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摘 要：结合生产和教学的实际，总结分析了数控车床及加工中心的撞刀原因，并提出了相应的解决办法。对初学者的安全操作提出了建议和要求，并指出了避免撞刀的具体解决办法。
关键词：数控车床；数控铣床/加工中心；撞刀；编程；现象；对策
前言
撞刀，是指刀具与工件或机床部件发生的碰撞，或者刀具在工件上非正常状态的切削和严重干涉现象。撞刀，会造成工件报废，刀具损坏，严重的会破坏机床精度，毁坏机床部件，危及人身安全。因此，务必要引起高度重视。本文通过总结和梳理，对初学者在操作数控车床过程中发生的撞刀现象进行原因分析，并简要介绍对策。
一、数控车床对刀过程中的撞刀
1、现象：手动进给移动刀具或切削进给速度太快， 在刀具接触工件时的撞刀，这种撞刀的原因大多是进给倍率修调开关倍率太大。
对策：在应用手动进给车削时，进给倍率不要超过6%，如果车削的余量很小，一般不要超过10%，这样就可以避免在车削端面或圆柱面时而引起的撞刀现象
2、现象：在应用程序校验对刀精度时发生撞刀，这种撞刀的原因一般是在对刀时刀具号、补偿器号输入有误或者是因为X、Z轴值输入到了不同的偏移值里。
对策：首先检查程序，如刀号，补偿号及输入的数字，X、Z轴后面的数值，发现问题及时修改，如程序没有问题，就可继续调程序检验，调程序前刀具必须退到安全位置，进给倍率开关调至10%以下，在程序运行中认真观察机床操作面板显示的X、Z的余量与刀具离开工件的实际余量是否相符，一旦发现面板显示的余量与实际余量不符.应立即停止进给，这样就可以防止调用程序校验时的撞刀。
3、换刀注意事项
换刀时发生碰撞也是初学者容易发生的问题。这主要是因为换刀点离工件或尾座太近，刀架在转位时发生碰撞。换刀点必须选在工件与尾座之间，且尽量靠近工件。一个程序要固定一个换刀点，让刀具统一在换刀点进行换刀。工件加工前必须在换刀点进行手动换刀，以检验位置的可靠性。有时编程设计的换刀点不一定合适，需要在工件和刀具全部装夹完成后，在工件与尾座之间选定一个点进行换刀测试，确认无误后，再用此点替换程序中设计的换刀点。尤其是有镗刀时，因刀杆较长，更应在机床上进行实际测量后确定换刀点。如使用后顶尖，应注意轴向不可退得过多，并检查程序中轴向坐标是否超程。换刀点坐标最好取50或100的整数倍，防止输入错误，也便于检查与核对。理论上，换刀点坐标应大于工件在X、Z轴正方向的最大坐标。
二、加工中心对刀中的撞刀
现象： 加工中心对刀结束，在调用程序校对时引起的撞刀，该种撞刀一般有两个原因：一是调用的程序编入错误，一般是错用了刀号，刀具补偿号，及X、Y、Z数值，二是对刀X、Y轴应在零点偏移中对刀，Z轴应在刀具补偿中对刀，也就是X、Y轴在零点偏移参数中计算、确认， Z轴在刀具补偿中计算、确认，如果这两者发生混淆，在调用程序时将会引起撞刀。
对策：当调用程序时发现撞刀应立即停止进给检查该程序中的刀号，刀具补偿及零点偏移，如果上述正确，再检查程序的X、Y、Z值输入是否有误。当检查程序中没有问题，应立即检查对刀参数输入是否正确。检查参数时，首先检查该刀号的刀具补偿号，在零点偏移中首先检查X、Y轴值，Z轴应该为零，而在刀具补偿中Z轴及刀具半径应该输值，X、Y轴应该为零。
三、数控车削加工中的撞刀
1、现象：在换刀后引起的撞刀，程序编制指令、编制方法或编制数据不正确。直线插补指令G01的F值设定错误，导致刀具移动速度过快。这主要是因为程序前面按mm/r（如SIEMENS系统的G95）设定进给方式，但在后面的程序中却按mm/min方式（G94）设置进给量值，导致进给速度过快，而发生碰撞。或者设定为mm/min方式时，在输入F值时发生错误，比如多输个0，导致进给速度提升10倍而发生撞刀。
对策：一定要搞清楚系统默认或已设定的进给方式，进给量要与设定方式对应。且对每种进给方式的进给速度有一个感性的认识，选择一种适合自身习惯的方式。
2、现象： 在应用LCYC95粗车外圆时引起的撞刀，原因是子程序中没有显示出所加工零件毛坯材料的最大直径，在粗车第一刀时就可能引起撞刀
如工件毛坯直径为50mm，而编程的子程序
…….
N10 G0 X0 Z0 ；
N20 Z-25；
N30 G3 X26 Z-28 CR=3；
N40 G01 Z-40；
N50 M17；
从以上的子程序中可以看出工件最后的加工直径为26毫米，那么应用粗车循环时系统默认从直径26mm以下开始车削，这样在粗车第一刀时，刀具切入的深度为24毫米，势必会产生撞刀。
对策：在子程序中要编辑毛坯的最大直径，如上面子程序可改写为：
……
N10 G01 X0 Z0；
N20 Z-25 ；
N30 G03 X26 Z-28 CR=3 ；
N40 G01 Z-40 ；
N50 X50；为车削进给到外圆直径50毫米
N60 Z-41 ；表明从毛坯外圆直径50毫米开始车削
N70 M17；
四、数控铣床/加工中心切削中的撞刀
1、现象：在换刀后引起的撞刀，在换刀后撞刀大多数的原因是X 、Y、 Z走到零点.然后直接走斜线到X 、Y、 Z（负向）的某一点而引起的撞刀。
对策：就是在换过刀以后，刀具必须提高到安全高度以上，平移到X、 Y轴的某一点才能进行（Z轴负方向）下刀。
2、现象：在切削加工中撞刀 这种撞刀大多是在Z轴切削到一定深度，没有进行提刀或提刀高度不够就平移到某一点，引起的撞刀。
对策：就是当刀具切削到某一深度，必须先提刀，让刀具移到安全高度以上，再X、 Y方向平动移刀，然后向Z轴负方向下刀，就可以避免刀具快速移动中撞刀。
3、现象：在应用增量坐标编程时，首次下刀深度超过了最大极限使刀具撞击工件。
对策：在应用增量坐标编程时，首次下刀一定要认真进行数值计算，仔细检查刀具的上一个坐标点到下一个坐标点的增量值，如果编程正确，就可避免增量坐标编程错误而引起的撞刀。
五、结束语
综上所述，以上的例子，只是数控车床撞刀原因的一部分，实际产生的原因可能会多种多样，认真分析这些撞刀现象，可以吸取教训，避免类似错误的发生。对于指导老师，应当将这些原因讲清讲透。对于学生，务必并拓展思维，总结个人的操作经验，发现自身不良工作习惯，及时纠正。对于数控车床上发生的的撞刀事故， 以粗心大意和一时疏忽为借口是不负责任的，一定要培养一种严密的编程思路，谨慎的操作习惯，细致的工作作风，防患于未然。
数控机床在对刀和切削加工中有多种原因引起撞刀，但在实际操作中，撞刀的原因比我们想象的还要多，不管是哪种原因引起的撞刀，轻者刀具撞断、工件报废，重者数控机床受到损坏，但只要我们在数控机床对刀时认真操作，调用程序自动加工前仔细检查程序，并在加工零件前进行试切，掌握好倍率修调开关，数控机床操作中的撞刀现象是完全可以避免的。
参考文献
【1】王猛， 机床数控技术应用实习指导.北京：高等教育版社，1999
【2】朱晓春，数控技术[M].北京：机械工业出版社，2001
【3】廖效果，朱启逑，数控制机床[M]，武汉：华中理工大学出版社，1992
【4】林奕鸿，等.机床数控技术及其应用[M].北京：机械工业出版社，1994
【5】张梦欣，等.数控系统故障诊断与排除[M].北京：中国劳动社会保障出版社，1994
关键词：数控车床；数控铣床/加工中心；撞刀；编程；现象；对策
前言
撞刀，是指刀具与工件或机床部件发生的碰撞，或者刀具在工件上非正常状态的切削和严重干涉现象。撞刀，会造成工件报废，刀具损坏，严重的会破坏机床精度，毁坏机床部件，危及人身安全。因此，务必要引起高度重视。本文通过总结和梳理，对初学者在操作数控车床过程中发生的撞刀现象进行原因分析，并简要介绍对策。
一、数控车床对刀过程中的撞刀
1、现象：手动进给移动刀具或切削进给速度太快， 在刀具接触工件时的撞刀，这种撞刀的原因大多是进给倍率修调开关倍率太大。
对策：在应用手动进给车削时，进给倍率不要超过6%，如果车削的余量很小，一般不要超过10%，这样就可以避免在车削端面或圆柱面时而引起的撞刀现象
2、现象：在应用程序校验对刀精度时发生撞刀，这种撞刀的原因一般是在对刀时刀具号、补偿器号输入有误或者是因为X、Z轴值输入到了不同的偏移值里。
对策：首先检查程序，如刀号，补偿号及输入的数字，X、Z轴后面的数值，发现问题及时修改，如程序没有问题，就可继续调程序检验，调程序前刀具必须退到安全位置，进给倍率开关调至10%以下，在程序运行中认真观察机床操作面板显示的X、Z的余量与刀具离开工件的实际余量是否相符，一旦发现面板显示的余量与实际余量不符.应立即停止进给，这样就可以防止调用程序校验时的撞刀。
3、换刀注意事项
换刀时发生碰撞也是初学者容易发生的问题。这主要是因为换刀点离工件或尾座太近，刀架在转位时发生碰撞。换刀点必须选在工件与尾座之间，且尽量靠近工件。一个程序要固定一个换刀点，让刀具统一在换刀点进行换刀。工件加工前必须在换刀点进行手动换刀，以检验位置的可靠性。有时编程设计的换刀点不一定合适，需要在工件和刀具全部装夹完成后，在工件与尾座之间选定一个点进行换刀测试，确认无误后，再用此点替换程序中设计的换刀点。尤其是有镗刀时，因刀杆较长，更应在机床上进行实际测量后确定换刀点。如使用后顶尖，应注意轴向不可退得过多，并检查程序中轴向坐标是否超程。换刀点坐标最好取50或100的整数倍，防止输入错误，也便于检查与核对。理论上，换刀点坐标应大于工件在X、Z轴正方向的最大坐标。
二、加工中心对刀中的撞刀
现象： 加工中心对刀结束，在调用程序校对时引起的撞刀，该种撞刀一般有两个原因：一是调用的程序编入错误，一般是错用了刀号，刀具补偿号，及X、Y、Z数值，二是对刀X、Y轴应在零点偏移中对刀，Z轴应在刀具补偿中对刀，也就是X、Y轴在零点偏移参数中计算、确认， Z轴在刀具补偿中计算、确认，如果这两者发生混淆，在调用程序时将会引起撞刀。
对策：当调用程序时发现撞刀应立即停止进给检查该程序中的刀号，刀具补偿及零点偏移，如果上述正确，再检查程序的X、Y、Z值输入是否有误。当检查程序中没有问题，应立即检查对刀参数输入是否正确。检查参数时，首先检查该刀号的刀具补偿号，在零点偏移中首先检查X、Y轴值，Z轴应该为零，而在刀具补偿中Z轴及刀具半径应该输值，X、Y轴应该为零。
三、数控车削加工中的撞刀
1、现象：在换刀后引起的撞刀，程序编制指令、编制方法或编制数据不正确。直线插补指令G01的F值设定错误，导致刀具移动速度过快。这主要是因为程序前面按mm/r（如SIEMENS系统的G95）设定进给方式，但在后面的程序中却按mm/min方式（G94）设置进给量值，导致进给速度过快，而发生碰撞。或者设定为mm/min方式时，在输入F值时发生错误，比如多输个0，导致进给速度提升10倍而发生撞刀。
对策：一定要搞清楚系统默认或已设定的进给方式，进给量要与设定方式对应。且对每种进给方式的进给速度有一个感性的认识，选择一种适合自身习惯的方式。
2、现象： 在应用LCYC95粗车外圆时引起的撞刀，原因是子程序中没有显示出所加工零件毛坯材料的最大直径，在粗车第一刀时就可能引起撞刀
如工件毛坯直径为50mm，而编程的子程序
…….
N10 G0 X0 Z0 ；
N20 Z-25；
N30 G3 X26 Z-28 CR=3；
N40 G01 Z-40；
N50 M17；
从以上的子程序中可以看出工件最后的加工直径为26毫米，那么应用粗车循环时系统默认从直径26mm以下开始车削，这样在粗车第一刀时，刀具切入的深度为24毫米，势必会产生撞刀。
对策：在子程序中要编辑毛坯的最大直径，如上面子程序可改写为：
……
N10 G01 X0 Z0；
N20 Z-25 ；
N30 G03 X26 Z-28 CR=3 ；
N40 G01 Z-40 ；
N50 X50；为车削进给到外圆直径50毫米
N60 Z-41 ；表明从毛坯外圆直径50毫米开始车削
N70 M17；
四、数控铣床/加工中心切削中的撞刀
1、现象：在换刀后引起的撞刀，在换刀后撞刀大多数的原因是X 、Y、 Z走到零点.然后直接走斜线到X 、Y、 Z（负向）的某一点而引起的撞刀。
对策：就是在换过刀以后，刀具必须提高到安全高度以上，平移到X、 Y轴的某一点才能进行（Z轴负方向）下刀。
2、现象：在切削加工中撞刀 这种撞刀大多是在Z轴切削到一定深度，没有进行提刀或提刀高度不够就平移到某一点，引起的撞刀。
对策：就是当刀具切削到某一深度，必须先提刀，让刀具移到安全高度以上，再X、 Y方向平动移刀，然后向Z轴负方向下刀，就可以避免刀具快速移动中撞刀。
3、现象：在应用增量坐标编程时，首次下刀深度超过了最大极限使刀具撞击工件。
对策：在应用增量坐标编程时，首次下刀一定要认真进行数值计算，仔细检查刀具的上一个坐标点到下一个坐标点的增量值，如果编程正确，就可避免增量坐标编程错误而引起的撞刀。
五、结束语
综上所述，以上的例子，只是数控车床撞刀原因的一部分，实际产生的原因可能会多种多样，认真分析这些撞刀现象，可以吸取教训，避免类似错误的发生。对于指导老师，应当将这些原因讲清讲透。对于学生，务必并拓展思维，总结个人的操作经验，发现自身不良工作习惯，及时纠正。对于数控车床上发生的的撞刀事故， 以粗心大意和一时疏忽为借口是不负责任的，一定要培养一种严密的编程思路，谨慎的操作习惯，细致的工作作风，防患于未然。
数控机床在对刀和切削加工中有多种原因引起撞刀，但在实际操作中，撞刀的原因比我们想象的还要多，不管是哪种原因引起的撞刀，轻者刀具撞断、工件报废，重者数控机床受到损坏，但只要我们在数控机床对刀时认真操作，调用程序自动加工前仔细检查程序，并在加工零件前进行试切，掌握好倍率修调开关，数控机床操作中的撞刀现象是完全可以避免的。
参考文献
【1】王猛， 机床数控技术应用实习指导.北京：高等教育版社，1999
【2】朱晓春，数控技术[M].北京：机械工业出版社，2001
【3】廖效果，朱启逑，数控制机床[M]，武汉：华中理工大学出版社，1992
【4】林奕鸿，等.机床数控技术及其应用[M].北京：机械工业出版社，1994
【5】张梦欣，等.数控系统故障诊断与排除[M].北京：中国劳动社会保障出版社，1994