解析數(shù)控機(jī)床各種安全隱患的對比分析

電器設(shè)備門戶 發(fā)表于： 2011/8/29 17:35:50

　　數(shù)控機(jī)床既不同于自動化的程序控制的專用機(jī)床和仿形機(jī)床，也不同于手工操作的通用機(jī)床，它是可編程的、具有坐標(biāo)控制功能和順序邏輯控制功能的柔性自動化通用機(jī)床。數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給率已從八十年代的16m／min上升到現(xiàn)在的24－40m／min，主軸轉(zhuǎn)速也已從2500r／min上升到現(xiàn)在6000－40000r／min；機(jī)床結(jié)構(gòu)也從敞開型向封閉型轉(zhuǎn)變。在這樣的高速度和結(jié)構(gòu)的情況下，一旦由于編程和操作失誤，操作者來不及按急停按鈕，將會發(fā)生事故。為避免出現(xiàn)機(jī)床和人身事故，從以下幾方面來闡述（以faunc系統(tǒng)為例）。
　　1編程員在編程時設(shè)定的工件坐標(biāo)系原點應(yīng)在工件毛坯以外，至少應(yīng)在工件表面上在正常情況下，工件坐標(biāo)系原點可以設(shè)在任何地方，只要與機(jī)床坐標(biāo)系原點有一定的關(guān)系即可。但在實際操作時，萬一出現(xiàn)指令值為零或接近零時，刀具就會直接到零或接近零的位置。在銑削加工時，刀具將奔向工作臺面或夾具基面；在車削加工時，將奔向卡盤基面。這樣，刀具將穿透工件直指基準(zhǔn)面。此時，若為快速移動指令，則必發(fā)生碰撞事故。
　　例如在有些系統(tǒng)中若使用標(biāo)準(zhǔn)型小數(shù)點表示法，為最小輸入增量單位，通常為μm.這時當(dāng)疏漏小數(shù)點時，則輸入的值將縮小千分之一。此時，輸入的值將會接近于零。或者由于其它原因，使刀具本應(yīng)離開工件但實際并未離開工件而進(jìn)入工件內(nèi)。出現(xiàn)這種情況時，把工件坐標(biāo)系原點設(shè)在工件以外或在工作臺（或夾具）基面，其結(jié)果將是不一樣的。
　　2編程人員和操作者在書寫程序時，對小數(shù)點要倍加小心如上所述有些系統(tǒng)在省略小數(shù)點時為最小輸入增量單位。在大多數(shù)國產(chǎn)系統(tǒng)及歐美的一些系統(tǒng)中，在省略小數(shù)點時，單位為mm，即計算器型輸入方式。若你習(xí)慣了計算器型輸入方式，在面對使用的標(biāo)準(zhǔn)型小數(shù)點系統(tǒng)時就會出現(xiàn)問題。不少編程員和操作者，可能使用多種系統(tǒng)，為防止因小數(shù)點而使尺寸變小的情況，應(yīng)在計算器輸入式方式的程序中，也加上小數(shù)點。這樣做，可能對某些系統(tǒng)是多余的，但養(yǎng)成習(xí)慣后，就不會因小數(shù)點而出現(xiàn)問題。
　　為了使小數(shù)點醒目，在編程時往往把孤立的小數(shù)點后寫成“o”的形式。不過系統(tǒng)在執(zhí)行時，數(shù)值的小數(shù)點以后的零被忽略。
　　3操作者在調(diào)整工件坐標(biāo)系時，應(yīng)把基準(zhǔn)點設(shè)在所有刀具物理（幾何）長度以外，至少應(yīng)在最長刀具的刀位點上對于零件圖紙上的工件坐標(biāo)系，操作者在機(jī)床上是通過設(shè)置機(jī)床坐標(biāo)系偏移來獲得的。亦即，操作者在機(jī)床上設(shè)定一個基準(zhǔn)點，并找正這一基準(zhǔn)點與編程員設(shè)定的工件坐標(biāo)系零點之間的尺寸，并把這一尺寸稱為工件坐標(biāo)系偏移。
　　在車床上，可把基準(zhǔn)點設(shè)在基準(zhǔn)刀具刀尖上或別的位置。如果不附加另外的運動，則編程員指令的零，即為刀架（機(jī)床）的基準(zhǔn)點移動到編程的零點位置。此時，若基準(zhǔn)點設(shè)在刀架旋轉(zhuǎn)中心，則刀架必與工件相撞。為保證不相撞，則機(jī)床上的基準(zhǔn)點不但應(yīng)設(shè)在刀架以外，還應(yīng)設(shè)在所有刀具之外。
　　這樣即使刀架上裝有刀具時，基準(zhǔn)點也不會與工件相撞。
　　在銑床上，z軸的基準(zhǔn)點，可以設(shè)在主軸端或在主軸端以外的某點上。但若設(shè)在主軸端，當(dāng)指令為零時，主軸端將到達(dá)坐標(biāo)系指定的零點位置。此時，主軸端的端面鍵將與工件相撞；若主軸上再裝有刀具，則必與工件相撞。為保證不相撞，則z軸的基準(zhǔn)點，應(yīng)設(shè)有所有刀具長度之外。即使不附加別的運動，基準(zhǔn)點也不會撞工件。
　　4操作者在調(diào)整刀具長度偏置時，應(yīng)保證其偏置值為負(fù)值。
　　編程員在指令刀具長度補(bǔ)償時，車削用t代碼指令，而銑削用g43指令，即把刀具長度偏置值加到指令值上。在機(jī)床坐標(biāo)軸的方向上，規(guī)定刀具遠(yuǎn)離工件的方向為正，刀具移近工件的方向為負(fù)。操作者把刀偏值調(diào)整為負(fù)值，是指令刀具移向工件。程序中指令刀具向工件趨近時，除了指令值以外，還要附加刀具的偏置值，這個附加的值是移向工件的。此時，萬一此值被疏漏，刀具就不會到達(dá)目標(biāo)點。
　　為使刀具偏置值為負(fù)值，而在規(guī)定機(jī)床上的基準(zhǔn)點時，必須設(shè)在所有刀具長度之外，至少應(yīng)在基準(zhǔn)刀具的刀位點上。
　　5取消刀具長度偏置（補(bǔ)償）時，應(yīng)使刀具在長度之外有時，在加工中間要取消刀具長度偏置。例如，在加工中心上，若發(fā)出g28、g30和g27指令時，機(jī)床返回?fù)Q刀點自動換刀。為保證準(zhǔn)確到達(dá)換刀位置，在指令中要取消刀具長度偏置，如g30z－g49；其中，z－表示刀具移動的中間點。刀具在到達(dá)中間點時要取消刀具長度補(bǔ)償。這個中間點若是選得不妥，則刀具刀尖可能并未離開工件或者反而移向工件，此時就可能發(fā)生事故。在編程時，刀具長度一般并未確定，如果指令的值不足以使刀尖遠(yuǎn)離工件，則將出現(xiàn)危險。此時，應(yīng)采用增置值進(jìn)行編程，讓增量值大于所有的刀具長度補(bǔ)償值。如刀具長度補(bǔ)償值為200mm，指令g30g49g91z200.若按照前面所建設(shè)的方法設(shè)定機(jī)床上的基準(zhǔn)點和調(diào)整刀具長度補(bǔ)償?shù)脑挘�只要指令點在工件之外，則刀尖必定遠(yuǎn)離工件，就不會發(fā)生事故。
　　6刀具號和刀具補(bǔ)償號要便于核對刀具號用t代碼指令，其補(bǔ)償號由操作者在系統(tǒng)偏置數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)設(shè)定。車削系統(tǒng)用t代碼加2位數(shù)或4位數(shù)。其中，高位數(shù)指令刀具號，低位數(shù)指令刀具補(bǔ)償號。在銑削系統(tǒng)中由t代碼指令刀具號，由h代碼指令刀具長度補(bǔ)償，用d代碼指令刀具半徑補(bǔ)償，且h和d代碼用的是同組數(shù)據(jù)，刀具號和補(bǔ)償號之間是互相獨立的，編程員或自主指定。
　　為了便于核對和設(shè)定，除了特殊用途外，車削系統(tǒng)的刀具號與補(bǔ)償號最好相同，例如：t11或t0101等。即1號刀用1號補(bǔ)償值。銑削系統(tǒng)用t1調(diào)用刀具；用h1調(diào)用長度補(bǔ)償值；用d21調(diào)用刀具半徑補(bǔ)償值（如果刀具少于20把時）。即1號刀具用1號長度補(bǔ)償值；用21號半徑補(bǔ)償值；便于編程和設(shè)定操作，也便于記憶，以減小出錯機(jī)率。
　　7輪廓銑削時，要使刀具離開工件輪廓表面后再抬刀輪廓銑削時，使刀具離開工件輪廓表面后再抬刀，除了不在輪廓上留下刀痕外，也可養(yǎng)成良好的習(xí)慣，以免在其它情況下造成事故。
　　目前，數(shù)控系統(tǒng)提供了許多檢驗程序的功能。一般情況下，編程和設(shè)置錯誤都是可以檢查出來的。采用上面的闡述，即使出現(xiàn)漏檢的情況，也不至于造成事故。來源：電器設(shè)備門戶