CNC加工中心发生撞刀故障的原因分析

jiang1799

相对于普通机床CNC加工中心数控机床加工精度高，尺寸稳定性好，工人劳动强度低，便于现代化管理。

但由于操作不当或编程错误等原因，易使刀具或刀架撞到工件或机床上，轻者会撞坏刀具和被加工的零件，重者会损坏机床部件，使机床的加工精度丧失，甚至造成人身事故。因此，从保持精度的角度看，在数控机床使用中绝不允许刀具和机床或工件相撞。下面对撞刀原因进行归纳和分析。

由于CNC加工中心其是采用软件进行锁住的，在模拟加工时，当按下自动运行按钮时在模拟界面并不能直观地看到机床是否已锁住。模拟时往往又没有对刀，如果机床没有锁住运行，极易发生撞刀。

所以在模拟加工前应到运行界面确认一下机床是否锁住。加工时忘记关闭空运行开关。由于在程序模拟时，为了节省时间常常将空运行开关打开。空运行指的是机床所有运动轴均以G00的速度运行。

如果在加工时空运行开关没关的话，机床忽略给定的进给速度，而以G00的速度运行，造成打刀、撞机床事故。

空运行模拟后没有再回参考点。在校验程序时机床是锁住不动的，而刀具相对工件加工在模拟运行(绝对坐标和相对坐标在变化)，这时的坐标与实际位置不符，须用返回参考点的方法，保证机械零点坐标与绝对、相对坐标一致。如果在校验程序后没有发现问题就进行加工操作，将造成刀具的碰撞。
当机床超程时，应该按住超程解除按钮，用手动或手摇方式朝相反方向移动，即可以消除。

但是如果解除的方向弄反了，则会对机床产生伤害。因为当按下超程解除时，机床的超程保护将不起作用，超程保护的行程开关已经在行程的尽头。此时有可能导致工作台继续向超程方向移动，最终拉坏丝杠，造成机床损坏。

指定行运行时光标位置不当。指定行运行时，往往是从光标所在位置开始向下执行。对车床而言，需要调用所用刀具的刀偏值，如果没有调用刀具，运行程序段的刀具可能不是所要的刀具，极有可能因刀具不同而造成撞刀事故。

当然在加工中心、数控铣床上一定要先调用坐标系如G54和该刀的长度补偿值。因为每把刀的长度补偿值不一样，如果没调用也有可能造成撞刀。

CNC加工中心数控机床作为高精度的机床，防撞是非常必要的，要求操作者养成认真细心谨慎的习惯，按正确的方法操作机床，减少机床撞刀现象发生。

随着技术的发展出现了加工过程中刀具损坏检测、机床防撞击检测、机床自适应加工等先进技术，这些可以更好地保护数控机床。

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归纳起来9点原因：
　　(1)程序编写错误

　　工艺安排错误，工序承接关系考虑不周详，参数设定错误。

　　例:A.坐标设定为底为零，而实际中却以顶为0；

　　B.安全高度过低，导致刀具不能完全抬出工件；

　　C.二次开粗余量比前一把刀少；

　　D.程序写完之后应对程序之路径进行分析检查；

　　(2)程序单备注错误

　　例：A.单边碰数写成四边分中；

　　B.台钳夹持距离或工件凸出距离标注错误；

　　C.刀具伸出长度备注不详或错误时导致撞刀；

　　D.程序单应尽量详细；

　　E.程序单设变时应采用以新换旧之原则：将旧的程序单消毁。

　　(3)刀具测量错误

　　例： A.对刀数据输入未考虑对刀杆；

　　B.刀具装刀过短；

　　C.刀具测量要使用科学的方法，尽可能用较精确的仪器；

　　D.装刀长度要比实际深度长出2-5mm。

　　(4)程序传输错误

　　程序号呼叫错误或程序有修改，但仍然用旧的程序进行加工；

　　现场加工者必须在加工前检查程序的详细数据；

　　例如程序编写的时间和日期，并用熊族模拟。

　　(5)选刀错误

　　(6)毛坯超出预期，毛坯过大与程序设定之毛坯不相符

　　(7)工件材料本身有缺陷或硬度过高

　　(8)装夹因素，垫块干涉而程序中未考虑

　　(9)机床故障，突然断电，雷击导致撞刀等

先生

实践出真知啊