数控机床的基本操作与技巧总结

  当前国内（nèi）许多刚刚从（cóng）事数控机床操作人（rén）员，一部分操作者是，对机械加工非常熟悉，但对于数控机（jī）床的编程是比较陌生的；一部分是刚毕业的学生，他们对机（jī）械加工知识，数控加工和编程的理论比较熟悉，但是（shì）缺（quē）少实际的机械加工经验；也有很多操作（zuò）者是从来没有接触过机械加工和编程（chéng）的，那他（tā）们要学习数控机床（chuáng）操作，困难是非常巨大的。

  对于这些（xiē）初学数控（kòng）机床的人员，掌握一定的数控机床操作技巧是非常重要的。一方面他们可以避免发生机床碰撞事故，导致机床损坏；二是可以在较短的时间之内，能够迅速（sù）提高操作者的数控机床（chuáng）操（cāo）作技能，胜任本职工作。本文特别针（zhēn）对这些刚接触数控机床的操作人员，介绍了一些数控机床的操作技巧（qiǎo）的理论知识，希望（wàng）对刚刚从事的（de）数控机床的操作者来说有一些借（jiè）鉴的意义。

  首先，操作者需对操作的数控机床有一个全面的了解。

  了解机床的机械结构：要了解机床的机械构造组成；要掌握机（jī）床（chuáng）的轴系分布；更要牢牢地掌握机床各个数控轴的正负方（fāng）向（xiàng）；要掌握机床的各部件的功能和使用，譬（pì）如简单的气（qì）动系统原理和功能，简单的液压系统工作原理和功能；另外要掌握（wò）机床各辅助单元的工作原理和功能，譬如刀库、冷（lěng）却单元、电压稳压器，电器柜冷却（què）器等等单元的工作原理，功能和使用方法，以及机床各个安全门锁的工作原（yuán）理、功能和（hé）使用方法。

  牢牢地掌握机床的各操作按钮功能：知道怎么执行程序；怎么暂停程序后检查（chá）工件加工状态后，恢（huī）复（fù）暂停状态后继续执行程序，怎么停止程序；怎么（me）更改程序后再执（zhí）行程序，诸如此类。

  了解你所操作机床是什么样的（de）操作系统；简单了解数控系统的控制原理和工作方法（fǎ）；系统使用什（shí）么样工作语言，机床加工（gōng）使用的软件及其使用的语言。如（rú）果操作者对该（gāi）语言不了解或者对该（gāi）语言的专业词汇不了解，那么就需要专业的培（péi）训，在培训时需要认真地做好笔记，机床软件中的每（měi）个词汇代表什（shí）么中文意思，必须死记硬背进行掌握，那么才能为以后在工（gōng）作中（zhōng）正（zhèng）确使用机床。

  另（lìng）外，操作者也需要在培训时对一般的操作报警的（de）语（yǔ）句（jù）进行学习掌握（wò），知道（dào）其中文是代表什么意思，怎么解（jiě）决（jué）问（wèn）题，怎么消除错误报警。另（lìng）外对于操（cāo）作者来说，如果（guǒ）有精力和能力允许的话，可以对该类语言进行学习掌握（wò），那么对以后提高机床操作技巧有很大帮助。

  其（qí）次，要熟练掌握控制（zhì）数控机床的手动（dòng）或者自动操作，熟（shú）练掌握控制机床的各数控轴的移（yí）动（dòng）。

  操作者必须（xū）达到熟能生巧的境界，那么才能在任何情况下都能做到收放自如；才会在遇到碰撞或者故障情况下，操作者可以正确而及时的处理问题，操作（zuò）者才（cái）会形成条件反（fǎn）射，果断采（cǎi）取制动（dòng）手段。

  另外操作者对数控机床的加工程序要非常熟悉；什么样的（de）工序和操作（zuò），机床就应（yīng）该有什（shí）么样的动作，都要非常熟悉。当（dāng）机床（chuáng）执行程（chéng）序时，你才能在第一时间知道机床动作（zuò）是否正确，是否需要采取（qǔ）制（zhì）动措施。另外，每（měi）个初学操作者（zhě）在操作机床的初（chū）期或多（duō）或（huò）少有（yǒu）一些恐惧心（xīn）理，害怕机床发生（shēng）撞刀、发（fā）生撞机。那么只有操作者在熟练掌握了（le）数控机床（chuáng）的操（cāo）作之后，才（cái）能克服类似的恐惧心理，才能在此基础之上学（xué）习掌握（wò）更高的数控机床操作技巧。

  第三，要熟练（liàn）掌握程序编辑，各个工序的（de）参数补偿和（hé）刀具或者砂轮的直（zhí）径和长度的补偿。

  首先经（jīng）过培（péi）训掌握你所（suǒ）要操作数控机床的（de）编程语言，编程方法和各参数补（bǔ）偿方法。现在大多数（shù）先进的数控机床都配有编（biān）程或仿真的PC工作（zuò）站（zhàn）。那么初学者可以在工作站上先进行（háng）软件编辑和机床切削的仿真学习。

  在学习编程过（guò）程中，不要只注重模拟结果，更重（chóng）要是要学习模拟加工的过程，要（yào）明白工件的加工（gōng）需要使用什么样的刀具或者砂轮，机床数控轴通过怎样的运动轨迹完（wán）成了切削加工；机床在执行具体（tǐ）某个工序加工时，机床内各相关部件移动的位置（zhì）和方向；注意在执行加工时各个轴的运动方（fāng）向和切入方向，包括怎样进刀，怎样退刀，注意在机床加工时各（gè）个工步的快进速度和位移，各个工（gōng）步的工进的（de）速度（dù）和位移。在通过仿真软件进行加工，注（zhù）意在模拟过程（chéng）中所有参数都必须正确输入，不要因为模拟就随意输入马虎了事，这样可能出现仿真加工的（de）结果不正确；或者造成以后实际加工时的碰撞事故，或者零件报废。如果（guǒ）仿真软件有防（fáng）碰撞测试的功能，那么就要使用该功能，检查编（biān）程的正确性（xìng）。

  另外，操作者需（xū）要（yào）特（tè）注（zhù）意：仿真（zhēn）加工只是理论上的一个结果，并不代（dài）表机床在实际切削加工过程中就不会发生（shēng）碰撞，也不代表（biǎo）就（jiù）能加工出合格的产品（pǐn）。仿真模拟的目的是为（wéi）了节省编程时间，提（tí）高机床实际利用率（lǜ），减少加（jiā）工工件时的调试时间，并不代表实际的零件加工。完成（chéng）完美的工件加工是和数控机床操作者的智慧和汗水密不可分的。

  要点四，实际加工过程中的加工技巧，认真（zhēn）做好准备工作，先将图（tú）纸读懂，确认要加工工件的（de）位置（zhì），确（què）认要（yào）加工工件部位的精度公差，然后编辑加（jiā）工程序。要将加工中需（xū）要的工件和刀具或者砂轮准备好，将（jiāng）加工过程中需要的检测仪器都（dōu）准备好（hǎo），将加工过程中需要的（de）辅助工装和夹具都准备（bèi）齐全。

  加工第一件工（gōng）件时，机床应该使用单步工作状态进行试切削。当机床程序每调用一个新的刀具或者砂轮时应该先进行对（duì）刀，检查程序动作是否正确。

  工件加工时尽量采取（qǔ）一次装夹，完成工件加工；如果需要进行（háng）测量或者其他原因需要工件（jiàn）的二次装夹，那么就必须保证第（dì）二次装夹与（yǔ）第一次装夹的定位和加（jiā）工基准的统一。如果采取机（jī）床的自动定位装置，那么需要保持自动测量系统的测量速度一致性。在对工件的加工精度进行（háng）检测时，最好能（néng）够在（zài）机床上完成，这样可以减少二次装夹的定（dìng）位（wèi）误差。另外，机床（chuáng）在加工工件的某些部位（wèi），其尺寸（cùn）公差的精度要求较高时，操作者在每次加工完成后，都需要进行精度（dù）检查，检查合格后再去加工工件下一个的位置；如果工件上某个部位的形状是由两（liǎng）个或者多个方向加工合成的，那么每个方（fāng）向的加工都会影响该（gāi）部位形（xíng）状的位置或（huò）者形状（zhuàng）的公差，那么加（jiā）工时应先加工对工件精（jīng）度影响较小的一个方向，然后再加工工件公（gōng）差要求较高的方（fāng）向，最后反复加工，最后逼近所要（yào）求的（de）精度。如果在机床上使用标准的测量仪器不能对工件（jiàn）进（jìn）行测量，同时又不能把工件从机床上取下进行测量，否则影响工件（jiàn）的加工精度，那么可（kě）以使用特殊的卡规、塞规、量规等（děng）手段来检测，如果（guǒ）机床本身软件带有测量功能，那么可以使用机床本身来测量工件。在完成整个工件的加工（gōng）后，再对工件（jiàn）进行全（quán）面的检测。

  对（duì）于成批量工件的加工。当初次程序调试完成后，那么（me）需要优化（huà）加工（gōng）程序。优化的基本原则如下：保证加工质量的前提，优化切削参数，譬如工进速度、刀（dāo）具或砂轮转速、横向进给量，加工深度等等；优化加工步骤，优化加（jiā）工基准（zhǔn），提高加工效率，使用高寿命刀具（jù）或砂轮，减少换刀次数（shù）或者砂（shā）轮修正次数；建立合理的（de）加工程序（xù）的数（shù）学模型，编（biān）辑有效（xiào）可靠程序，合理设置粗精加工的余量和次数和使用（yòng）适当的成型刀具或者砂轮，对于提高效率，保证加（jiā）工质量具具有较为显着的效果。

  对于保证被加工工（gōng）件的加工质量应该注意以下（xià）几方面：加工时要对机床进行热机一段时间（jiān），保持机床各机械轴在工作期间的（de）热平衡，尽（jìn）量保持机床加工过程的被加工工件温度稳（wěn）定，并（bìng）且尽量保持工作头、机（jī）床主轴、丝杠导轨，光栅尺，刀具夹头或者砂轮接杆的冷热（rè）平衡。如果机床使用冷却油和冷却液，要保持其温度恒定，冷却液的温度是（shì）影响工件加工的精度的重要因素之（zhī）一，通过（guò）机床的冷却系统来保证冷却液的恒定温度。

  一般工厂晚上都需要（yào）关机，第二天需要再（zài）开机床（chuáng），所以每天机床工作（zuò）前都需要进行热机。为了提高的机床利用率，现有两种方法可（kě）以实现机床加工。一是开机后对（duì）原始程序稍许（xǔ）修改，在所有（yǒu）的加工工序中做一个远离工件的补（bǔ）偿量，那么加工（gōng）过（guò）程中，机床的在机床加（jiā）工时根据测量结果更改修正（zhèng）值，当机床处于热平衡状态后，修正值就可以不需要再更改。另外（wài）一种方法是（shì），那么在开机（jī）后的一段时间先加工（gōng）工件公差较大的部位，然后经过一段（duàn）时间后等到机床达到热平衡后，再来加工工件上某些公差要求较高的位置；或者先用机床进行粗（cū）加工（gōng），等机床工作达到热平衡后（hòu），再进（jìn）行工件的精加工。

  对于一（yī）个具有多基准，有多处精度要求较高的（de）尺寸（cùn）的工（gōng）件。那么应先（xiān）加工工件上有（yǒu）一（yī）个基准仅定义一个（gè）或两个尺寸，但尺寸精度要求较高的位置，而对同一基准有多个尺寸的部位，应先加工精度最高的部位，然后再加（jiā）工精度较低的位置。因为机床在加工高精度的部位时工件容易产生废品，那工件其余的部位就可以不加（jiā）工，这样节省了加工成本。

  总之，加工的 基本原则：先粗加工，把（bǎ）工（gōng）件的（de）多余材料去掉（diào），然后精加工；加工中应避免振动的发（fā）生；避免工件加工时的热变性。造成的振动发（fā）生（shēng）有很（hěn）多原因，可能（néng）是负载过大，可能是机床和工件的共振，或者可能是机床的刚性不足，也可能是刀具或砂轮钝化后造成的。我们可以（yǐ）通过下述方（fāng）法来减（jiǎn）小振动：减小横向进给量和加工深度，检查工（gōng）件装夹是否牢（láo）靠，提高刀具的转速或者降低转速可以降低共振（zhèn），另外查看是否有必要（yào）的（de）更换新的刀具。

  对于数控机床操作的初学者，经常发生碰撞（zhuàng）。常听别人说，不碰机床，就学不会机床操作，这是一种非常错误和有害的认识。机床碰撞对机床的（de）精（jīng）度是很大的损害，对于不同类型机床影响也不一样。一般来说，对于刚性不强（qiáng）的机床影响（xiǎng）较（jiào）大，对于刚性较强的龙门结构的机床，在同等的撞击（jī）力下影响较小。如果机床是悬臂式得结构，以及机床主轴是装在一回转轴上的机（jī）床结构，一旦机床（chuáng）发生碰撞的（de）话，对（duì）机床的精度影响是（shì）致命的。所（suǒ）以对于高精度数控机床来说，碰撞绝对要（yào）杜绝。只要操作者细心和掌握一定的防碰撞的方法，碰撞是完全可以预防和避免。 以下几点心得或许对数控机床初学者预防碰撞有所帮助（zhù）。

  碰撞发生的（de）最主（zhǔ）要的原因：一是对刀具或（huò）者砂（shā）轮 的直径和长度输入错误（wù）；二是对工件的尺寸和其他（tā）相关的几何尺寸输入错误以及工件的初始位置定位错误；三是机床的工件坐标系设置错误，或者机床零点（diǎn）在加工过程中被重置，而产生变化。机床碰撞大多发生在机床快速移动过程中，这时候发生的（de）碰撞的危害也最（zuì）大，应绝对避免。所以操作者要特别要注意机床（chuáng）在执行程（chéng）序的初始阶段和机床在更换刀具或（huò）砂轮（lún）的时候，此时一（yī）旦程序编辑错误，刀具（jù）或（huò）砂轮的直径和长度输入错误，那么就（jiù）很容易发生碰撞。在程序结束阶段，各数控轴的（de）退刀动作顺序错误，那么也（yě）可能发生（shēng）碰撞。为了避免（miǎn）上述碰撞，在第一次使（shǐ）用刀具和（hé）砂轮时，要仔细进行对刀，不（bú）能轻视该（gāi）问题。为了避免碰撞，操作者（zhě）在操作机床时，要充分五官的功能，观察机（jī）床有无（wú）异常动作，有无火花，有无噪音和异常响动（dòng），有无震动，有无焦味（wèi）。发现异常情况应（yīng）立即停止程序，待机床（chuáng）问题解决后，机床（chuáng）才能继（jì）续（xù）工作。同时在操（cāo）作之前，操（cāo）作者应该接受机床操作的安全（quán）培训，每类机床应有安全操作规（guī）程，操作（zuò）人员应经系统的（de）操作和安全培训，持有培训合格的上岗证后才能上机（jī）床工作。工作前，应知道灭火器的位置，并（bìng）且（qiě）操作者（zhě）要（yào）掌握灭火器的方法，机床的气压开关的位置，机床（chuáng）的输入（rù）电源的开关的位置，液压工作站的位置（zhì），都因掌握应急的关（guān）闭的方法，对于使用冷却油的磨床应将（jiāng）灭火器的放置在机床的三米之内。

  总之，掌握数（shù）控机床的操（cāo）作技巧是一个循序渐进的过（guò）程，并不能一蹴（cù）而就。它是建立在掌握了机床基本操作、基础的（de）机械加工知识和（hé）基础（chǔ）的编程（chéng）知识（shí）之上的。数控机床操作技巧也（yě）不是一成不变的。它是需要操作者（zhě）成分发挥想象力和动手能（néng）力的有机（jī）组合，是具有创新性（xìng）的劳动。