林靜財(cái)，龔蘭海，付恒，肖恒

（成都宏明雙新科技股份有限公司，四川成都610091）

1 引言

在數(shù)控加工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)刀具磨損的情況，如果不及時(shí)處理，不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響零件的加工質(zhì)量。但由于加工時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，如果更換刀具后重新啟動(dòng)程序，不僅浪費(fèi)時(shí)間和人力成本，同時(shí)也影響整個(gè)制造周期，使生產(chǎn)進(jìn)度延后。本文介紹幾種加工過(guò)程中的換刀方法，以供大家探究。

2 數(shù)控加工過(guò)程中的換刀方法

2.1 程序復(fù)位后更換刀具

重新啟動(dòng)程序特點(diǎn)：對(duì)操作人員專業(yè)要求低，操作人員只需掌握數(shù)控刀具對(duì)刀方法即可。方法比較穩(wěn)健，不易出錯(cuò)。如果工件加工時(shí)間過(guò)久，會(huì)造成巨大的時(shí)間成本和設(shè)備成本浪費(fèi)。此方法可根據(jù)已加工時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)決定是否采用此項(xiàng)方法。

刀具更換方法：程序復(fù)位后，更換數(shù)控刀具并重新計(jì)算刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償后，并輸入機(jī)床，重新啟動(dòng)銑削程序，此方法一般使用于程序剛剛開(kāi)始啟動(dòng)或啟動(dòng)時(shí)間不長(zhǎng)的情況。如果工件加工時(shí)間過(guò)久，機(jī)床持續(xù)采用走空刀的情況，浪費(fèi)時(shí)間成本及設(shè)備成本。

2.2 使用記事本刪改程序

記事本刪改程序特點(diǎn)：此方法對(duì)操作人員專業(yè)要求較高，需對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軌跡及程序編制有很深刻認(rèn)識(shí)才能正確更改程序，如果對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軌跡及程序編制沒(méi)有較深刻認(rèn)識(shí)人員更改程序，容易出現(xiàn)下刀位置不正確、撞機(jī)、漏加工、重復(fù)加工、工件過(guò)切等情況產(chǎn)生。但機(jī)床運(yùn)行時(shí)間不會(huì)造成浪費(fèi)。

刀具更換方法：操作者在停機(jī)時(shí)，記住數(shù)控程序加工程序段行號(hào)（見(jiàn)圖1）。程序復(fù)位后，更換數(shù)控刀具并重新計(jì)算刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，并輸入機(jī)床。使用記事本直接打開(kāi)NC程序，刪除已經(jīng)執(zhí)行程序（見(jiàn)圖2）后保存NC程序。程序采用下刀后延續(xù)原程序加工終止處繼續(xù)加工。

圖1 加工程序段行號(hào)

圖2 NC程序

2.3 使用輔助軟件刪改程序

隨著制造業(yè)對(duì)加數(shù)控加工機(jī)床的需求越來(lái)越大，精度越來(lái)越高。目前數(shù)控加工機(jī)床加工已經(jīng)是世界上應(yīng)用最廣泛的制造機(jī)床之一，從而針對(duì)數(shù)控加工操作者簡(jiǎn)單易用的數(shù)控程序模擬軟件也逐漸進(jìn)入加工制造業(yè)的視野（如Cimco Edit、宇龍數(shù)控仿真系統(tǒng)等）。為操作人員提供了一整套非常完整全面的數(shù)控仿真解決方案，支持?jǐn)?shù)控編輯、刀路軌跡三維模擬等功能。

使用輔助軟件刪改程序特點(diǎn)：此方法對(duì)操作人員專業(yè)要求一般，只需會(huì)使用數(shù)控程序模擬軟件即可。修改數(shù)控程序后使用實(shí)體仿真功能，可以形象、直觀、高效地發(fā)現(xiàn)干涉、過(guò)切等程序的錯(cuò)誤隱患。

刀具更換方法：以Cimco Edit為例，操作者在停機(jī)復(fù)位程序后。

（1）使用Cimco Edit打開(kāi)數(shù)控加工程序。

（2）開(kāi)啟程序仿真（見(jiàn)圖3），開(kāi)啟后程序仿真后仿真窗口出現(xiàn)三維模擬刀軌跡。

圖3 開(kāi)啟程序仿真

（3）使用鼠標(biāo)左鍵雙擊擊原程序終止處三維刀軌，軟件窗口左側(cè)程序區(qū)會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)至刀軌相應(yīng)程序行（見(jiàn)圖4）。

圖4 刀軌相應(yīng)程序行

（4）刪除程序區(qū)已加工程序。

（5）使用程序仿真檢查刪改后程序是否正確，出現(xiàn)下刀位置不正確、撞機(jī)、漏加工、重復(fù)加工、工件過(guò)切等情況（見(jiàn)圖5）。

圖5 檢查刪除后程序正確性

（6）確認(rèn)程序正確后，將程序輸入數(shù)控機(jī)床繼續(xù)加工。

2.4 使用機(jī)床單段執(zhí)行功能換刀

使用機(jī)床單段執(zhí)行功能換刀特點(diǎn)：此方法對(duì)操作人員專業(yè)要求低，不用刪改程序，更換數(shù)控刀具后按原程序繼續(xù)加工，出錯(cuò)率低。

大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床都自帶在單段執(zhí)行功能，只是很多操作人員沒(méi)有仔細(xì)研究使用過(guò)。操作人員在加工過(guò)程中按下鍵，鍵按下后程序運(yùn)行時(shí)數(shù)控機(jī)床只運(yùn)行一條加工指令后停止加工。在機(jī)床停止加工后進(jìn)行更換數(shù)控刀具。經(jīng)試驗(yàn)此方法在法蘭克和三菱的數(shù)控銑床與加工中心均適用。

刀具更換方法：

（2）將操作面板運(yùn)動(dòng)模式更改為寸動(dòng)或手輪驅(qū)動(dòng)，因操作面板不同圖中將常見(jiàn)兩種操作面板均在圖中表示（見(jiàn)圖6）。

圖6 抬刀兩種操作面板

（3）關(guān)閉主軸（如不講運(yùn)動(dòng)模式更改為寸動(dòng)或手輪驅(qū)動(dòng)，主軸將無(wú)法關(guān)閉）。

（4）使用輔助坐標(biāo)系（相對(duì)坐標(biāo)），將坐標(biāo)位置X、Y、Z軸位置全部重置歸零（作用：在重新對(duì)刀計(jì)算刀具補(bǔ)償后，能正確復(fù)歸零點(diǎn)）。

（5）重新對(duì)刀，計(jì)算刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，并輸入機(jī)床。

（6）開(kāi)啟主軸。

（7）將操作面板運(yùn)動(dòng)模式更改為自動(dòng)。

（8）啟動(dòng)程序，程序繼續(xù)加工。

3 結(jié)束語(yǔ)

在數(shù)控加工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)刀具磨損的情況產(chǎn)生，如果不及時(shí)處理不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響零件的加工質(zhì)量。但由于加工程序時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，如果更換刀具后重新啟動(dòng)程序，不僅浪費(fèi)時(shí)間和人力成本，同時(shí)也影響整個(gè)制造周期，使生產(chǎn)進(jìn)度延后。因此在生產(chǎn)過(guò)程中能快速準(zhǔn)確的更換磨損刀具，繼續(xù)生產(chǎn)制造對(duì)縮短生產(chǎn)周期、加快生產(chǎn)進(jìn)度有著重大的意義。

本文中列舉了及中加工過(guò)程中換刀的方法，為制造企業(yè)的數(shù)控加工提供一定的借鑒基礎(chǔ)，制造企業(yè)結(jié)合自身現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際加工情況、人員技能水平、軟硬件配備情況等，正確選擇適合各個(gè)的方式方法，能有效提升零件的加工質(zhì)量、縮短生產(chǎn)周期。