數(shù)控車床價格昂貴，在實習教學中，如果由于學生編程、操作等原因，使機床發(fā)生碰撞，輕則碰壞工件，損壞刀具；重則使機床局部受損、精度降低、機床報廢，甚致危及操作者的生命安全，其后果非常嚴重。本人經(jīng)過多年來細心研究和實習教學的實踐出發(fā)，現(xiàn)歸納如下：
一、編程零點錯誤
從事數(shù)控車床編程的人都知道，編程零點是數(shù)控編程中決定工件尺寸的依據(jù)，如果編程零點出現(xiàn)差錯，那么數(shù)控車床發(fā)生碰撞的可能性非常大。如下圖1所示的工件中：
其程序為：
N0000 G54 G92 Z70.0；
若把G54誤寫為G57或G58，根據(jù)數(shù)控車床編程的規(guī)定，來自同一組中的兩個偏置尺寸（由G57或G58、G92規(guī)定），最后調(diào)用的偏置尺寸（由G92規(guī)定）有效。其程序變?yōu)椋?/P>
N0000 G57 G92 Z70.0；
則上述結(jié)果將為：
即零點偏置后僅離開卡爪3.8mm,在編程中，軸向尺寸只要小于3.8mm，一定會出現(xiàn)車刀與卡爪碰撞。為此，一定要理解零點偏置指令的詳細意義，正確使用好零點偏置指令，防止發(fā)生數(shù)控車床碰撞現(xiàn)象。
二、程序中有超越卡爪尺寸的數(shù)據(jù)
以上圖1為例，編程零點至卡爪端面尺寸為50mm，如果軸向尺寸距右端面距離超過50mm，假如為51，則車刀與卡爪碰撞1mm。故程序編制結(jié)束后，不要急于去加工，要仔細檢查所有軸向尺寸Z的數(shù)值是否超過50mm。
三、機床空運轉(zhuǎn)時，沒有張開卡爪，使刀架遠離卡盤及尾座
機床進行自動循環(huán)空運轉(zhuǎn)時，若沒有張開卡爪，使刀架遠離卡盤及尾座，如出現(xiàn)運動干涉，極有可能發(fā)生碰撞卡爪或尾座的現(xiàn)象。如果張開卡爪，及時檢查程序的坐標值，或?qū)τ械毒哕壽E模擬功能的數(shù)控車床，把刀架移至尾座與卡盤之間，在保證刀架轉(zhuǎn)位安全的前提下，鎖死機床，再進行自動空運行，也可以大致判斷車刀是否與機床及工件碰撞，確定無問題后，方可進行試切削加工。
四、編程不當，產(chǎn)生碰撞
因工件特殊形狀，要求編程時的進、退刀必須為單坐標方式，如下圖3所示工件中：
鏜刀加工孔時，若直接用G00指令移動刀具至目標點，編程如下：
N0050 G00 X19.0 Z－25.0；
這樣，勢必會如實線所示那樣與工件發(fā)生碰撞；若單坐標分步移動至目標點，這樣編程：
N0050 G00 Z2.0；
N0055 X19.0；
N0060 Z－25.0；
如虛線所示，就有效地避免了碰撞。再比如圖4所示工件中，當完成切槽的車削時，需要快速退回至Ф100mm及離工件右端面100mm處，如這樣編程：
N0080 G00 X100.0 Z100.0；
則切槽刀會因走斜線而與零件臺階碰撞，即使在大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)中，執(zhí)行G00指令后，刀具走的實際軌跡是折線，又由于G00是快速點定位，車刀以機床最快的速度移至目標點，車刀的實際軌跡為圖5所示虛線部分，即是條折線，也是要與工件發(fā)生碰撞的。
其正確的編程方法如下：
N0080 G00 X100.0；
N0085 Z100.0；
刀具的運動軌跡如下圖所示：
即先將切槽刀徑向退出工件，然后再軸向移動至端面100mm處，即可有效避免碰撞。
五、編程數(shù)據(jù)錯誤或不符合要求，而引發(fā)的碰撞有些數(shù)控車床為小數(shù)點編程，或已設(shè)置為小數(shù)點編程，在下圖6所示情況下：
其程序為：
N0100 G00 X62.0 Z-35.0；
即使刀具走折線，也不會與工件碰撞。但由于粗心或其他原因，把程序誤寫成如下程序：
N0100 G00 X62 Z－35.0；
或
N0100 G00 X62 Z－35；
數(shù)控系統(tǒng)會把坐標字后的62及－35除以1000來處理，即成為：
N 0100 G00 X0.062 Z-35.0；
或
N0100 G00 X0.062 Z－0.035；
很顯然，切槽刀要與工件外圓或右端面相碰撞。為了避免這種碰撞，最好的辦法就是多仿真、多檢查，小心、細仔，及時找出明顯有錯或不符合要求的數(shù)據(jù)，并及時修正。
六、不熟悉編程指令的用法，導(dǎo)致車刀與工件碰撞
在FANUC 0I系統(tǒng)中，G71（G73）與G70粗、精車工件輪廓的多重復(fù)合固定循環(huán)，尤其是G73指令與G70組合時，如圖7所示：
由于循環(huán)結(jié)束時，回程點的起始點選擇地不合適（見A點所示，偏低），從而造成在刀具回程時與工件相碰撞的現(xiàn)象發(fā)生。為了防止這種情況發(fā)生，只要使回程點的起始點適當抬高至B點即可。
七、換刀點指定的不合適，發(fā)生碰撞
換刀點選得離工件太近或離尾座太近或離機床的其他部位太近，刀架在轉(zhuǎn)位時就容易發(fā)生碰撞工件或機床。要避免這種情況發(fā)生，就得遵循換刀點的選用原則，即換刀點必須在工件與尾座之間，盡量靠近工件，且刀架在轉(zhuǎn)位時不得碰著工件、尾座及機床的任何部位。
八、回參考點方式選擇錯誤，造成碰撞
有的學生在回參考點時，選擇工作方式時，不看操作面板，把操作方式開關(guān)選在手動（JOG）方式，而不是回參考點（REF）方式，又不看顯示器屏幕，不是造成超程報警，若再回參考時，坐標軸的先后順序不正確，極易造成碰撞尾座現(xiàn)象發(fā)生。為避免這種情況發(fā)生，只要學生認真、仔細、不馬虎，按規(guī)定操作機床即可。
九、未回參考點造成碰撞發(fā)生
數(shù)控車床的編碼器有相對編碼器與絕對編碼器兩種，對加裝相對編碼器的數(shù)控車床當機床上電或斷電后重新帶電或故障排除復(fù)位后會失去對參考點的記憶，此時，若不進行回參考點的操作，就進行對刀或自動加工，勢必造成數(shù)據(jù)讀寫錯誤，進而引發(fā)車刀與工件或機床碰撞。
為避免這種情況的碰撞發(fā)生，只要按規(guī)定先回參考點，再進行相關(guān)操作即可。
總之，數(shù)控車床發(fā)生碰撞的原因很多，除此之外還有其他情況，這里就不再一一贅述了。為了有效地避免碰撞發(fā)生，在編程與操作時，要求學生熟悉數(shù)控加工工藝，理解指令，熟知機床操作規(guī)定，嚴密編程，仔細檢查，并按規(guī)定安全操作機床，切不可冒然行事。
