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数控机床使用中的安全问题

　数控机床的进给速度已从80年代的16m/min到现在的24～40m/min，1主轴转速也从2500r/min上升到现在6000～40000r/min，机床结构也从敞开型向封闭型转变。在这样的高速度和结构的情况下，一旦由于编程和操作失误，操作者来不及按急停按钮，刀具已与工件相撞。为避免出现机床和人身事故，在编程和操作时可采取以下措施(以FANUC系统为例)。

　　1.编程员在编程时设定的工件坐标系原点应在工件毛坯以外，至少应在工件表面上。

　　在正常情况下，工件坐标系原点可以设在任何地方，只要此原点与机床坐标系原点有一定的关系即可。但在实际操作时，万一出现指令值为零或接近零时，刀具就会直指零或接近零的位置。在铣削加工时，刀具将奔向工作台面或夹具基面：在车削加工时，将奔向卡盘基面。这样，刀具将穿透工件直指基准面。此时，若为快速移动，则必发生事故。

　　FANUC系统一般设定:当省略小数点时，为****1小输入单位，通常为?m。当疏漏了小数点时，则输入的值将缩小成千分之一，此时，输入的值就会接近于零。或者，由于其他原因，使刀具本应离开工件但实际并未离开工件而进入工件之内。出现这种情况时，工件坐标系零点应设在工件以外或在工作台(或夹具)基面上，其结果将是不一样的。

　　2.编程员和操作者在书写程序时，对小数点要倍加小心。

　　FANUC系统在省略小数点时为****1小设定单位，而大多数国产系统及欧美的一些系统，在省略小数点时，则为mm，即计算器输入方式。若你习惯了计算器输入方式，则在FANUC系统上就会出现问题。不少编程员和操作者，可能两种系统都要使用，为****因小数点而使尺寸变小的情况，应在计算器输入方式的程序中，也加上小数点。这样做，对某类系统是多余的，但养成习惯后，就不会因为小数点而出现问题。

　　为了使小数点醒目，在编程时往往把孤立的小数点写成“.0”的形式。当然，系统在执行时，数值的小数点以后的零被忽略。

　　3.操作者在调整工件坐标系时，应把基准点设在所有刀具物理(几何)长度以外，至少应在****长1刀具的刀位点上。

　　对于工件安装图上的工件坐标系，操作者在机床上是通过设置机床坐标系偏移来获得的。亦即，操作者在机床上设定一个基准点，并找到这一基准点与编程员设定的工件坐标系零点之间的尺寸，并把这一尺寸设为工件坐标系偏移。

　　在车床上，可把基准点设在刀架旋转中心、基准刀具刀尖上或别的位置。如果不附加另外的运动，则编程员指令的零，即为刀架(机床)的基准点移动到偏程的零位置。此时，若基准点设在刀架旋转中心，则刀架必与工件相撞。为保证不相撞，则机床上的基准点不但应设在刀架之外，还应设在所有刀具之外。这样即使刀架上装有刀具时，广东数控车床，基准点也不会与工件相撞。

　　在铣床上，X、Y轴的基准点在主轴轴心线上。但是，Z轴的基准点，可以设在主轴端或在主轴端之外的某点上。若在主轴端，当指令为零时，主轴端将到达坐标系指1的零位置。此时，主轴端的端面键将与工件相撞：若主轴上再装有刀具，则必与工件相撞。为保证不相撞，则Z轴上的基准点应设在所有刀具长度之外。即使不附加别的运动，基准点也不会撞工件。

　　4.操作者在调整刀具长度偏置时，应保证其偏置值为负值。

　　编程员在指令刀具长度补偿时，车削用T代码指令，而铣削用G43指令，即把刀具长度偏置值加到指令值上。在机床坐标轴的方向上，广东数控车床报价，规定刀具远离工件的运动方向为正，刀具移近工件的方向为负。操作者把刀偏值调整为负值，是指令刀具移向工件。程序中指令刀具向工件趋近时，除了指令值之外，还要附加刀具的偏置值，这个附加的值是移向工件的。此时，万一此值被疏漏，刀具就不会到达目标点。

　　为使刀具偏置值为负值，则在规定机床上的基准点时，必须设在所有刀具长度之外，至少应在基准刀具的刀位(尖)点上。

　　5.取消刀具长度偏置(补偿)时，应使刀具在工件之外。

　　有时，在加工中间要取消刀具长度偏置。例如，在加工中心上，若发出G28、*0和G27指令时，机床返回换刀点进行自动换刀。为保证准确到达换刀位置，在指令中要取消刀具长度偏置，如*0Z-G49：其中，Z—为刀具移动的中间点。刀具在到达中间点时要取消刀具长度补偿。这个中间点若是选得不妥，则刀具刀尖可能并未离开工件，或者反而移向工件，此时就可能发生事故。在编程时，刀具长度一般并未确定，如果指令的值不足以使刀尖远离工件，广东数控车床供应，则将出现危险。此时，应采用增量值编程，让增量值大于所有的刀具长度补偿值。如刀具长度补偿值为200mm，指令*0G49G91Z200.0。若按照前面所建议的方法设定机床上的基准点和调整刀具长度偏置(补偿)的话，只要指令点在工件之外，则刀尖必定远离工件。

　　6.刀具号与刀具补偿号要便于核对。

　　刀具号用T代码指令，其补偿号由操作者在系统偏置数据区内设定。车削系统用T代码加2位数或4位数，其中，高位数指令刀具号，低位数指令刀具补偿号。在铣削系统中由T代码指令刀具号，由H代码指令刀具长度补偿，用D代码指令刀具补偿半径，且H和D代码用的是同一组数据，刀具号与补偿号之间是互相*的，编程员可自主指1定。

　　为了便于核对和设定，除了特殊用途外，车削系统的刀具号与补偿号****1好相同，例如:T11或T101等。即1号刀具用1号补偿值。铣削系统用T1调用刀具，用H1调用刀具长度补偿值，用D21调用刀具半径补偿值(如果刀具少于20把时)。即1号刀具用1号长度补偿值，用21号半径补偿值，便于编程和设定操作，也便于记忆，以减小出错机率。

　　7.轮廓铣削时，广东数控车床生产厂家，要使刀具离开工件轮廓表面后再抬刀。

　　轮廓铣削时，使刀具离开工件轮廓表面后再抬刀，除了不在轮廓上留下刀痕外，也可养成良好的习惯，以免在其它情况下造成事故。

　　目前，数控系统提供了许多检验程序的功能。一般情况下，编程和设置错误是可以检查出来的。采用这里建议的措施，即使出现漏检的情况，也不至于造成事故。

数控机床*干扰问题和解决办法

一、干扰产生的原因:电火花机床利用高频放电对工件腐蚀加工，高频对智能纠错控制器产生干扰。干扰一般是指那些与信号无关的，在信号输入、传输和输出过程中出现的一些不确定的*的电气瞬变现象。这些瞬变现象会使数控系统中的数据在传输过程中发生变化，*误差，使局部装置或整个系统出现异常情况，引起故障。干扰源的产生主要有以下几种情况:

　　①电源干扰:由于电网覆盖范围广，存在多种设备共享一个电网，尤其是电网内部的变化，电源开关操作、雷击浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边，使电压暂变，导致电网电压波动。此外，电源线在传输过程也会产生噪声以及快速瞬变的脉冲串，污染电网。

　　②辐*扰:电磁或电场在自然界中无处不在。工作中的电火花穿孔机除了受到电场的作用外还受到了磁场的作用。电火花穿孔机在运行过程中，由于工作环境的恶劣性，不可避免的会受到电磁干扰

　　③数字信号和模拟信号间的干扰:电火花穿孔机在工作过程中，由于整套设备涉及到的器件较多，既有AC380V、AC220V交流电信号，又有DV24V、DC5V的各种低压直流电信号。用来传递信号的电缆，在走线过程中，有时会由于模拟信号输出设备或由伺服驱动器或变频器产生的干扰引起误动作发生，影响设备的正常工作;用来传递I/O输入/输出信号的频率受到时钟频率和谐波干扰，加上线路走线不当，使数字信号线和模拟信号线不可避免的会受到外来干扰信号的干扰，各种信号线相互之间也会通过线间耦合等产生干扰。

　　二、*干扰的措施:这些措施主要包括屏蔽、隔离、滤波、接地和软件处理等。

　　①屏蔽技术:屏蔽是目前采用****多也是****有1效的一种方式。屏蔽技术切断辐射电磁噪声的传输途径通，常用金属材料或磁性材料把所需屏蔽的区域包围起来，使屏蔽体内外的场相互隔离，切断电磁辐射信号，以保护被屏蔽体免受干扰，屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽及电磁屏蔽。在实际工程应用时，对于电场干扰时，系统中的强电设备金属外壳(伺服驱动器、变频器、驱动器、开关电源、电机等)可靠接地实现主动屏蔽;敏感设备如智能纠错装置等外壳应可靠接地，实现被动屏蔽;强电设备与敏感设备之间距离尽可能远;高电压大电流动力线与信号线应分开走线，选用带屏蔽层的电缆，对于磁场干扰，选用高导磁率的材料，如玻莫合金等，并适当增加屏蔽体的壁厚;用双绞线和屏蔽线，让信号线与接地线或载流回线扭绞在一起，以便使信号与接地或载流回线之间的距离****近;*线间的距离，使得干扰源与受感应的线路之间的互感尽可能地小;敏感设备应远离干扰源强电设备变压器等。

　　②隔离技术:隔离就是用隔离元器件将干扰源隔离，以防干扰窜入设备，保证电火花机床的正常运行。常见的隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法。

　　(1)光电隔离:光电隔离能有效地*系统噪声，消除接地回路的干扰。在智能纠错系统的输入和输出端，用光耦作接口，对信号及噪声进行隔离;在电机驱动控制电路中，用光耦来把控制电路和马达高压电路隔离开。

　　(2）变压器隔离是一种用得相当广泛的电源线*干扰元件，它****基本的作用是实现电路与电路之间的电气隔离，从而解决地线环路电流带来的设备与设备之间的干扰，同时隔离变压器对于*共模干扰也有一定作用。隔离变压器对瞬变脉冲串和雷击浪涌干扰能起到很好的*作用，对于交流信号的传输，一般使用变压器隔离干扰信号的办法。

　　(3)继电器隔离，继电器的线圈和触点之间没有电气上的联系。因此，可以利用继电器的线圈接受电气信号，而用触点发送和输出信号，从而避免强电和弱电信号之间的直接联系，实现了*干扰隔离。

　　③滤波技术:滤波技术是*干扰的一种有效措施。滤波器是由集总参数R、L、C构成等效电路。具有分离信号、*干扰、阻*变换与阻*匹配和延迟信号等功能。采用滤波器可以很好的滤波设备电路中的*成分，****设备的可靠性。在数控机床上，为了*高频对智能控制装置的干扰。可采用低通滤波器滤除电路中的高频成分，****电源质量。对于各类触点或开关，在闭合或断开瞬间因触点抖动所引起的干扰，**负载在切断电源瞬间所产生的反向势，可以采用阻容滤波来排除，这样可以将电感线圈的磁场释放出来的能力，转化为电容器电场的能量储存起来，以降低能耗。采用L-C滤波器则会降低负载阻*，从而增加滤波效果，发挥滤波器的作用，降低干扰。

　　④接地处理:将电路、设备机壳等与作为零电位的一个公共参考点(大地)实现低阻*的连接，称之谓接地。接地的方式主要有:保护接地、工作接地、屏蔽接地。接地的目的有两个:一是为了减小干扰;二是为了人身安全。为了降低安全事故的发生，安全接地保护接地端子与电气设备的机壳底盘等应实现良好的搭接，做到*的和大地相连。在数控机床的电柜中，接地排厚度不得低于3mm(铜板)，接入大地的接地电阻应小4欧姆;系统内的保护地线，应用尽量粗和短的黄绿双色线连接到接地排上，并且避免构成环路;可以减少与其他设备的相互电磁干扰。为了避免数控机床在工作过程中的共地线阻*干扰和地环路干扰以及共模电流辐*扰发生，工作接地****为重要。工作接地方式有浮地、单点接地、多点接地和混合接地。

　　⑤软件*干扰:用软件来识别有用信号和干扰信号，并滤除干扰信号的方法，称为软件滤波。一般通过信号时间、空间和属性来判断是有用信号还是干扰信号。当电磁干扰使数控系统的程序跑飞时，看门狗能够帮助系统自动恢复正常运行。