咨询故障产生的经过、故障现象和故障后果，而且要在整个的分析、判断过程中多次询问；第二是认真检查，依据故障诊断原则从外向内逐步进行排查。整体检查机床各电控装置（如装置、数控系统、温控装置等）有无报警指示，各部分工作状态是否处于正常状态（比如机械手位置、主轴状态、各坐标轴位置、刀库等），机床局部要观察电路板上是否有短路、断路，电路板元器件及线路是否有裂痕、烧伤等现象，芯片是否接触不良等现象，对维修过的电路板，更要检查有无缺件、错件及断线等情况；第三是触摸，在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、 各功率及信号导线（如伺服与电机接触器接线）的联接状况等来发现可能出现故障的原因。

3.2. 仪器检查法

仪器检查法是使用常规的电工仪表，对相关直流及脉冲信号及各组交、直流电源电压等进行测量，从而找出可能的故障问题。例如：拿万用表来检查各电源情况，和对其中一些电路板上布置的相关信号状态监测点进行测量，拿示波器观察其脉动信号的幅值、相位或者有、无，拿PLC 编程器检测PLC程序中的故障点及原因。

3.3. 功能程序测试法

功能程序测试法是把数控系统的G、M、S、T、F功能用编程法编成一个功能试验程序，并存储在相应的介质上。运行这个程序来完成故障诊断，可快速判定故障发生的起因。功能程序测试法可以适用于以下场合：

3.3.1.当机床加工造成废品时，难以确定是数控系统、还是由于编程操作不当故障引起的。

3.3.2.当数控系统出现随机性故障时，无法判断是系统稳定性差，还是外来干扰的。

3.3.3.当对数控机床进行定期检修或闲置很长时间的数控机床在投入使用前时。

还有接口状态检查法、信号与报警指示分析法、试探交换法、参数检查法、 诊断备件替换法、特殊处理法、测量比较法等。

4.数控机床故障诊断实例

数控机床最容易发生问题的部分是驱动部分，因为它是强弱电一体的。驱动部分有伺服驱动器和主轴驱动器，驱动模块和电源模块两部分构成，电源模块是把三相交流电通过变压器升压为高压直流，而事实驱动部分是个逆变换，把高压支流转换为三相交流，而且驱动伺服电机是完成主轴的运转和伺服轴的运动。所以这部分最容易出现故障。以802S数控系统和CJK6136数控机床的故障现象为例，分析一下控制电路与机械传动接口的故障诊断与维修。

数控机床在加工过程中，主轴经常不能回参考点。则在数控操作面板上，主轴转速显示也不确定主轴运转是否正常。经分析，由于该机床采用的是变频调速，其转速信号由编码器提供，可以排除编码器损坏的可能，因为这样根本就无法传递转速信号，只有是编码器与其连接单元出现问题。从两个方面考虑，一是数控系统连接的ECU连接有可能松动，二是和主轴的机械连接有可能出现问题。然后着手解决故障。第一检查编码器与ECU的连接。如果不存在问题，就拆卸编码器检查是否是主传动与编码器之间的连接键脱离键槽，结果发现就是这个故障。维修恢复并重新安装问题就解决了。

产生数控机床故障的原因有很多，有数控系统本身的问题、驱动元件的问题、机械问题、传感元件的问题、线路连接的问题、强电部分的问题等。检修过程中，重要的是分析故障产生原因的可能性和范围，然后逐一排除，直到找出故障点，千万不可盲目的下手，否则，不但问题解决不了，还可能造成故障范围的扩大。总之，在解决数控机床故障和维修问题时，第一要防患于未燃，在数控机床出现问题之提早去发现解决问题，要了解机床本身的结构和工作原理，做好日常的维护保养工作，这样就能做到有的放矢，更好的解决问题。

参考文献：

[1] 全国数控培训网络天津分中心.数控机床[M].机械工业出版社，2002.

[2] 林宋. 现代数控机床[M]. 北京：化学工业出版社出版，2002.

[3] 张俊生.金属切削机床与数控机床[M].北京：机械工业出版社，2005.

[4] 彭晓南.数控技术[M].北京：机械工业出版社，2003.

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关键字：数控车床；撞刀；机床操作

中图分类号：TG519.1 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2013.06.043

0 前言

随着科技的发展和社会的进步，数控机床技术不断发展，其功能越来越完善，性能价格比也越来越高，在机械行业中已得到广泛应用。数控车床在企业中越来越普及，数控车床教学也在职业学校中普遍开展起来。在数控车床的学习、使用过程中，编制程序和操作加工要尽量避免碰撞安全事故的发生。基于多年数控车床的实际使用和教学实践，本文总结了数控车床发生撞刀安全事故的一般规律以及有关撞刀的预防和解决方法。

1 撞刀原因分析

撞刀是指刀具（包括刀架、拖板等）在移动过程中与工件、卡盘或尾座发生意外碰撞的机故。在长期的教学过程中发现学生在操作数控车床时容易撞刀，导致学生不敢碰机床。数控车床操作初学者，容易撞刀，撞刀是数控车床操作新手最有可能发生的事故，一旦发生撞刀事故，轻者影响机床精度，重者造成机床损坏，使机床的加工精度丧失，甚至造成人身事故，必须引起操作者的高度重视。撞刀原因很多，大致可归纳为操作机床不当和编程时考虑不周全所造成的撞刀。本文从这两方面进行分析，总结出撞刀的各种因素。

1.1 机床操作不当造成的撞刀

数控机床操作不当会造成刀架或车刀与工件、主轴卡盘或尾架发生碰撞。主要从以下各方面分析：

（1）工件没安装平稳。

（2）安装刀具错误。在安装刀具时一定要使刀位点对准主轴中心线，即刀具安装好后试切工件右端面，切完右端面后刀位点应在工件右端面中心。

（3）对刀时刀具与补偿号不对应。

（4）试切法对刀时走刀过快或背吃刀量过大。

（5）在位置补偿和磨损量补偿中都输入位置补偿。

（6）模拟运行没锁机床或锁机床模拟运行后没回参考点。

（7）建立机床工件坐标系引起的撞刀现象。

（8）量具读错引起的撞刀。

（9）工件夹持太松。

（10）刀架或车刀与尾架发生碰撞。回参考点或退刀时如果先回Z向将使刀架或车刀与尾架发生碰撞。

1.2 程序编写不当造成的撞刀

程序编制是数控加工至关重要的环节，提高编程技巧可以在很大程度上避免一些不必要的碰撞安全事故，编程不当从以下各方面分析：

（1）第一个G00坐标设置离毛坯太近。

（2）换刀命令前使用G00指令退出刀具时，未保证刀架转动时不发生碰撞（例如镗孔刀可能伸出较长）。

（3）程序中第一个移动指令或每一个换刀指令后的第一个移动命令不是X、Z两个坐标的绝对坐标定位。

（4）切削螺纹时，刀架移动速度超过伺服电机允许的速度，建议：主轴转速*导程不要超过3000mm/min 。

（5）加工螺纹时误把导程（F）当作进给速度，如：G92 X40 Z-20 F2写成G92 X40 Z-20 F80。

（6）在程序中盲目使用坐标系设置指令（如G50）。

（7）加工完零件退刀时先走Z向，再走X向。

2 撞刀常见现象解决方法

经过以上分析，数控加工中的撞刀现象都有其直截原因，根据常见的撞刀原因，结合实际操作经验，现提出如下几点对策：

（1）经常检查车床限位挡块是否在正确位置，有否松动。

（2）程序输入完成后必须仔细检查是否存在错误，避免因坐标数字或正副号输错而引起撞刀。

（3）正确对刀并设置刀补，Z方向试切对刀时，必须注意对刀使用的Z向零点应与编程使用的Z向零点统一，避免因工件坐标系设置不统一而造成撞刀。

（4）程序编好后应先进行单段调试，并把显示屏幕切换到能同时看到工件坐标系及正在执行的程序的页面。

（5）将刀架移动到安全位置，按下锁住机床和空运行键进行空运行操作，主要观察运行轨迹是否正确，且仿真运行后要回参考点校验。

（6）经校验后的程序如果没有出现危险指令和错误，也没有出现报警，校验出的图形也没有问题，先别急于加工。首先，要再检查程序中是否有刀号。其次，看换刀点是否安全。第三，检查G00指令、G01指令的使用是否正确。最后，检查程序中是否存在移动指令与刀具指令同在一个程序段中。

（7）当启动和结束程序的时候，要把倍率调到0，在看清程序和刀具的位置以后再给倍率，调试程序时快速进给要调到最慢，最好手不离开进给保持，要养成先看后走的习惯。开始阶段运行时，把快速倍率设置得慢一些（如可设置到25%），随时看剩余移动量。

（8）如果加工时必须使用尾架，安装刀具时必须考虑到在X方向电动刀架与尾架不发生碰撞的极限位置，在Z方向拖板与尾架不发生碰撞的极限位置。

（9）建议使用模拟软件（例如《宇龙数控仿真系统》）在电脑中调试好程序后再传送到机床，以避免程序输入时可能发生的错误。

3 结束语

数控车床碰撞安全事故应以预防为主。作为机床操作者首先应熟悉数控系统的各种操作，掌握系统功能键，达到熟练操作，减少失误，将误操作的概率降至最低点；其次在编写加工程序时，应根据工件特点进行，按工件的形状及加工位置确定退刀和回零的顺序是先退X 向，还是先退Z 向；再次应注意机床的保养，在平时加工后，丝杠，导轨应擦拭干净，避免切屑等杂物夹在滚珠丝杠和导轨内，造成加工出现误差，损伤导轨，影响加工；同时，操作人员还要掌握一些异常情况发生时紧急处理方法。如按暂停、急停及切断电源等来最大限度的减少碰撞事故发生带来的损失。

参考文献

[1]黄康美.数控加工编程[M].上海：上海交通大学出版社，2004：9-37.

[2]李银海.机械零件数控车削加工[M].北京：科学出版社，2008：2-32.

篇11

Abstract： This paper introduces the method of curriculum design， implementation and appraisal of CNC Lathe Maintenance based on the work process， and explains the integration teaching based on the work process is in line with the general rules of CNC machine tools troubleshooting. Through this method， the learning objectives of students are clear and their learning motivation is improved， so it has a good teaching effect.

关键词： 基于工作过程;工作岗位;职业能力;案例

Key words： based on the work process;job;professional competence;case

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）04-0255-02

0 引言

随着现代制造业的飞速发展，我国的数控机床行业规模得到快速增长，产业的升级换代、数控设备的国产化以及数控设备维修的专业化，急需大量的数控设备应用、装配、调试、维护与数控装备开发的高素质应用型人才。高职数控设备应用与维护专业正是培养符合这种要求的具备数控操作与数控维修的技能型人才。但一直以来高职院校学生的动手能力与企业的期望值存在一定差距，是因为高职的课程大多数还停留在以理论教学为主，学生的动手能力得不到针对性、系统性的训练，因此要真正提高学生的技能，必须开发具有针对性的课程[1、2]。

《数控车床维修》课程正是培养学生具有数控机床维修技能的一门专业核心课程，通过基于工作过程的课程设计，让学生在真实或模拟的企业环境中学习如何完成与工作岗位一致的工作任务，形成自己数控车床的维修职业能力。

1 基于工作过程的课程设计

该课程是在广州数控设备有限公司的专家指导下进行基于工作过程的课程开发与设计，依据《数控机床装调维修工》国家职业标准，对课程所对应典型工作任务进行分析、确定课程教学内容、制定课程教学标准、设计课程教学实施方案、开发教学材料等，形成了充分体现“工作过程”、“课程标准与国家职业标准对接”的职业能力核心课程。

参照职业标准和实际岗位的典型工作任务，按照教学规律整合、序化教学内容，包括：数控车床日常维护保养，数控车床机械功能部件维修，数控车床机械功能部件维修后调整，数控车床整机机械维修后调整，数控车床电气功能部件维修，数控车床整机电气维修后调整等，形成10个典型的教学案例，如表1所示。

2 教学案例的具体实施

按照：“修前准备、修前调查”―“据理析象、判断类型”―“罗列成因、确定步骤”―“合理测试、故障定位”―“鼓掌排除、调试检验”―“整理资料、评价总结”六步法具体实施。以实际维修过程的故障案例为载体，借助实际机床、故障维修综合和维修模拟仿真软件设置故障任务让学生完成故障诊断与维修，针对数控车床的故障类型，按单一故障类别的诊断与维修、综合故障的诊断与维修和装调与维修综合项目三个阶段设计学习情境，循序渐进进行训练。由指导教师设置故障，由学生分组排除，再总结思路与方法。采用“421”分组训练法：在初始阶段4人一组统一完成，培养学生协作能力;重新设置故障后2人一组分工完成，培养学生分工合作能力;最后1人一组独立完成，培养学生独立工作能力。在第一和第二阶段中，故障按从易到难等级设置，主要培养学生故障诊断常用的技能、方法与思路。第三阶段以组装一台数控机床这一项目为导向进行教学，利用联合办学企业――广州数控设备有限公司生产大量数控设备的有利条件，以3人为一组，按企业要求组装一台数控机床，使学生学习过程与实际工作的流程相一致，学生通过实际动手完成真实职业岗位的工作任务，从而将课程教学内容与工作对象、工具、工作方法、工作要求有机地融合，学到了普适性的工作思路，在不断的故障诊断、调试、修改方案重新装配的过程中，学生的安装、调试、维修技能得到全面提高，随着学习的深入，能够完成的工作任务随之增多，同时其学习能力、检索能力、解决实际问题能力，与人合作能力也得到加强，提高了学生的职业适应能力。

3 课程考核方法的改革

课程的最终考核成绩由校内任务考核、企业考核等两部分组成。校内任务主要包括小组考核和个人表现考核两部分，是由任课教师根据小组或个人在每个工作任务中的知识获取情况（知识获取方式、知识覆盖面等）、工作表现（工作态度、团队分工合作、量具的正确使用等）及工作结果综合评定;企业考核（机床改造）主要是完成教师承接的企业实际机床改造项目的部分工作，依工作的难度和完成量给予成绩。在具体考核实施过程中，建立起一种多元化考核体系，在内容上由过去只注重理论知识转变到同时还注重动手能力、团结协作能力、职业能力等综合发展;在手段上由过去只采用单一书面答卷考核拓展到多种手段的综合运用，例如现场问答、实际操作、结果检测等;评价主体由过去的单一教师评价拓展到包括教师、企业指导教师、学生、学生小组等多方面评价，评价更趋合理;评价方式由过去只注重结果评价拓展到过程性评价与结果性评价相结合。通过多元化的考核体系，帮助学生充分发挥自身特长，使学生获得成就感，增强自信心，提高学习兴趣，使学生从被动接受评价转变成为评价的主体和积极参与者。

4 结论

数控车床维修课程通过基于工作过程导向的教学设计与实践，将数控机床故障维修相关学习内容安排在工作过程的真实学习活动中，让学生通过参与真实的工作实践活动获得更有效的学习，符合数控机床故障排除的一般规律，充分体现了工作过程与教学过程的一致性，课程内容与生产实际的一致性，学生学习目标明确，学习积极性得到提高，学生的维修技能、思维能力、团队协作能力相应得以提升，取得了良好的教学效果。

参考文献：

[1]姜大源.论工作过程系统化的课程开发[J].新课程研究，2012（09）：5-7.

[2]赵文平.工作过程导向课程实施中教师的角色定位[J].职业技术教育，2013，34（1）：30-33.

[3]李家峰，齐婉莎，于鹏.《机械图样的绘制与识读》课程项目化教学改革探讨[J].成功（教育），2013（10）.

篇12

关键词：数控加工技术 工程训练中心 机床 服务功能

中图分类号：G642.0 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.21.114

1 前言

职业技术教育和本科教育中的机械制造相关专业在数控技术的教学都涉及到数控机床操作的问题，表面看这一问题随着学校投入的增加在机床数量上已经可以满足正常教学的需要。但是实际运作起来仍然存在许多需要解决的问题。如现场教学问题，机床的分配问题，费用与创收问题，附件与准备问题等。随着教学的不断深入以上所提到的问题不断显现出来。在解决这些问题的时候往往没有专门的人员，发现问题后的解决时间不能达到适用的要求。影响教学的事也是常事。为此数控加工实训所用的教学机床的安装，学习场地的布置是首先要解决问题。

2 机床的数量与实习场地的布置

数控机床数量一直都是教学部门关心的问题。教学的目标是把每一个学习的人员都培养成数控机床操作和应用能手，特别是对于职业技术教育的机械类专业的学生。对于应用性本科的教学没有把机床的操作和应用放在重点上，课程也没有体现应用的特色。为改进数控加工技术的教学方式方法，教学与实践相结合，采用能够实现现场教学的模式确定数控机床的数量，按三人一台机床的标准设置。一般情况一个班为一个设定单位。设置上一般采用两种机型作为设置的基础。数控车床和数控加工中心。数控铣床与数控加工中心完成的工作相关性较大，所不同的是数控铣床没有自动换刀的功能。学校的实验室或工程训练中心多采用数控车床和数控加工中心的配置形式[1]。

实习场地的布置形式多采用四台机床为一个教学单元。十二台机床组成三个单元，其中在一个单元设有教学设施，指导教师可以利用此单元讲授机床的操作要求、分配工作和其它需要注意的内容。这个单元也可以作为学生讨论问题的场所。

实习场地的布置形式关系到机床的安装，对于机床的排列要考虑教学与学习的需求和要求。不能采用工厂的方式排列机床。那是一种只从空间利用和工序顺序的考虑生产加工零件的方式，不适用于教学和学习的要求[2]。

3 工程训练中心为教学服务的探索

工程训练中心作为解决学生实习和实训的基地无疑可以提高学生的实际应用能力。工程训练中心的任务是以教学和培训为主，辅助以其它的应用。工程训练中心为教学服务的中心思想不能变。通过工程训练中心几年的运行来看，这种以教学作为主导设计的思想在不断变化，以至于形成了引进场地租赁的合作办学思想和做法。这种做法的指导思想是解决工程训练中心的经费问题。但是在运作的过程中发生了变化。主要原因是引进的企业往往是缺少数控加工设备的个体企业，他们没有为教学服务的意识，在规章制度方面也不健全。企业所提供的实习耗材往往不是标准材料，而是工业废料。另外他们都是以经济利益作为第一要务，不能及时提供实训过程中需要的材料。所以这种不符合教学的需求的场地租赁或者是校企合作的方式没有达到预期的效果。特别是在设备的管理方面进驻的企业采用了极端的使用设备的方式，不维护、不保养。甚至在学生实训的过程中设备挤占，不能满足教学中对设备数量的要求。这种租赁场地方式的校企合作不但没有把企业好的管理方法引入学校，反倒影响了实训教学的正常进行，各方有时为一点利益使事情僵持不下。不利于实训教学的顺利进行。

为解决教学经费的问题，即工程训练中心的运作问题。可以引入培训和分块的方式。加强对社会需求的培训可以补充一部分经费，另一方面可以分块经营，把剩余的设备组织在一起以工厂化的经营方式创收[3]。

工程训练中心的使用上学校也需加大投入使其发挥更大的作用，这其中有设备的维护保养的及时投入，改变现在的多头管理的现象，中心对机床的维护和保养能够及时有效，保证数控机床的完好率。

工程训练中心为教学服务的另外一个方面是提供满足学生使用的低值易耗用品，而不是低档次用品。特别是所提供的切削刀具和量具，不能只限于游标卡尺的使用。各种量具应该齐备，如千分尺、内径千分表等。

为教学服务是工程训练中心的首要任务，要把为教学服务的意识落实于各个环节，这已经不是一个简单的经费与设备使用的事。为适应职业技术教育和应用性本科教育的实训的要求，工程训练中心应该成为名副其实的工程训练基地。

4 结束语

数控加工技术实训在工程训练中心实现的方法是把教学和实际操作练习相结合，在对基础的数控加工技术知识了解之后，利用更多的时间进行实际操作机床的练习。其中重点放在对数控车床的操作和数控编程的练习，数控车削加工是学习的基础，可以将数控车床的操作融入其它数控机床的操作中，获得事半功倍的效果。

工程训练中心的建设要做到以教学为本，兼顾其它。树立工程训练中心为教学和学生实训服务的意识。

参考文献：

[1]杨建明等.数控加工工艺与编程[M].北京理工大学出版社，2010：226-227.

篇13

关键词 数字化平台 数控加工 实训模式

中图分类号：G424.4 文献标识码：A

1数控加工实训教学之困境

数控技术加工实训教学理论抽象、技术要求高、研究性比较强，适合理实一体化教学，教学质量如何，直接取决于实训环节的质量。近年职业院校通过示范校建设，购进大量先进的数控设备，增加了实训场地，对理实一体教学展开全面实践，取得一定的成效。但是教师在机床操作，学生“围观”的教学模式，既不能保证学生都能看得清楚，也不能保障实训安全，教师更难以兼顾教学和课堂管理，对学生在操作当中的问题无法予以及时发现和点评，学生因“看不清楚”及问题得不到解答而对该门课程丧失兴趣。为破解这个难题，我校于2015年6月开始对基于数字化平台的中职数控加工实训模式立项调研。在课题研究过程中，选取数控13班、数控14班作为教改试验班，进行数字化平台实施数控机加工实训项目的硬件建设和教学进行研究，取得了良好的成效。

2数字化平台建设情况

国外研究现状：目前国外数字化教学建设开始应用VR（虚拟与现实）技术，虚拟现实 VR （ Virtual Reality ） 是一种有效模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术，“中国制造2025”对数控技术人才提出了新的要求，数控技术教学的数字化建设也往VR技术方面发展，对原有的实训设备进行升级改造，实现数字化车间，利用互联网技术，通过网络、手机等终端设备实时监控实训基地的设备运行情况，运用数控机床（数控系统）生产厂家提供的去服务功能进行远程监控及在线诊断功能，实现与“中国制造2025”、工业4.0“的无缝对接。具体建设内容如下：数控机加工实训室的主要功能：对照行专项技能实训项目和技能大赛训练，包括数控机床加工实训，普通机床加工实训等，培养学生具有利用CAD/CAM软件完成零件数控加工程序生成及零件加工能力，解决从关键数控机床的单一通讯到网络化控制，提高关建设备的综合利用率，通过应用网络DNC和视频采集系统，将机床面板操作视频及内部加工视频采集到实训室，学生可清晰看到教师的操作，解决现场教学“看不清楚”的难题，提高教学质量，保障实训安全。

3采用先进的教学模式，优化实训过程

以数控车床典型工作任务：某某教学为例：第一个第二个摄像机安装在数控车床加工区，其中一个装在操控面板上方，用于拍摄面板操作过程，另一个装在机床内部，用于拍摄刀具切削过程及主轴与刀架相对运动过程；这两个摄像头获取的视频信号经视频分配器传输到CAD/CAM实训室，在教学进行时，实训指导教师在数控车床床上进行加工操作演示，授课教师在CAD/CAM实训室对获取的视频进行切换分屏，具体如下：

3.1任务布置

教根据视频影像告知学生本课题的学习任务信息，让学生了解实训的目的、实训的内容及要求、考核方式了解加工零件、获取工作任务信息。

3.2程序编制

利用G00、G01、G02、G03、G71/G70、G73/G70和G76编写包含圆柱面、圆锥面、圆弧面的外轮廓和螺纹的轴类零件加工程序，学生已经掌握一定的编程方法，可通过CAD/CAM师生互动完成。程序编写完后可传输到数控机床加工区，通过在机床旁的触摸屏完成程序的输入。

3.3项目实训

教师通过数字化平台操作实训设备及工量具准备、装夹项目加工，包括开/关机、手动/手作、录入、程序输入与编辑、对刀、自动加工等详细步骤。学生3～5人为一组根据所学的数控车床项目综合加工方法操作，进行程序输入、编辑和对刀、自动加工训练教师巡回指导，解答实训中存在的问题。

3.4测量与评估

教师通过教师通过数字化平台操作实训设备用千分尺检验外圆直径、用螺纹规检验螺纹尺寸、用类比法检验表面粗糙度Ra，教师可以在机算机终端时监控学生情况，及时发现问题，解答学生测量与检验中存在的问题，根据零件图技术要求检验和评估加工完成的零件，小组自评互评。

3.5清理和保养机床

教师对车床的清理和保养方法与步骤进行操作演示。学生可通过每人的电脑清晰看到，每组安排一个学生负责清扫干净车床上的切屑，擦干切削液，并涂防锈油，以防止导轨生锈。拆卸工件毛坯和刀具清扫及保养车床。

3.6总结提高

对本课题的总结、归纳。教师播放监控视频，对同学们在项目综合实训操作中存在的问题进行分析、总结、归纳，教师布置课后思考题。

依托基于数字化平台的数控加工实训模式研究，通过对数控13班、数控14班作为教改试验班的实践显示，解决了现场教学“看不清楚”的难题，提高教学质量，保障实训安全，有效培养学生的规范意识，学生动手能力、学习能力都有了长足的进步，积极参加省市数控技能大赛，连续两年获得省、市数控车铣项目一等奖。全部毕业生都能在合作企业中就业，九成以上得到企业好评。另主动承担对兄弟院校职业学校数控技术专业的带动责任，与其他学校数控技术专业签订对流，在专业建设、实训条件建设，师资队伍建设、规范化教学管理等方面给予帮助和支持。

基金项目：2015年度广西中等职业教育教学改革立项项目。桂教职成〔2015〕号，级立项项目序号。

参考文献

[1] 熊立荣，郭慧英，夏晓雨.数字化实训模式：数字化社会公安实训教学的必然选择[J].湖南警察学院学报，2015.10.

篇14

[关键词]数控车 数控实训 撞刀 解决措施

中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）35-0042-01

随着机械加工技术的发展，数控机床技术也变的越来越普遍，在机械行业中得到广泛应用。企业对数控车人才的需求日益加大，这就促使职业院校加大了对数控车实训设备的投入，培养符合企业需要的高素质技能型人才。本文从数控车实训教学的实际情况出发，针对学生在操作数控车床的加工过程中出现的撞刀原因进行了分析探讨，总结了数控车操作过程中发生撞刀的原因，并提出了切实可行的解决措施，以减少撞刀事故的发生。

1 撞刀原因分析

撞刀是指刀具（包括刀架、拖板等）在移动过程中与工件、卡盘或尾座发生意外碰撞的机故。数控车床操作初学者，容易撞刀，撞刀是数控车床操作新手最有可能发生的事故，一旦发生撞刀事故，轻者影响机床精度，重者造成机床损坏，使机床的加工精度丧失 ， 甚至造成人身事故，必须引起操作者的高度重视。在长期的教学过程中发现学生在操作数控车床时容易撞刀，导致学生不敢碰机床。撞刀原因很多，大致可归纳为操作机床不当和编程时考虑不周全所造成的撞刀。本文从这两方面进行分析，总结出撞刀的各种因素。从而让学生实训时，减少撞刀几率。

1.1 机床操作不当造成的撞刀

数控机床操作不当会造成刀架或车刀与工件、主轴卡盘或尾架发生碰撞。主要从以下各方面分析：

（1）工件没固定好。工件在加工时候，长的工件，会引起甩尾，震动引起撞刀。

（2）安装刀具错误。在安装刀具时一定要使刀位点对准主轴中心线，即刀具安装好后试切工件右端面，切完右端面后刀位点应在工件右端面中心。

（3）刀架或车刀与尾架发生碰撞。回参考点或退刀时，应该Z向使刀架或车刀远离主轴，避免发生碰撞。

（4）试切法对刀时走刀过快或背吃刀量过大。刀具在加工工件时，一定要注意加工的背吃刀量，如果过大，会造成刀具和工件的撞刀。粗加工应优先选用较大切削深度，一般取2-4mm，精加工一般取0.3-0.5mm。

（5）对刀不准确造成的撞刀。

（6）机械零点坐标与绝对和相对坐标一致。校验程序完毕后要回参考点， 在校验程序时机床是锁住不动的，而刀具相对工件加工在模拟运行（绝对坐标和相对坐标在变化），这时的坐标与实际位置不符， 需用返回参考点的方法， 保证机械零点坐标与绝对和相对坐标一致。这一环节有时不注意在校验程序后没有发现问题就进行加工操作，会造成撞刀现象。

（7）数控车床执行程序正常加工过程中，由于操作者误操作使程序停下来，如果操作者按“RESET”复位后，立即进行循环启动，此时容易造成刀具与工件发生碰撞。因为运行的默认值与程序的设定值发生变化，按“RESET”复位，则把数控系统复位到初始状态，清除了保存在DRAM内的预读程序信息，会改变刀具移动指令及主轴转速。在自动运行程序过程中，如出现误停车导致程序停止运行，此时将模式改为编辑方式，按“RESET”复位程序，再重新运行程序。

1.2 程序编写不当造成的撞刀

程序编制是数控加工最重要的环节，提高编程技巧可以在很大程度上避免一些不必要的碰撞安全事故，总结并在以下各方面分析：

（1）G00坐标设置离毛坯太近。一般编程时候在工件右端，1mm。

（2）换刀时，未使用G00指令远离工件。换刀需要用G00，远离工件。以防止车刀与工件产生干涉。

（3）加工螺纹时误把导程（F）当作进给速度，如：G92 X40 Z-20 F2写成 G92 X40 Z-20 F80。

（4）程序坐标值编写或者输入有误。

（5）加工完零件退刀时先走Z向，远离工件，再走X向。

2 撞刀常见现象解决方法

经过以上总结和分析，根据常见的撞刀原因，结合实际操作经验，现提出如下几点对策：

（1）编写的程序需要仔细检查。系统较老的机床，需要输入标点符号，更需要编程人员仔细认真。

（2）检查好的程序需要在机床程序里面校验图形。利用数控机床的图形校验的功能可以检验程序的轮廓，减少错误率。

（3）装刀长度出错。刀具长度不够，刀具的刃长不够，都会导致干涉现象，另外刀具的装夹方式有误，也能导致撞刀。需要刀路轨迹模拟，明确加工部位。按程序单上的刀具进行选择和复核是否正确。

（4）正确对刀并设置刀补，Z方向试切对刀时，必须注意对刀使用的Z向零点应与编程使用的Z向零点统一，避免因工件坐标系设置不统一而造成撞刀。

（5）在调试程序加工第一件工件时，一定要仔细检查程序，试加工时单段运行，随时控制进给率，随时看剩余行程，加工前应模拟运行一次，单段运行，再正式加工。看看有没有意外的刀具路径出现，一旦出错，迅速急停，特别是初学者，要注意急停按钮的应用。

（6）将刀架移动到安全位置，按下锁住机床和空运行键进行空运行操作，主要观察运行轨迹是否正确，且仿真运行后要回参考点校验。

（7）如果加工时必须使用尾架，安装刀具时必须考虑到在X 方向电动刀架与尾架不发生碰撞的极限位置，在Z方向拖板与尾架不发生碰撞的极限位置。

（8）建议在计算机上用模拟软件模拟程序，进行检验，再把程序拷贝到机床上可以减少错误。

3 结束语

要避免数控车床撞刀事故的发生应以预防为主。机床操作者首先应熟悉数控系统的各种操作，掌握系统功能键，达到熟练操作，减少失误，将误操作的概率降至最低点；其次在编写加工程序时，应根据工件特点进行，按工件的形状及加工位置确定退刀和回零的顺序是先退X向，还是先退Z向；再次应注意机床的保养，在平时加工后，丝杠，导轨应擦拭干净，避免切屑等杂物夹在滚珠丝杠和导轨内，造成加工出现误差，损伤导轨，影响加工；同时，操作人员还要掌握一些异常情况发生时紧急处理方法。如按暂停、急停及切断电源等来最大限度的减少碰撞事故发生带来的损失。

参考文献

[1]郝新成.实习中数控车撞刀事故的防范[J].实践与探索，2011（3）：266-267

[2] 袁锋.数控车床培训教程[M].北京：机械工业出版社，2005.

[3] 周保牛.数控车削技术[M].北京：高等教育出版社，2007：335-338.