减少数控车床事故发生的措施分析

　　1. 引言

　　随着现代科技不断地进步，数控机床经历了近60年的发展，目前已占据了制造业自动化设备的主导地位，在发达国家数控机床的普及率已经达到了30%以上，我国的数控设备普及率虽不足5%，但随着制造业水平和需求的不断提高，我国对数控机床将会形成巨大的需求，从2003年起我国已成为全世界最大的数控机床消费国，同时也是世界最大的数控机床进口国。数控机床逐步开始在我国制造业普遍使用，但也有许多企业近年来才开始接触和使用数控机床，由于使用经验的欠缺以及操作人员水平的参差不齐，如何正确、高效地使用数控机床，将是摆在我们面前的一个重要课题。

　　2. 数控车床发生故障主要类型
　　
　　由于数控车床是按编程人员所编程序指令进行自动加工的，尽管现在有好多模拟仿真软件可以检测程序，但仍会由于各种原因，造成机床发生碰撞事故时有发生。

　　（1）系统编程缺陷原因

　　刀具补偿和程序中坐标值输入时漏掉小数点或输错位置。某些数控系统如FANC系统坐标尺寸数据如无小数点时以μm为单位，有小数点以mm为单位，如漏掉小数点或输错位置会使数据错误而发生事故。

　　对刀时刀具号输错或程序坐标原点设定不对。对刀时输错刀号使实际的刀具与刀偏值不匹配，加工中数控系统按照错误的刀偏数据和工件原点来计算加工路径，造成事故发生。

　　程序中换刀点设定不对，或编程时退刀指令输入错误。换刀点设定过近，调用新刀时刀盘旋转，长柄刀具与工件或卡盘相撞。退刀指令有三种路径，先X向再Z向退刀，先Z向再X向退刀或X向同时退刀，退刀指令一般都采取快速移动指令，如果刀尖在工件内部或中途存在干涉，退刀中路径安排错误造成工件报废或发生碰撞。切削量、进给率、转速等参数设置过大或不合理，造成闷车、扎活、打刀等事故。

　　（2）机床机械故障

　　伺服电机出现机械故障，或者由于伺服电机下的接线在操作中被拉断，伺服电机与滚珠丝杠之间连接销钉脱落，使电机与拖板之间移动不同步，或丝杠中有异物（如切屑等），造成机床两轴中其中一个方向不动或移动缓慢，使机床出现撞车事故。操作时应做到及时调整，注意传动系统发出的异声，发现故障及时处理，机床导轨及丝杠使用完毕应清理干净，定时、定期对车床油路进行检查，确保油路的通畅。

　　加工中对切削量、进给率等参数进行调节后，操作人员未进行仔细观察调试或离开机床，此时若切削中出现异常情况则无法及时处理，造成过载停车，甚至损坏刀具、工件或损伤机床。

　　毛坯尺寸过大时未仔细区分，直接加工造成刀具与工件相撞。工件的毛坯有时会出现外形尺寸偏差较大或形状不规则，尤其是一些气割、锻压下料的毛坯可能会有较大的毛边，锯床下料也可能会过长或端面歪斜，如不区分或加以预先分类规整，直接装夹加工，在切削前的快速定位阶段就会撞上工件或第一次切削时余量过大引起闷车、过载甚至造成旋转工件脱落飞出的严重后果。

　　液压卡盘使用中压力调节过小或卡爪位置调节不当，工件装夹不牢加工中飞出造成事故。液压卡盘卡爪松夹行程较小只有几毫米，如行程调整不当或遇到个别毛坯外径较小时可能会造成工件看似夹紧，但实际上卡爪已到行程极限，工件并未可靠夹紧，切削中造成工间脱落和飞出。

　　数控车床在一些特殊情况，需要使用液压卡爪夹持工装夹具或手动卡盘，再用工装或手动卡盘夹持工件，这种形式不仅存在两级夹持的稳定性问题，同时也存在液压卡爪夹持力的是否可靠问题，未进行充分论证和计算情况下应避免使用。

　　3. 预防和避免碰撞事故措施

　　（1）安装和调试阶段技术要求

　　环境温度和湿度要求。数控车床一般要求使用环境恒温，以确保机床的工作精度，一般要求恒温20摄氏度左右。大量的实践证明，夏季高温时期，数控系统的故障率大大增加，很易造成碰撞事故的发生。潮湿的环境也会降低数控车床运行的可靠性，因此应对数控车床环境采取去湿措施，以避免电路短路，造成数控系统误操作，发生碰撞事故。同时，还要求数控车床远离锻压设备等振动源，远离电磁场干扰，远离电焊机，远离线切割机床以及电火花机床等电加工机床。

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