淺談數(shù)控車螺紋車削防碰撞措施

王磊

【摘要】高職院校的機(jī)械類操作考試，目的是培養(yǎng)實(shí)用性專業(yè)人才。技能高考自2013年開(kāi)始，考試的難度與靈活性越來(lái)越高，對(duì)教師和學(xué)生的考驗(yàn)越來(lái)越艱巨。作者參與了學(xué)校近兩年的數(shù)控車技能高考的教學(xué)工作，兩年下來(lái)，對(duì)數(shù)控車技能高考有了全新的認(rèn)識(shí)，文章就螺紋車削談?wù)勼w會(huì)。

【關(guān)鍵詞】技能高考;螺紋車削;防碰撞措施

一、背景

筆者指導(dǎo)學(xué)生數(shù)控車技能高考?xì)v時(shí)兩年之久，單從學(xué)生考試過(guò)后所表現(xiàn)出的狀態(tài)就能分析出考試的結(jié)果，多數(shù)情況都是螺紋出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致的加工中斷，或者加工螺紋時(shí)出現(xiàn)的撞刀現(xiàn)象造成了學(xué)生極大的負(fù)面情緒，導(dǎo)致工件未加工完成。如今，筆者在正常的班級(jí)教學(xué)中仍會(huì)發(fā)現(xiàn)在螺紋加工中的問(wèn)題，不論如何提醒，此類問(wèn)題終是層出不窮。所以，針對(duì)螺紋車削的問(wèn)題，筆者特別制定了問(wèn)題概述以及相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。

二、螺紋車削重要性

螺紋在技能高考中的分值占到8到10分左右，如果想讓自己的分?jǐn)?shù)居高不下，那么螺紋車削就成了不可或缺的一部分，如果在螺紋車削的過(guò)程中出現(xiàn)了撞刀現(xiàn)象，工件勢(shì)必?fù)p傷嚴(yán)重，由此可見(jiàn)螺紋車削的重要性。即便如此，相比其他工藝來(lái)說(shuō)，螺紋車削操作簡(jiǎn)單，想要得分也絕非難事。

三、螺紋車削指令

螺紋車削指令G92，屬于循環(huán)指令，指令格式簡(jiǎn)單實(shí)用，簡(jiǎn)潔明了，方便記憶。G92 X Z F，其中X Z是終點(diǎn)做標(biāo)值，F(xiàn)是螺紋導(dǎo)程，G00 X Z是螺紋的循環(huán)起始點(diǎn)。

四、防碰撞措施與車削技巧

筆者在學(xué)校做了統(tǒng)計(jì)，每次技能高考結(jié)束后，總會(huì)有三四個(gè)學(xué)生在螺紋車削方面丟了分?jǐn)?shù)，究其原因，正是車削時(shí)撞刀所致。工件震落后，除影響學(xué)生情緒外，也會(huì)影響工件的尺寸要求。為了解決撞刀的問(wèn)題，筆者在訓(xùn)練中總結(jié)了幾點(diǎn)狀況與相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。

（一）裝夾不牢導(dǎo)致撞刀

工藝分析得不正確，裝夾得不牢靠，也是導(dǎo)致撞刀的原因。工件本身存在剛性，在承受切削力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的阻力，阻力改變了車刀的中心高度，使得背吃刀量突然增大，正是這樣的啃刀現(xiàn)象導(dǎo)致出現(xiàn)了撞刀。

（二）X坐標(biāo)值輸入錯(cuò)誤導(dǎo)致撞刀

例如車削M20X1.5-8g的螺紋，X方向車削需要分層車削。

正常編程過(guò)程如下：

O3; X18.9;

T0303; X18.6;

M3S600;? X18.3;

G0 X22 Z2;? ? ? ? ? X18.05;

G92 X20 Z-20 F1.5;? ? X18.05;

X19.5; G0 X50 Z50;

X19.2; M30;

在X方向車削當(dāng)中出現(xiàn)了錯(cuò)誤，沒(méi)有及時(shí)糾正，例如將X19.2錯(cuò)輸入成X1.92;X方向尺寸漏輸，例如將X19.2輸入成X9.2;程序數(shù)值輸入較多，如果檢查不仔細(xì)，X方向就會(huì)出現(xiàn)撞刀現(xiàn)象，從而導(dǎo)致螺紋報(bào)廢。

預(yù)防措施：

有兩種程序的變：

（1）

O3;? ? ? ? X-1.6;

T0303? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? X-1.9;

M3S600;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? X-1.95;

G0 X2 Z2;? ? X-1.95;

G92 X-0.6 Z-20 F1.5;? ? ? ? ? ? G0X50 Z50;

X-1;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? M30;

X-1.3;

變換程序后，先算出螺紋總的背吃刀量，從小到大分層車削。特別重要的是螺紋車刀對(duì)刀時(shí)要接觸工件外圓，X方向輸入X0，Z方向?qū)Φ稕](méi)有任何改變，這樣程序上的X數(shù)值相對(duì)于剛剛的程序就要簡(jiǎn)單一些，也比較容易計(jì)算，檢查起來(lái)更加方便快捷。

（2）

O3; G0 X2 Z2;

T0303;? ? ? ? ? ? G92 X1.95 Z-20 F1.5;

M3S600;? ? ? ? ? X1.15;

X0.55;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? X0;

X0.15;? ? ? ? G0X50 Z50;

X0.05;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? M30;

X0;

變換程序后，先算出螺紋總的背吃刀量，從小到大分層車削，尺寸數(shù)值減小。特別重要的是螺紋車刀對(duì)刀時(shí)要接觸工件外圓，X方向輸入X1.95，Z方向?qū)Φ稕](méi)有任何改變，此種變換不用輸入尺寸負(fù)號(hào)，如果出現(xiàn)小數(shù)點(diǎn)沒(méi)有加上，或者尺寸漏掉，也不會(huì)造成撞刀現(xiàn)象，檢查起來(lái)更加方便快捷。

（三）頂尖不頂出現(xiàn)撞刀

有的學(xué)生過(guò)于自信，螺紋車削時(shí)沒(méi)有使用頂尖，導(dǎo)致車削時(shí)工件掉落。在車刀與頂尖不發(fā)生干涉時(shí)，能使用頂尖就必須選擇頂住工件后再開(kāi)始車削。如果頂尖與螺紋車刀發(fā)生干涉，就只能把頂尖卸掉，如此這般，螺紋每次的切深必須減少，將走刀次數(shù)增多。

（四）分層車削數(shù)值不合理出現(xiàn)撞刀

分層車削時(shí)背吃刀量要逐漸減少，原因是隨著吃刀量的增加，螺紋的橫截面積逐漸增大，車削力也在增大，考慮到工件裝夾的長(zhǎng)度，分層車削的次數(shù)有加有減。訓(xùn)練一段時(shí)間，讓學(xué)生靈活掌握。

（五）刀具安裝不正確

螺紋車刀裝刀過(guò)高過(guò)低也會(huì)出現(xiàn)撞刀事故，螺紋車刀裝夾得高于工件中心時(shí)，吃刀深度會(huì)越來(lái)越大，當(dāng)深度達(dá)到一定程度時(shí)，螺紋車刀副后刀面與工件接觸，摩擦力會(huì)迅速將工件頂起，造成工件掉落，出現(xiàn)撞刀。當(dāng)螺紋車刀低于工件中心時(shí)，車刀的排屑困難，隨著車削的加深會(huì)將工件頂起，造成啃刀現(xiàn)象。所以調(diào)整刀具與工件中心等高，可以降低撞刀的風(fēng)險(xiǎn)，也可以利用頂尖對(duì)準(zhǔn)刀尖的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)等高的操作。

五、總結(jié)

在數(shù)控車技能高考中，螺紋車削的撞刀現(xiàn)象不僅能讓螺紋部分的分?jǐn)?shù)丟掉，也會(huì)拉低職業(yè)素養(yǎng)的得分（看刀具的損壞情況，換刀片扣除2分，發(fā)生嚴(yán)重事故導(dǎo)致整體換刀的，扣7分）。所以，螺紋車削訓(xùn)練在技能高考中是至關(guān)重要的，它需要有合理的訓(xùn)練方法來(lái)提高學(xué)生的成績(jī)，為接下來(lái)的專業(yè)課與文化課的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，提供動(dòng)力。筆者通過(guò)對(duì)16機(jī)械4班教學(xué)反饋的總結(jié)，并實(shí)施了上述所提及的針對(duì)性訓(xùn)練，在螺紋車削的教學(xué)中取得了一定的成效，將螺紋項(xiàng)目的合格率大大提高，也令學(xué)生在訓(xùn)練中信心十足。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王世輝.數(shù)控機(jī)床編程與操作[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

[2]成立.FANUC oi-TB系統(tǒng)數(shù)控車螺紋加工指令的應(yīng)用研究[J].科技信息（學(xué)術(shù)研究），2007（35）：91-95.

[3]向建平.淺談在華中系統(tǒng)數(shù)控車螺紋加工指令實(shí)訓(xùn)中的心得[J].新課程（教育學(xué)術(shù)），2012（02）：55-56.