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數(shù)控機(jī)床不可忽視的安全隱患

1、后臺(tái)編輯功能
　　在FANUC series oi Mate TB 系統(tǒng)中,生產(chǎn)廠家為了使操作者加工方便,設(shè)置了后臺(tái)編輯功能,即在自動(dòng)加工過(guò)程進(jìn)行時(shí),可在不終止加工的情況下,在程序編輯方式對(duì)當(dāng)前程序進(jìn)行修改或?qū)ζ渌绦蜻M(jìn)行后臺(tái)編輯;也可將控制方式選擇至“手輪方式”,通過(guò)搖動(dòng)手輪使刀具移動(dòng),從而改變加工點(diǎn)的位置。后臺(tái)編輯功能方便操作者在加工過(guò)程中對(duì)所加工的零件進(jìn)行修改,簡(jiǎn)化了操作過(guò)程。但這種簡(jiǎn)化,卻給安全操作帶來(lái)了一個(gè)嚴(yán)重隱患,在教學(xué)實(shí)踐中,易出現(xiàn)學(xué)生誤操作。當(dāng)控制方式選擇至“自動(dòng)循環(huán)”方式時(shí),如果機(jī)床卡盤(pán)未夾緊或尾架沒(méi)有頂出(即機(jī)床未準(zhǔn)備好)的情況,按下“循環(huán)啟動(dòng)”鍵,機(jī)床不操作。此時(shí)將控制方式選擇至“手工操作”,使機(jī)床卡盤(pán)夾緊、尾架頂出(即機(jī)床準(zhǔn)備好) ,則剛剛所選的“循環(huán)啟動(dòng)”命令有效,程序自動(dòng)執(zhí)行。如果此時(shí)操作者正在上料,手還未離開(kāi)工件,程序中又存在主軸啟動(dòng)指令,則操作者極易傷手,甚至可能出現(xiàn)嚴(yán)重安全事故。
　　解決方法如下。
　　1) 生產(chǎn)廠家調(diào)整系統(tǒng)梯形圖,使“循環(huán)啟動(dòng)”鍵的啟動(dòng)條件改變,即需在“卡盤(pán)夾緊”、“尾架頂緊”都準(zhǔn)備好的情況下,在“自動(dòng)循環(huán)”或“MDI”方式下“循環(huán)啟動(dòng)”鍵才能發(fā)生作用,缺少其中任何一個(gè)都無(wú)效。
　　“或”的關(guān)系轉(zhuǎn)換成卡盤(pán)夾緊→尾架頂緊→自動(dòng)方式→循環(huán)啟動(dòng)“并列”關(guān)系。不過(guò)這種更改將會(huì)使“后臺(tái)編輯功能”失去作用,對(duì)于操作者需要邊加工邊更改程序時(shí)會(huì)帶來(lái)困難,但在更加注重安全的機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,這種改變非常有必要。
　　2) 取消已有命令。在“自動(dòng)方式”按下“循環(huán)啟動(dòng)”鍵無(wú)效后,隨即按下“reset”鍵取消已有命令,即使“卡盤(pán)夾緊”、“尾架頂緊”、“自動(dòng)方式”程序不會(huì)自動(dòng)執(zhí)行,需重新操作“循環(huán)啟動(dòng)”鍵。這種方法將危險(xiǎn)消除在萌芽狀態(tài),值得在應(yīng)用中推廣。
　　2 、機(jī)床電源問(wèn)題
　　數(shù)控機(jī)床裝有NC 系統(tǒng)(數(shù)字控制系統(tǒng)) ,NC 數(shù)據(jù)要求機(jī)床關(guān)機(jī)時(shí)能夠有效保存,因此NC 系統(tǒng)擁有自己的掉電保護(hù)備用電源。當(dāng)NC 電源電量不夠時(shí),需及時(shí)更換電池,以保證數(shù)據(jù)不丟失。
　　然而正因?yàn)镹C 系統(tǒng)有記憶功能,如果操作者正在操作機(jī)床進(jìn)行加工,其他人員將機(jī)床總電源關(guān)閉,則機(jī)床托板有可能不受控制繼續(xù)前進(jìn),撞壞機(jī)床,發(fā)生事故。同時(shí),由于NC 電源瞬間電流過(guò)大,易燒壞機(jī)床。所以,數(shù)控機(jī)床開(kāi)關(guān)機(jī)應(yīng)有其先后順序:開(kāi)機(jī)先開(kāi)外部總電源,再開(kāi)機(jī)床總電源,后開(kāi)NC 電源。關(guān)機(jī)先關(guān)NC 電源,再關(guān)機(jī)床總電源,在確定無(wú)其他機(jī)床使用的情況下關(guān)閉外部電源,與開(kāi)機(jī)順序正好相反。
　　3、西門(mén)子系統(tǒng)操作選項(xiàng)的確定
　　西門(mén)子系統(tǒng)在進(jìn)行控制面板操作時(shí)需不時(shí)進(jìn)行選項(xiàng)的確定。如圖1 所示,在進(jìn)行對(duì)刀操作時(shí),當(dāng)完成X 軸或Z 軸的對(duì)刀操作后,顯示器上顯示的為新數(shù)據(jù)。但如不按“確認(rèn)”鍵,系統(tǒng)仍以未對(duì)刀前的數(shù)據(jù)為所需刀補(bǔ)數(shù)值,不承認(rèn)新對(duì)的刀補(bǔ)數(shù)值,此時(shí)如用此刀補(bǔ)進(jìn)行加工極易出現(xiàn)打刀事件。
　　圖1 　數(shù)據(jù)顯示
　　再如在“JOG”方式下選擇“手輪方式”,系統(tǒng)會(huì)要求進(jìn)行X 軸或Z 軸的確認(rèn),如不確認(rèn),則刀架仍以先前方向進(jìn)行移動(dòng),容易造成刀架錯(cuò)移動(dòng),發(fā)生打刀情況。4 、G54～G59 零點(diǎn)偏置及FANUC 系統(tǒng)的工位移
　　在現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)操作中,人們經(jīng)常會(huì)使用G54～G59 中某一零點(diǎn)偏置指令來(lái)設(shè)定工件零點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置(工件零點(diǎn)以機(jī)床零點(diǎn)為基準(zhǔn)偏移) 。使用此種方法應(yīng)注意是否使用了刀具補(bǔ)償,刀補(bǔ)值的設(shè)定是以哪點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置的。如果以機(jī)床原點(diǎn)距工件的位移為刀補(bǔ)值,則再使用零點(diǎn)偏置指令就會(huì)出現(xiàn)坐標(biāo)系定位錯(cuò)誤,給操作帶來(lái)危險(xiǎn)。所以一旦使用了G54 等零點(diǎn)偏置指令應(yīng)注意在操作完畢后應(yīng)及時(shí)使用指令取消可設(shè)定零點(diǎn)偏置。
　　同樣道理,在FANUC 系統(tǒng)中存在著“工位移”,所謂“工位移”是指程序、刀具刀補(bǔ)、工件坐標(biāo)系等數(shù)值不變,假想工件進(jìn)行平移,即相當(dāng)于工件坐標(biāo)系往相反方向移動(dòng)。利用此法可在不移動(dòng)毛坯、不重建坐標(biāo)系的情況下進(jìn)行多件加工。使用“工位移”應(yīng)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(jī)床易出現(xiàn)工件坐標(biāo)系錯(cuò)誤定位等情況,易發(fā)生打刀現(xiàn)象,造成安全事故。
　　5、刀具的磨耗補(bǔ)正值的設(shè)定
　　刀具的磨耗補(bǔ)正是指在對(duì)好刀、建立好刀補(bǔ)值后,刀具經(jīng)過(guò)使用出現(xiàn)磨損,將此少量磨損值經(jīng)過(guò)對(duì)刀放在刀具磨耗補(bǔ)正處。這里建議刀尖磨損值可放在磨耗補(bǔ)正處,但刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償值應(yīng)放在刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償處。因?yàn)樵诔绦蛑腥缰付藫Q刀指令、刀補(bǔ)號(hào),程序先執(zhí)行換刀指令,再執(zhí)行刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償。而刀具的磨耗補(bǔ)正恰好相反,程序先執(zhí)行刀具的磨耗補(bǔ)正,后進(jìn)行換刀操作。如果磨耗補(bǔ)正值過(guò)大,刀具易撞在機(jī)床工作臺(tái)上發(fā)生危險(xiǎn)。
　　6、數(shù)控銑床、加工中心Z 軸值的檢驗(yàn)
　　現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床大多帶有圖形校驗(yàn)功能,但多為二維圖形校驗(yàn)。在數(shù)控銑床、加工中心中只能對(duì)X 軸、Y軸圖形進(jìn)行校驗(yàn), Z 軸值則無(wú)法圖形檢查。所以不能認(rèn)為,圖形正確程序就正確,還需對(duì)Z 軸值進(jìn)行試驗(yàn),對(duì)G00 或G01、G02 等指令的使用進(jìn)行檢查,以免發(fā)生事故。
　　7、西門(mén)子系統(tǒng)程序的加工
　　圖2 　程序選擇
　　在西門(mén)子系統(tǒng)進(jìn)行零件程序加工時(shí),需選擇對(duì)應(yīng)的程序名,如果操作人員僅僅在點(diǎn)擊了所要的程序后只按‘打開(kāi)’按紐,如圖2 所示,則顯示區(qū)的工作區(qū)內(nèi)顯示的為剛打開(kāi)的程序,但在其右上角顯示的仍為上一次自動(dòng)循環(huán)加工所選程序,此時(shí)若按“循環(huán)啟動(dòng)”命令,則加工程序?yàn)橛疑辖撬@示的程序,而不是剛剛打開(kāi)想要加工的程序(這點(diǎn)與常用的Windows 操作系統(tǒng)習(xí)慣有所區(qū)別) ,而出現(xiàn)誤加工,甚至造成安全事故。
　　正確操作是操作人員點(diǎn)擊了所要加工的程序后,須按“選擇”鍵確認(rèn)選擇該程序。