CNC切削加工中常见问题的处理方法

    数控加工在当今机械制造加工业中得到越来越广泛的应用，特别是经济型数控机床因加工范围广、效率高、质量稳定和价格低廉等因素在一些企业特别是中小型企业得到了很大的应用和发展。但在普及推广应用中，常常因使用或工艺设计不当造成准备时间长、加工误差大甚至发生意外事故等问题，给操作者带来很多不便和心理压力。其实，经济型数控加工方法如果使用得好的话，加工起来非常便利并且安全可靠。下面就加工中常见的几个问题介绍相应的办法。
1 采用适当合理的对刀方法
    刀具安装后，在执行加工程序前首先要进行对刀以确定起始点位置。而对刀常常是操作者颇感头疼的事(经济型数控无自测装置)，费工费时，特别是多刀加工时，还需测刀补值。通常，常用的对刀方法有： 
    点动对刀法 按住控制面板上点动键，将刀尖轻触被加工件表面(X和Z两个方向分两次进行点动)，计数器清零，再退到需设定的初始位置(X、Z设计初值)，再清零，得到该刀初始位置。依次确定每把刀的初始位置，经试加工后再调整到准确的设计位置(起始点)。这种方法无须任何辅具，随手就可操作，但时间较长，特别是每修磨一次刀具就必须重新调整一次。 
    该方法适合于简单工序或初次安装调试。 
    采用对刀仪法 机床选配的对刀仪有采用自测装置，但操作复杂，仍须花费一定的准备时间。适合多刀测量时使用。 
    采用数控刀具 刀具安装经初次定位后，在经过一段时间切削后产生磨损而需要刃磨，普通刀具刃磨后重新安装时的刀尖位置发生了变化，需要重新对刀。而数控刀具的特点是刀具制造精度高，刀片转位后重复定位精度在0.02mm 左右，大大减少了对刀时间：同时，刀片表面上涂有耐磨层(SiC、TiC等)，使其耐用度大大提高(3～5倍)，但成本较高。
               

                        用对刀块对刀示意图 
    采用自制对刀块法 用塑料、有机玻璃等制成简易对刀块(见右图)可方便地实现刀具刃磨后的重复定位，但定位精度较差，通常在0.2～0.5mm，但仍不失为一种快速定位方法，再次调整就很快很方便了。
2 加工球面易产生形状误差的消除方法 
    在加工球面尤其是加工过象限的球、曲面时，由于调整不当，很容易产生凸肩、铲背等情况。其原因主要有： 
    系统间隙造成 在设备传动副中，丝杠与螺母之间存在着一定的间隙，随着设备投入运行时间的增长，该间隙因磨损而逐渐增大，因此，对反向运动时进行相应的间隙补偿是克服加工表面产生凸肩的主要因素。间隙测量通常采有百分表测量法，误差控制在0.01～0.02mm 之内。这里要指出的是表座和表杆不应伸出过高过长，因为测量时由于悬臂较长，表座易受力移动，造成计数不准，补偿值也就不真实了。 
    工件加工余量不均造成 在实现零件设计表面之前，待加工表面的加工余量是否均匀也是造成成型表面能否达到设计要求的一个重要原因，因为加工余量不均易造成“复映”误差。因此，对表面形状要求较高的零件，在成型前应尽可能做到加工余量均匀或者通过多加工一道型面的方法以达到设计要求。 
    刀具选择不当造成 刀具在切削中是通过主切削刃来去除材料的。但在圆弧加工过象限后，圆弧与刀具副切削刃(副后面与基面的交线)相切之后，此后副切削刃就可能参与了切削(也就是铲背)。因此在选择或修磨刀具时，一定要考虑好刀具的楔角。
3 合理设计加工工艺 
    使用数控加工设备进行加工，效率高、质量好，但如果工艺设计安排不当，则不能很好地体现它的优势。从一些厂家加工使用来看，存在着如下一些问题： 
    工序过于分散 产生这个问题的原因在于怕繁(指准备时间)，编程简单、简化操作加工，使用一把刀加工易调整对刀、习惯于普通加工。这样就造成了产品质量(位置公差)不易保证，生产效率不能很好地发挥。因此，工艺人员和操作者应全面熟悉数控加工知识，多进行尝试，以掌握相关知识，尽可能采用工序集中的方法进行加工，多用几次，自然会体现它的优势。采用工序集中后，单位加工时间增长，我们将两台设备面对面布置，实现了一人操作两台设备，效率得到大幅提高，质量也得到了很好的保证。 
    加工顺序不合理 有些操作者考虑到准备上的一些问题，常把加工顺序安排得极不合理。数控加工通常按一般机械加工工艺编制的要求进行加工，如先粗后细(换刀)，先里后外，合理选择切削参数等，这样，质量和效率才能提高。 
    慎用G00(G26、G27、G29)快速定位指令 G00指令给编程和使用带来了很大方便。但如果设置和使用不当，常常会造成因速度设置过大产生回零时过冲、精度下降、设备导轨面拉伤等不良后果。回零路线不注意，易产生碰撞工件和设备的安全事故。因此，在考虑使用G00 指令时，应考虑周全，不可随意。 
    在数控加工中，尤其还应注意加强程序的检索和试运行。在程序输入控制系统后，操作者应当利用SCH 键及↑、↓、←、→移动键进行不确定和确定检索，必要时对程序进行修改，保证程序的准确性。同时，在正式执行程序加工前，必须经过程序试运行(打开功放)，以确认加工路线是否与设计路线一致。 
    以上是使用数控加工设备时的一些常见问题与解决办法。在实际工作中可能还会遇到其他一些问题，但只要工程技术人员和操作者集思广益，认真掌握有关数控方面的知识和技巧，数控设备就能够很好地为企业发挥最大的效益。