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浅析数控系统使用中的安全问题

    机床的进给速度已从80年代的16m/min到现在的24~40m/min,主轴转速也从2500r/min上升到现在 6000~40000r/min,机床结构也从敞开型向封闭型转变。在这样的高速度和结构的情况下,一旦由于编程和操作失误,操作者来不及按急停按钮,刀 具已与工件相撞。为避免出现机床和人身事故,在编程和操作时可采取以下措施(以FANUC系统为例)。

  1.编程员在编程时设定的工件坐标系原点应在工件毛坯以外,至少应在工件表面上。

  在正常情况下,工件坐标系原点可以设在任何地方,只要此原点与机床坐标系原点有 一定的关系即可。但在实际操作时,万一出现指令值为零或接近零时,刀具就会直指零或接近零的位置。在铣削加工时,刀具将奔向工作台面或夹具基面:在车削加 工时,将奔向卡盘基面。这样,刀具将穿透工件直指基准面。此时,若为快速移动,则必发生事故。

  FANUC系统一般设定:当省略小数点时,为最小输入单位,通常为µm。当疏漏 了小数点时,则输入的值将缩小成千分之一,此时,输入的值就会接近于零。或者,由于其他原因,使刀具本应离开工件但实际并未离开工件而进入工件之内。出现 这种情况时,工件坐标系零点应设在工件以外或在工作台(或夹具)基面上,其结果将是不一样的。

  2.编程员和操作者在书写程序时,对小数点要倍加小心。

  FANUC 系统在省略小数点时为最小设定单位,而大多数国产系统及欧美的一些系统,在省略小数点时,则为mm,即计算器输入方式。若你习惯了计算器输入方式,则在 FANUC系统上就会出现问题。不少编程员和操作者,可能两种系统都要使用,为防止因小数点而使尺寸变小的情况,应在计算器输入方式的程序中,也加上小数 点。这样做,对某类系统是多余的,但养成习惯后,就不会因为小数点而出现问题。

  为了使小数点醒目,在编程时往往把孤立的小数点写成“.0”的形式。当然,系统在执行时,数值的小数点以后的零被忽略。

  3.操作者在调整工件坐标系时,应把基准点设在所有刀具物理(几何)长度以外,至少应在最长刀具的刀位点上。

  对于工件安装图上的工件坐标系,操作者在机床上是通过设置机床坐标系偏移来获得的。亦即,操作者在机床上设定一个基准点,并找到这一基准点与编程员设定的工件坐标系零点之间的尺寸,并把这一尺寸设为工件坐标系偏移。

  在车床上,可把基准点设在刀架旋转中心、基准刀具刀尖上或别的位置。如果不附加 另外的运动,则编程员指令的零,即为刀架(机床)的基准点移动到偏程的零位置。此时,若基准点设在刀架旋转中心,则刀架必与工件相撞。为保证不相撞,则机 床上的基准点不但应设在刀架之外,还应设在所有刀具之外。这样即使刀架上装有刀具时,基准点也不会与工件相撞。

  在铣床上,X、Y轴的基准点在主轴轴心线上。但是,Z轴的基准点,可以设在主轴 端或在主轴端之外的某点上。若在主轴端,当指令为零时,主轴端将到达坐标系指定的零位置。此时,主轴端的端面键将与工件相撞:若主轴上再装有刀具,则必与 工件相撞。为保证不相撞,则Z轴上的基准点应设在所有刀具长度之外。即使不附加别的运动,基准点也不会撞工件。

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