閔玲

摘 要：數(shù)控加工仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中正在逐步推廣，仿真加工由于不存在安全問題，所以學(xué)生可以大膽進(jìn)行練習(xí)。但是，如果學(xué)生對于老師所講內(nèi)容囫圇吞棗，不求甚解，就會在加工時頻繁出錯，不能在規(guī)定時間完成零件的加工，或者加工出的零件不合格。多次出錯后學(xué)生就會產(chǎn)生急躁情緒，失去學(xué)習(xí)的興趣，對教學(xué)效果產(chǎn)生很大的影響。為減少學(xué)生出錯，現(xiàn)將一些容易出現(xiàn)問題的地方指出以便引起老師在教學(xué)中的重視。

關(guān)鍵詞：數(shù)控仿真；問題；辦法

數(shù)控加工仿真軟件主要應(yīng)用于數(shù)控編程與操作這一理論教學(xué)過程，還可作為數(shù)控操作技能訓(xùn)練的輔助工具。數(shù)控加工仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中正在逐步推廣，數(shù)控仿真系統(tǒng)教學(xué)的使用，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)控編程理論時，學(xué)習(xí)興趣更加濃厚，由于不存在安全問題，學(xué)生可以大膽地、獨立地進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí)，并能檢測加工零件幾何形狀精度，為學(xué)生順利地進(jìn)行實操訓(xùn)練奠定了良好的基礎(chǔ)。但是，學(xué)生在學(xué)習(xí)和練習(xí)中容易出現(xiàn)一些錯誤，這些錯誤的出現(xiàn)，使仿真加工不能順利地進(jìn)行或者加工出不合格零件，如果老師沒有及時的指出，而學(xué)生查不出問題，多次出錯后學(xué)生就會產(chǎn)生急躁情緒，喪失學(xué)習(xí)的興趣。這些問題在初學(xué)者中頻繁出現(xiàn)，對教學(xué)效果產(chǎn)生很大的影響。

仿真軟件模擬加工基本上可以分成六個步驟，即：機(jī)床開機(jī)并回零，安裝刀具，定義毛坯并裝夾，對刀，輸入程序并校對，模擬加工。在這六個步驟中，學(xué)生都可能出現(xiàn)不同的問題。初學(xué)者對刀過程出錯的情況比較多，其次是輸入的程序容易出現(xiàn)錯誤。下面以數(shù)控車床為例，就仿真加工中容易出錯的問題進(jìn)行分析探討，并提出規(guī)避方法。

一、毛坯設(shè)置和裝夾

學(xué)生在設(shè)置毛坯時，由于尺寸設(shè)置不當(dāng)，加工時會出現(xiàn)加工的零件不完整，或者出現(xiàn)毛坯過短而造成撞刀的情況。毛坯設(shè)置好了，但裝夾時伸出部分太短，也會出現(xiàn)上述情況。因此，毛坯的設(shè)置要根據(jù)零件尺寸而定，一般來說，毛坯直徑應(yīng)比零件最大直徑大5mm左右；只需一次裝夾的零件，毛坯長度應(yīng)比零件長2mm左右即可，如果需要掉頭車削，毛坯長度應(yīng)設(shè)置的比零件總長度長5mm左右。放置毛坯時，需要將毛坯盡量向右伸出，直到不能再移動為止。

二、程序輸入

學(xué)生掌握了編程的格式和步驟，將編寫的程序輸入并進(jìn)行校驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)程序沒有運(yùn)行。出現(xiàn)這種情況應(yīng)該檢查主軸正轉(zhuǎn)的指令是否正確，因為在輸入主軸正轉(zhuǎn)指令M03時，如果錯寫成M30，那么程序校驗時不會提示出錯，但程序卻不會繼續(xù)執(zhí)行。在程序校驗時，如果系統(tǒng)提示語法錯誤，這時需對出錯的語句仔細(xì)檢查，可能是字母或數(shù)字混淆，比如將數(shù)字0打成字母o，將數(shù)字1打成字母I，查出問題并更正即可。

程序運(yùn)行正常，沒有提示語法錯誤，但循環(huán)啟動后刀具卻因切入零件太多而無法加工。此時再校驗程序，觀察刀具軌跡，就會發(fā)現(xiàn)刀具軌跡只有一條輪廓線，這是因為復(fù)合循環(huán)程序未執(zhí)行循環(huán)部分。在編程及輸入程序時，一定注意復(fù)合循環(huán)程序中開始段和程序結(jié)束段的段號不能省略。

校驗時程序能運(yùn)行，但發(fā)現(xiàn)零件形狀不正確，說明程序中的指令或有關(guān)數(shù)值計算不正確，需對照零件圖逐一檢查編寫的程序。

程序校驗可以很好地幫助我們檢查程序并發(fā)現(xiàn)問題。通過觀察刀具軌跡，看精加工軌跡是否和零件輪廓相符，就能判斷程序的正確與否。

三、對刀

學(xué)生對刀過程中退刀方向不正確，加工零件時會出現(xiàn)零件不完整或刀具空運(yùn)行，切不到毛坯，甚至出現(xiàn)切入毛坯太多，加工停止的情況。這個問題無論是在仿真教學(xué)或?qū)嵱?xùn)加工中都要引起重視，避免產(chǎn)生事故。

就外圓車刀對刀而言，先車外圓或端面都可以，但要注意的是，車完外圓后，刀具一定不能沿X方向移動，必須沿+Z方向退刀。同樣，在車完端面后，刀具必須沿+X方向退刀。為避免對刀錯誤引起加工問題，老師除了反復(fù)強(qiáng)調(diào)操作順序，也可以通過檢查學(xué)生的刀偏表來判斷對刀是否正確。正確對刀后，所有學(xué)生刀偏表里的X偏置應(yīng)該是一個相同的數(shù)值，毛坯長度相同的話，Z偏置也大致相同。

加工中需要多把刀具或則要更換刀具，在每把刀對刀結(jié)束后應(yīng)把測量的數(shù)值輸?shù)降镀碇性摰毒咛栂鄬?yīng)的欄，否則加工會出錯。

四、移動刀具

由于數(shù)控機(jī)床的行程有限，學(xué)生在手動操作時，不注意觀察刀具移動時的實際坐標(biāo)，使刀具移到行程范圍之外就會出現(xiàn)超程情況，X軸超程尤為多。一旦超程，“超程解除”指示燈亮，此時需將刀具沿X軸或Y軸超程反方向移動，直到指示燈滅。機(jī)床通電后沒進(jìn)行回零操作也會引起超程。老師在教學(xué)過程中指導(dǎo)學(xué)生，機(jī)床通電，打開“急?！卑粹o后，一定先進(jìn)行回零操作，避免在加工過程中超程。

五、掉頭車削零件

利用仿真軟件加工掉頭車削零件比機(jī)床上加工容易的多，因為工件可以在任意位置裝夾，而且不用考慮同軸度的問題，加工出的零件左右兩端一定同軸。但學(xué)生練習(xí)時加工出的零件尺寸卻不能保證，主要是零件長度不符合要求。

要解決此問題有兩種方法，一是利用“MDI”方式，在掉頭車端面后測量工件的長度，計算出工件長度方向上多出的尺寸L，在“MDI”方式下，利用增量編程，讓刀具向左移動L的距離，沿X方向進(jìn)刀，切出多余部分，并在刀偏表“試切長度”欄輸零。二是車端面，測量并計算出多余長度，用刀具Z軸當(dāng)前坐標(biāo)值減去該數(shù)值，得到一新的Z坐標(biāo)值，手動將刀具移到該Z坐標(biāo)處，沿X方向進(jìn)刀，切出多余部分，并在刀偏表“試切長度”欄輸零。

數(shù)控仿真加工軟件的使用，減少了機(jī)床操作時工件材料和能源的消耗，節(jié)約了實踐環(huán)節(jié)的成本，避免了學(xué)生在機(jī)床上操作的危險和不安全因素，但在教學(xué)過程中，學(xué)生由于沒有安全的約束，對老師的講解不求甚解，大膽地進(jìn)行練習(xí)，致使錯誤頻發(fā)，影響課堂教學(xué)效果，也為以后的實操訓(xùn)練埋下安全隱患。對于學(xué)生學(xué)習(xí)過程中容易出錯的問題，老師在課堂教學(xué)時反復(fù)進(jìn)行強(qiáng)調(diào)以引起學(xué)生的重視，減少錯誤的出現(xiàn)，在實訓(xùn)操作時遠(yuǎn)離安全事故，真正發(fā)揮仿真軟件在教學(xué)中的作用。