数控车床防撞刀系统的设计与实现

黄 娟 周燕飞 易 洋

（南京航空航天大学工程训练中心，江苏南京211100）

数控技术是机械加工自动化的基础，是先进制造技术的核心。数控机床是先进制造技术的典型代表，是数控加工教学的必备设施。对于规模化的工程训练，训练周期一般较短，学生只能掌握基本的数控技术知识，完成基本的加工训练。在训练过程中，学生操作生疏，撞刀现象时有发生。这不但影响了训练效率，而且严重影响了机床的精度，增加了机床维修频率和刀具损耗量。

1 数控加工实践教学中存在的主要问题

数控加工训练教学的基本目标是，学生经过训练，能根据零件图纸进行数控加工工艺分析，编制数控程序并自主完成作业件的加工。数控加工实践教学包括编程理论课和现场操作课两部分。学生向系统输入程序后，现场加工时经常会发生撞刀现象，撞刀往往导致刀具损坏和机床精度降低，严重的会导致数控系统控制板损坏、进给传动系统功能丧失。撞刀问题是困扰数控加工教学的主要问题。

数控机床加工零件的过程包括：操作者根据图纸编制出零件程序，然后输入相应的数控系统，接着锁住机床调试程序，再接着装夹工件对刀，对刀完毕，启动程序进行加工（如图1）。

在整个过程中，经常会发生严重撞刀的原因有：

（1）在编制零件程序的环节中程序编制出错。一般情况下，程序中关于刀具走刀轨迹的描述，可通过系统图形模拟的功能来进行测试和校正，但是程序中关于调用刀具补偿的指令（T指令），系统无法验证，如果没有编制刀具指令（如表1）或刀具指令位置错误（如表2）就会导致严重撞刀。……