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在進行數控機床操作的過程中,發現現有數控機床相對于教學、學生培訓使用中存在著一些安全隱患,須加以注意。 

1、后臺編輯功能

在FANUC series oi Mate TB 系統中,生產廠家為了使操作者加工方便,設置了后臺編輯功能,即在自動加工過程進行時,可在不終止加工的情況下,在程序編輯方式對當前程序進行修改或對其他程序進行后臺編輯;也可將控制方式選擇至“手輪方式”,通過搖動手輪使刀具移動,從而改變加工點的位置。后臺編輯功能方便操作者在加工過程中對所加工的零件進行修改,簡化了操作過程。但這種簡化,卻給安全操作帶來了一個嚴重隱患,在教學實踐中,易出現學生誤操作。當控制方式選擇至“自動循環”方式時,如果機床卡盤未夾緊或尾架沒有頂出(即機床未準備好)的情況,按下“循環啟動”鍵,機床不操作。此時將控制方式選擇至“手工操作”,使機床卡盤夾緊、尾架頂出(即機床準備好) ,則剛剛所選的“循環啟動”命令有效,程序自動執行。如果此時操作者正在上料,手還未離開工件,程序中又存在主軸啟動指令,則操作者極易傷手,甚至可能出現嚴重安全事故。

解決方法如下：

1) 生產廠家調整系統梯形圖,使“循環啟動”鍵的啟動條件改變,即需在“卡盤夾緊”、“尾架頂緊”都準備好的情況下,在“自動循環”或“MDI”方式下“循環啟動”鍵才能發生作用,缺少其中任何一個都無效。

“或”的關系轉換成卡盤夾緊→尾架頂緊→自動方式→循環啟動“并列”關系。不過這種更改將會使“后臺編輯功能”失去作用,對于操作者需要邊加工邊更改程序時會帶來困難,但在更加注重安全的機械工程實訓教學中,這種改變非常有必要。

2) 取消已有命令。在“自動方式”按下“循環啟動”鍵無效后,隨即按下“reset”鍵取消已有命令,即使“卡盤夾緊”、“尾架頂緊”、“自動方式”程序不會自動執行,需重新操作“循環啟動”鍵。這種方法將危險消除在萌芽狀態,值得在應用中推廣。

2 、機床電源問題

數控機床裝有NC 系統(數字控制系統) ,NC 數據要求機床關機時能夠有效保存,因此NC 系統擁有自己的掉電保護備用電源。當NC 電源電量不夠時,需及時更換電池,以保證數據不丟失。

然而正因為NC 系統有記憶功能,如果操作者正在操作機床進行加工,其他人員將機床總電源關閉,則機床托板有可能不受控制繼續前進,撞壞機床,發生事故。同時,由于NC 電源瞬間電流過大,易燒壞機床。所以,數控機床開關機應有其先后順序:開機先開外部總電源,再開機床總電源,最后開NC 電源。關機先關NC 電源,再關機床總電源,在確定無其他機床使用的情況下關閉外部電源,與開機順序正好相反。

3、西門子系統操作選項的確定

西門子系統在進行控制面板操作時需不時進行選項的確定腫瘤。如圖1 所示,在進行對刀操作時,當完成X 軸或Z 軸的對刀操作后,顯示器上顯示的為新數據。但如不按“確認”鍵,系統仍以未對刀前的數據為所需刀補數值,不承認新對的刀補數值,此時如用此刀補進行加工極易出現打刀事件。

再如在“JOG”方式下選擇“手輪方式”,系統會要求進行X 軸或Z 軸的確認,如不確認,則刀架仍以先前方向進行移動,容易造成刀架錯移動,發生打刀情況。

4 、G54～G59 零點偏置及FANUC 系統的工位移

在現代數控系統操作中,人們經常會使用G54～G59 膠帶機中某一零點偏置指令來設定工件零點在機床坐標系中的位置(工件零點以機床零點為基準偏移) 。使用此種方法應注意是否使用了刀具補償,刀補值的設定是以哪點為基準點進行設置的。如果以機床原點距工件的位移為刀補值,則再使用零點偏置指令就會出現坐標系定位錯誤,給操作帶來危險。所以一旦使用了G54 等零點偏置指令應注意在操作完畢后應及時使用指令取消可設定零點偏置。

同樣道理,在FANUC 系統中存在著“工位移雙色球”,所謂“工位移”是指程序、刀具刀補、工件坐標系等數值不變,假想工件進行平移,即相當于工件坐標系往相反方向移動。利用此法可在不移動毛坯、不重建坐標系的情況下進行多件加工。使用“工位移”應注意用后取消其值,否則其他操作者在不知情的情況下,操作該機床易出現工件坐標系錯誤定位等情況,易發生打刀現象,造成安全事故。

5、刀具的磨耗補正值的設定

刀具的磨耗補正是指在對好刀、建立好刀補值后,刀具經過使用出現磨損,將此少量磨損值經過對刀放在刀具磨耗補正處。這里建議刀尖磨損值可放在磨耗補正處,但刀具的長度補償值應放在刀具長度補償處。因為在程序中如指定了換刀指令、刀補號,程序先執行換刀指令,再執行刀具的長度補償。而刀具的磨耗補正恰好相反,程序先執行刀具的磨耗補正,后進行換刀操作。如果磨耗補正值過大,刀具易撞在機床工作臺上發生危險。

6、數控銑床、加工中心Z 軸值的檢驗

現在數控機床大多帶有圖形校驗功能,但多為二維圖形校驗。在數控銑床、加工中心中只能對X 軸、Y軸圖形進行校驗, Z 軸值則無法圖形檢查。所以不能認為,圖形正確程序就正確,還需對Z 軸值進行試驗,對G00 或G01、G02 等指令的使用進行檢查,以免發生事故。

7、西門子系統程序的加工 

在西門子系統進行零件程序加工時,需選擇對應的程序名,如果操作人員僅僅在點擊了所要的程序后只按‘打開’按紐,如圖2 所示,則顯示區的工作區內顯示的為剛打開的程序,但在其右上角顯示的仍為上一次自動循環加工所選程序,此時若按“循環啟動”命令,則加工程序為右上角所顯示的程序,而不是剛剛打開想要加工的程序(這點與常用的Windows 操作系統習慣有所區別) ,而出現誤加工,甚至造成安全事故。

正確操作是操作人員點擊了所要加工的程序后,須按“選擇”鍵確認選擇該程序。