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數控機床使用中的安全問題

數控機床的進給速度已從80年代的16m/min到現在的24～40m/min，主軸轉速也從2500r/min上升到現在 6000～40000r/min，機床結構也從敞開型向封閉型轉變。電動剪板機采用抵抗鍵形式離合器結構和開式齒輪傳動，并采用較先進電器(腳踏開關、手動開關)操作，噪音小操作維護方便。在這樣的高速度和結構的情況(Condition)下，一旦由于編程和操作控制失誤，操作者來不及按急停按鈕，刀具已與工件相撞。為避免出現機床和人身事故，在編程和操作時可采取以下措施(以FANUC系統(system)為例)。

　　1. 編程員在編程時設定的工件坐標系原點應在工件毛坯以外，至少應在工件表面上。
    在正常情況(Condition)下，工件坐標系原點可以設在任何地方，只要此原點與機床坐標系原點有一定的關系即可。但在實際操作控制時，萬一出現指令值為零或接近零時，刀具就會直指零或接近零的位置。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面。此時，若為快速移動，則必發生事故。
    FANUC系統(system)一般設定:當省略小數點時，為最小輸入單位(unit)，通常為µm。電動剪板機采用全鋼焊接結構，結構簡單，操作簡便，造型美觀，能耗低。廣泛用于冶金、輕工、機械、五金、電機、電器、汽車維修、五金制造及其它金屬薄板加工行業。當疏漏了小數點時，則輸入的值將縮小成千分之一，此時，輸入的值就會接近于零�；蛘撸捎谄渌�，使刀具本應離開工件但實際并未離開工件而進入工件之內。出現這種情況(Condition)時，工件坐標系零點應設在工件以外或在工作臺(或夾具)基面上，其結果將是不一樣的。

　　2. 編程員和操作控制者在書寫程序時，對小數點要倍加小心。
    FANUC 系統(system)在省略小數點時為最小設定單位(unit)，而大多數國產系統及歐美的一些系統，在省略小數點時，則為mm，即計算器輸入方式方法。液壓沖床是目前是沖壓設備行業上的第一款全自動、智能化的伺服電液復合壓力機，其與傳統沖床和注壓機相比，無論是在機械結構上，還是控制系統及功能上都有極大的突破。若你習慣了計算器輸入方式，則在 FANUC系統上就會出現問題。不少編程員和操作控制者，可能兩種系統都要使用，為防止因小數點而使尺寸變小的情況(Condition)，應在計算器輸入方式的程序中，也加上小數點。這樣做，對某類系統是多余的，但養成習慣后，就不會因為小數點而出現問題。
    為了使小數點醒目，在編程時往往把孤立的小數點寫成“.0”的形式。當然，系統(system)在執行時，數值的小數點以后的零被忽略。

　　3. 操作控制者在調整工件坐標系時，應把基準點設在所有刀具物理(幾何)長度以外，至少應在最長刀具的刀位點上。
    對于工件安裝圖上的工件坐標系，操作控制者在機床上是通過(tōng guò)設置機床坐標系偏移來獲得的。亦即，操作者在機床上設定一個基準點，并找到這一基準點與編程員設定的工件坐標系零點之間的尺寸，并把這一尺寸設為工件坐標系偏移。
    在車床上，可把基準點設在刀架旋轉中心、基準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(機床)的基準點移動到偏程的零位置。此時，若基準點設在刀架旋轉中心，則刀架必與工件相撞。為保證不相撞，則機床上的基準點不但應設在刀架之外，還應設在所有刀具之外。這樣即使刀架上裝有刀具時，基準點也不會與工件相撞。
    在銑床上，
　　X、Y軸的基準點在主軸軸心線上。但是，Z軸的基準點，可以設在主軸端或在主軸端之外的某點上。若在主軸端，當指令為零時，主軸端將到達坐標系指定的零位置。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軸上的基準點應設在所有刀具長度之外。即使不附加別的運動，基準點也不會撞工件。

　　4. 操作控制者在調整刀具長度偏置時，應保證其偏置值為負值。
    編程員在指令刀具長度補償時，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。在機床坐標軸的方向上，規定(guī dìng)刀具遠離工件的運動方向為正，刀具移近工件的方向為負。操作控制者把刀偏值調整為負值，是指令刀具移向工件。程序中指令刀具向工件趨近時，除了指令值之外，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，刀具就不會到達目標點。
    為使刀具偏置值為負值，則在規定(guī dìng)機床上的基準點時，必須設在所有刀具長度之外，至少應在基準刀具的刀位(尖)點上。

　　5. 取消刀具長度偏置(補償)時，應使刀具在工件之外。
    有時，在加工中間要取消刀具長度偏置。例如，在加工中心上，若發出G28、G30和G27指令時，機床返回換刀點進行自動換刀。為保證準確到達換刀位置，在指令中要取消刀具長度偏置，如G30Z-G49：其中，Z—為刀具移動的中間點。刀具在到達中間點時要取消刀具長度補償。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離工件，則將出現危險。此時，應采用增量值編程，讓增量值大于所有的刀具長度補償值。如刀具長度補償值為200mm，指令G30 G49 G91 Z200.0。若按照前面所建議的方法設定機床上的基準點和調整刀具長度偏置(補償)的話，只要指令點在工件之外，則刀尖必定遠離工件。

　　6. 刀具號與刀具補償號要便于核對。數控折彎機本機適用于大型鋼結構件，鐵塔、路燈桿、高燈桿、汽車大梁、汽車車貨箱等相關行業。
    刀具號用T代碼指令，其補償號由操作控制者在系統(system)偏置數據(data)區內設定。車削系統用T代碼加2位數或4位數，其中，高位數指令刀具號，低位數指令刀具補償號。在銑削系統中由T代碼指令刀具號，由H代碼指令刀具長度補償，用D代碼指令刀具補償半徑，且H和D代碼用的是同一組數據，刀具號與補償號之間是互相獨立的，編程員可自主指定。
    為了便于核對和設定，除了特殊用途外，車削系統(system)的刀具號與補償號最好相同，例如:T11或T101等。即1號刀具用1號補償值。銑削系統用T1調用刀具，用H1調用刀具長度補償值，用D21調用刀具半徑補償值(如果刀具少于20把時)。即1號刀具用1號長度補償值，用21 號半徑補償值，便于編程和設定操作控制，也便于記憶，以減小出錯機率。

　　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，也可養成良好的習慣，以免在其它情況(Condition)下造成事故。
    目前，數控系統提供了許多檢驗程序的功能。一般情況(Condition)下，編程和設置錯誤是可以巡查出來的。采用這里建議的措施，即使出現漏檢的情況，也不至于造成事故。

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