王建波
（浙江海克力液压有限公司，浙江 临海 317000）
【摘要】随着科学技术的飞速发展，以数控技术为核心的现代制造技术正在逐步取代传统的机械制造技术。笔者从数控车工应具备的基本知识和技能入手，系统地总结了数控加工的工艺、编程、操作和机床维护、故障排查等各个方面的技巧，而且通过各种生产实例加以体现，将技巧和实例有机地结合在一起。对广大数控车工，尤其是初、中级数控车工具有较强的借鉴和指导作用。
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关键词 数控车工；加工技巧；操作步骤；维护须知；故障排查
数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。
数控机床是由美国发明家约翰·帕森斯上个世纪发明的。随着电子信息技术的发展，世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代，其中数控机床就是代表产品之一。数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。它为国民经济各个部门提供装备和手段，具有无限放大的经济与社会效应。欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程，而中国从20世纪80年代开始起步，仍处于发展阶段。
数控加工技术是现代机械制造的新手段，它具有加工精度高、质量稳定、加工适应性强、生产率高、劳动强度小等特点。特别是它能完成许多在普通机床上无法完成的工作。
要强调文明生产和安全操作规程，须认识到安全文明生产是未来幸福生活的根本前提和保障面对高速运转的机床，稍不小心就会发生人伤机损的安全事故，所以操作者必须掌握好数控机床的性能，精心操作。一方面要管好、用好和维护好数控车床，另一方面还必须养成文明生产的良好习惯和严谨负责的工作作风，不断培养较好的职业素质。
妥善安排加工步骤，减少操作“弯路”
一般轴类零件的车削工艺包括以下几点：
（1）一般套类零件的车削
（2）一般套类零件的装夹
（3）钻孔
（4）扩孔和锪孔
（5）车孔
（6）车内沟槽及端面沟槽
（7）铰孔
（8）切断方法
（9）套类零件的测量
针对以上几点车工常用工艺，我们就现代的数控车床为例，以笔者多年车工经验来做技术分享，具体讲解。种类繁多，结构、操作系统以及主要性能都不一样，特别是不同的车床，它的控制面板也是不同的，它的G代码和辅助功能的M代码的含义也不完全相同，甚至完全不同。所以，若要熟练掌控数控机床，第一步必须要先熟悉所操作的车床的结构，了解车床的主要技术参数、操作系统、控制面板、G代码、坐标系等性能。第二步，输入圆弧、锥度等模型零件的加工程序，加工，熟悉车床的性能，熟悉操作规程，减少操作时的恐惧心理，树立自信心。第三步使用一些简单零件的图纸，如回转体，主轴，外盘等简单零件图，先观察，明确加工内容和技术要求，如表面粗糙度最低为Ra1.6,如平面度为0.01，基准平面A相对于基准轴B的垂直度是0.02，这些都需要每个细心观察，在此基础上确定零件的加工方案，划分和安排加工工序；考虑零件的定位、夹具和刀具选择、切削用量的确定以及对刀点、换刀点的位置和刀具补偿等一系列问题。然后手工编写加工程序单，检验并修改加工程序，编制数控加工工艺技术文件，如数控加工工序卡、程序说明卡、走刀路线图等。第四步按照自己所编工艺路线上车独自加工完成零件。第五步熟练掌握各类G代码、M指令等功能以及切削要素的内涵并能恰当选用。加工先从轴类零件、盘类零件、内外螺纹零件开始训练，等这些熟练后尝试加工中等复杂零件，如车制机床主轴（要求采用粗切循环功能）、车制内外球面（要求采用刀尖圆弧半径补偿功能，并且球面的位置度不大于0.04mm）、车制蜗杆以及多头螺纹（要求采用子程序功能，并符合图样要求），最后再一两次较高难度结构复杂零件的加工，锻炼独立思考能力，充分挖掘潜能，激发工作兴趣。
延长元器件的寿命和零部件的磨损周期，预防各种故障，提高数控机床的平均无故障工作时间和使用寿命，必须严格按照数控车床的合格证明书及使用说明书要求对数控车床进行必要的维护，具体操作如下：
（1）严格遵守操作规程和日常维护制度.
（2）防止灰尘进入数控装置内：漂浮的灰尘和金属粉末容易引起元器件间绝缘电阻下降，从而出现故障甚至损坏元器件。
（3）定时清扫数控柜的散热通风系统。
（4）经常监视数控系统的电网电压：电网电压范围在额定值的85%～110%。
（5）定期更换存储器用电池。
（6）数控系统长期不用时的维护：经常给数控系统通电或使数控机床运行温机程序。
（7）备用电路板的维护机械部件的维护。
在数控机床中，大部分的故障都有资料可查，但也有一些故障，提供的报警信息较含糊甚至根本无报警，或者出现的周期较长，无规律，不定期，给查找分析带来了很多困难。对这类机床故障，需要对具体情况分析，进行耐心的查找，而且检查时特别需要机械、电气、液压等方面的综合知识，不然就很难快速、正确地找到故障的真正原因。
加工精度异常故障：系统参数发生变化或改动、机械故障、机床电气参数未优化电机运行异常、机床位置环异常或控制逻辑不妥，是生产中数控机床加工精度异常故障的常见原因，找出相关故障点并进行处理，机床均可恢复正常。生产中经常会遇到数控机床加工精度异常的故障。此类故障隐蔽性强、诊断难度大。
导致此类故障的原因主要有5个方面：
（1）机床进给单位被改动或变化；
（2）机床各轴的零点偏置（NULLOFFSET）异常；
（3）轴向的反向间隙（BACKLASH）异常；
（4）电机运行状态异常，即电气及控制部分故障；
（5）机械故障，如丝杆、轴承、轴联器等部件。
此外，加工程序的编制、刀具的选择及人为因素，也可能导致加工精度异常。
机械故障导致的加工精度异常，主要应对以下几方面逐一进行检查。
（1）检查机床精度异常时正运行的加工程序段，特别是刀具长度补偿、加工坐标系（G54～G59）的校对及计算。
（2）在点动方式下，反复运动Z轴，经过视、触、听对其运动状态诊断，发现Z向运动声音异常，特别是快速点动，噪声更加明显。由此判断，机械方面可能存在隐患。
以上只是最基本的排查方法及故障易出情况，具体的还须细心排查方可。
总之，车工专业基本知识；一般轴类零件的车削；一般套类零件的车削；圆锥面的车削；成形面的车削和表面修饰加工；三角形螺纹的车削。通过必备专业知识点的学习和技能训练实例练习，达到理论与技能结合的目的，方能做到一名优秀的车工，保证每件工件都能及时、合格送验成功。
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参考文献
［1］方沂．数控机床编程与操作[M]．国防工业出版社，1999．
［2］王爱玲，等．现代数控原理及控制系统[M]．国防工业出版社，2002．
［3］白恩远，等．现代数控机床伺服及检测技术[M]．国防工业出版社，2005．
［4］任建平，等．现代数控机床故障诊断及维修[M]．国防工业出版社，2005．
［5］王爱玲，等．现代数控机床实用操作技术[M]．国防工业出版社，2005．
［6］周济，周艳红．数控加工技术[M]．国防工业出版社，2003，9．
［7］沈卫平，主编．车工技能[M]．机械工业出版社，2007-10-1．
［责任编辑：薛俊歌］