数控机床中易忽视的安全隐患及预防措施

作为金工实习教师,在对学生进行数控机床操作培训的过程中,发现现有数控机床相对于教学、学生培训使用中存在着一些安全隐患,须加以注意。 
　　
    1、后台编辑功能

    在FANUC series oi Mate TB 系统中,生产厂家为了使操作者加工方便,设置了后台编辑功能,即在自动加工过程进行时,可在不终止加工的情况下,在程序编辑方式对当前程序进行修改或对其他程序进行后台编辑;也可将控制方式选择至“手轮方式”,通过摇动手轮使刀具移动,从而改变加工点的位置。后台编辑功能方便操作者在加工过程中对所加工的零件进行修改,简化了操作过程。但这种简化,却给安全操作带来了一个严重隐患,在教学实践中,易出现学生误操作。当控制方式选择至“自动循环”方式时,如果机床卡盘未夹紧或尾架没有顶出(即机床未准备好)的情况,按下“循环启动”键,机床不操作。此时将控制方式选择至“手工操作”,使机床卡盘夹紧、尾架顶出(即机床准备好) ,则刚刚所选的“循环启动”命令有效,程序自动执行。如果此时操作者正在上料,手还未离开工件,程序中又存在主轴启动指令,则操作者极易伤手,甚至可能出现严重安全事故。
 
    解决方法如下。

    1) 生产厂家调整系统梯形图,使“循环启动”键的启动条件改变,即需在“卡盘夹紧”、“尾架顶紧”都准备好的情况下,在“自动循环”或“MDI”方式下“循环启动”键才能发生作用,缺少其中任何一个都无效。

    “或”的关系转换成卡盘夹紧→尾架顶紧→自动方式→循环启动“并列”关系。不过这种更改将会使“后台编辑功能”失去作用,对于操作者需要边加工边更改程序时会带来困难,但在更加注重安全的机械工程实训教学中,这种改变非常有必要。

    2) 取消已有命令。在“自动方式”按下“循环启动”键无效后,随即按下“reset”键取消已有命令,即使“卡盘夹紧”、“尾架顶紧”、“自动方式”程序不会自动执行,需重新操作“循环启动”键。这种方法将危险消除在萌芽状态,值得在应用中推广。

    2 、机床电源问题

    数控机床装有NC 系统(数字控制系统) ,NC 数据要求机床关机时能够有效保存,因此NC 系统拥有自己的掉电保护备用电源。当NC 电源电量不够时,需及时更换电池,以保证数据不丢失。

    然而正因为NC 系统有记忆功能,如果操作者正在操作机床进行加工,其他人员将机床总电源关闭,则机床托板有可能不受控制继续前进,撞坏机床,发生事故。同时,由于NC 电源瞬间电流过大,易烧坏机床。所以,数控机床开关机应有其先后顺序:开机先开外部总电源,再开机床总电源,最后开NC 电源。关机先关NC 电源,再关机床总电源,在确定无其他机床使用的情况下关闭外部电源,与开机顺序正好相反。
    
    3、西门子系统操作选项的确定

    西门子系统在进行控制面板操作时需不时进行选项的确定。如图1 所示,在进行对刀操作时,当完成X 轴或Z 轴的对刀操作后,显示器上显示的为新数据。但如不按“确认”键,系统仍以未对刀前的数据为所需刀补数值,不承认新对的刀补数值,此时如用此刀补进行加工极易出现打刀事件。

图1 　数据显示

    再如在“JOG”方式下选择“手轮方式”,系统会要求进行X 轴或Z 轴的确认,如不确认,则刀架仍以先前方向进行移动,容易造成刀架错移动,发生打刀情况。

 

 

 4 、G54～G59 零点偏置及FANUC 系统的工位移

    在现代数控系统操作中,人们经常会使用G54～G59 中某一零点偏置指令来设定工件零点在机床坐标系中的位置(工件零点以机床零点为基准偏移) 。使用此种方法应注意是否使用了刀具补偿,刀补值的设定是以哪点为基准点进行设置的。如果以机床原点距工件的位移为刀补值,则再使用零点偏置指令就会出现坐标系定位错误,给操作带来危险。所以一旦使用了G54 等零点偏置指令应注意在操作完毕后应及时使用指令取消可设定零点偏置。

    同样道理,在FANUC 系统中存在着“工位移”,所谓“工位移”是指程序、刀具刀补、工件坐标系等数值不变,假想工件进行平移,即相当于工件坐标系往相反方向移动。利用此法可在不移动毛坯、不重建坐标系的情况下进行多件加工。使用“工位移”应注意用后取消其值,否则其他操作者在不知情的情况下,操作该机床易出现工件坐标系错误定位等情况,易发生