浅谈FANUC数控车实训中如何规避撞车

初学者在数控车床实训过程中因经验不足，经常会出现一些操作失误而引发撞车。本文针对FANUC数控车床容易出现撞车的几个方面做了原因分析，并提出相应的解决方法。

　

　机械制造行业对数控车床熟练工人的要求越来越高。技工学校又是主要的相关人才输出点，足量的实训课时是学生提升数控车技能的重要保证。但是学生作为初学者经常会出现各种各样的失误，撞车是各种失误中相对较严重的，一旦发生撞车可能会对昂贵的机床造成损伤、影响机床的加工精度，严重的还可能危害到人身安全。本文总结了一些规避撞车的方法，并在学生实训过程中取得了良好的效果。





　　一、参数设置 　

　数控系统的参数完成数控系统与机床各种功能的匹配，使数控机床的性能达到最佳。对FANUC数控系统参数做一些合理设置，能有效地避免撞车。



1.最小的设定单位 　

　坐标数字后的小数点“.”在编程中经常会被学生疏忽掉如：G00 X20 Z-50 F0.3； 此处“X20 Z-50”后均省略了小数点。假如此时系统参数设置为最小设定单位为0.001mm，那么此程序段实际上就等价于： G00 X0.02 Z-0.05 F0.3；执行此段程序，刀具将直接扎入工件造成撞车。可以设置参数NO.3401来规避这种情况，设置为让系统可以不使用小数点的地址字， NO.3401设置为mm， inch单位。同时参数1001直线轴的最小移动单位也应设置为mm（公制机床）。如此设置后程序的地址字即使省略小数点“.”也不会造成程序错误。



2.设置机床行程极限 　

　加工中如何避免刀具或刀架与卡盘发生干涉这种较为严重的撞车事故？以FANUC 0i为例，可以通过设置参数NO.1320和NO.1321来设置刀架的禁止区域，让刀具无法碰触卡盘。先手动刀架接近卡盘，确定刀架的安全坐标，在参数NO.1321中输入该坐标值。设置NO.1321要注意需对禁止区域1：No.1320，No.1321进行检查。若No.1320





　二、车削工艺安全性分析与编程 　

　数控编程是数控车床加工中至关重要的环节，加工程序的编写必须根据工件图纸、工艺要求来确定。在各种加工内容上考虑加工的可行性的同时还要充分考虑加工的安全性。



1.换刀点的选择

　　换刀点必须让刀具有足够的换刀空间，不要让刀具与工件或机床其它部件发生干涉。设置换刀点前要了解刀具的构造及装夹的伸出量情况。有些长柄刀具还要在机床上进行测量才能确定换刀点，对于加工较长的零件时（比如使用一夹一顶、两顶尖装夹或者搭中心架的），还加要注意换刀不让刀具与工件及辅助部件发生干涉。



2.刀补值

　　输入错误的刀补值也是产生撞车的主要原因。比较容易出错的几种情况：忘记输入"-"号让补值变成正值；漏掉小数点，如"10.5"输成"105"；"X"轴输成"Z"轴；"T0303"输成"T0302"。这些因不细心的小错误有时会造成大事故。



3.切槽和螺纹加工的进退刀方式

　　执行安全的进退刀是实现加工完整性的重要保证。切槽刀和螺纹车刀的刀具结构和加工方式都与一般的外圆车刀不一样。

　　（1）切槽。切槽刀刀头部位有二个刀尖，编程时要提前测量刀头的实际宽度，应选用一个固定刀尖来作为走刀的坐标定位参考点，靠近工件阶台时要提前调整走刀速度，不能再用“G00”指令的速度，避免撞刀。进退刀时"X、Z"两轴不能做同时移动使用，进刀定位顺序是先定Z轴后定X轴，退刀时先退出X轴再退Z轴。

　　（2）螺纹。螺纹加工用"G92"指令执行之后，系统默认的走刀速度是每转一个螺距的速度，若"G92"后面直接编写"G01"或"G02"等指令，则必须重新定义F值，不然在主轴高速旋转的情况下，系统按螺纹加工的走刀速度执行（F2.0，此时使用“G99”转进给），此时会出现两种情况：一是机床不动，伺服系统报警；二是刀具移动速度过快，导致撞车。另外，普通螺纹加工时刀具起点位置要相同，X轴起点及终点坐标要相同，以避免产生“乱牙”。



4.设置坐标原点

　　用G50设置坐标原点时可以不用调用刀具的长度补偿。但是如果用多把刀加工，除了 把不要刀具的长度补偿，其它的还必须使用刀具的长度补偿（而且每一个都有减去G50的补偿量），使用十分不方便（设备上显示的机械坐标与实际的不符）。有时会因机械坐标发生变化而导致撞车。建议用G50只作为限制最高转速来使用。例：N10 G00 G50 S2000 （不要加X Z）多刀具加工或夹具偏置用G54-G59来分别设置坐标点比较合适。



5. G70--G73复合循环指令

G70--G73等复合循环指令执行后的退刀是从程序终点快速返回程序起点，为了避免车刀从终点快速返回起点时撞向工件，在设置定位点时应注意终点与起点的连线必须在工件之外（一般X、Z轴定位时均大于毛坯尺寸），不能跟工件的任一位置交叉，否则退刀会出现碰撞，如：毛坯尺寸为Φ50×100，定位点位“G00 X20.0 Z2.0”加工时退刀刀具将撞到工件。G70精加工循环指令的起点位置更应该注意，在对指令走刀路线不熟悉的情况下，建议将G70的起点坐标设在其它粗加工循环指令的起点位置上。





三、程序的安全校检

　　程序的校检可以及时的发现程序上的疏漏，减免因程序错误而引起碰撞事故。



1.数控模拟仿真系统

　　数控仿真系统能很好的强化学生的编程技能，通过数控仿真模拟数控车床加工的整个过程，加深学生对数控车床系统和程序编制的认识水平。仿真上通过程序检验、观察刀具的轨迹、了解整个加工过程，若出现碰撞可以及时更改错误程序。等检查完全无误再上机床实际操作，如此可以大大地减少程序错误及误操作而引起的撞车，最大限度的保护机床设备。



2.加工过程中的临时校检

　　刀具切入工件前做临时的校检：对刀后开始加工时走慢点，在快接近零件时快速按下暂停，观察此时的系统数字显示还有多少距离要走，再打开防护罩观察刀与零件的距离。若显示的数字与所观察的距离无明显差别，才可继续运行。



解决预防FAUNC数控车床撞车，可以对FANUC数控系统参数做一些合理设置。除此之外，要想减少撞车等隐患，还需要加强实训过程的管理，要求学生要养成良好的操作习惯。编程要细心，开机先回机床原点，过程中减少误操作，定期检查刀具补偿值和工件坐标系的设定，加工前务必确认原点，并及时做好各方面的检查，以确保机床安全可靠高效的运行。

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