家具生產制造車間數控木工機床操作步驟及操作

1.關鍵步驟

人機關系主要在數控木工機床的人機聯合操作過程中產生[9]，該操作過程主要有五個關鍵步驟：工件搬運、找正、裝卡、對刀和監控。這五個步驟中，操作者身體因素的影響尤為明顯，下面針對數控木工機床使用過程中五個關鍵步驟進行分析：

1）工件搬運是加工流程的起點，與搬運有關的因素主要是工件的位置和工件的重量。工件重量不同，搬取的方式也不同。對于較重的工件，常用的方式是吊裝，所以機床設計應該避免封頂，機床門的上端也不能有便于吊裝的橫梁結構以免影響吊裝工件。較輕的工件采用人工搬運。對于同樣的工件，由于擺放位置不同，工件搬運的效率和難度也不盡相同。

2）找正是零件能被正確加工的必須步驟，需要人工操作機床完成。找正過程包括對工件、量具和數控面板的操控。工件是找正的目標，操作者是找正的主體，是主控者。操作者操控數控面板，進而掌控工作臺的運動方式，然后使用量具來度量并校正工件放置的位置及方向。

3）裝卡是指利用夾具將工件固定在工作臺上的過程。裝卡方式與工作臺尺寸、工件大小和機床的類型有密不可分的聯系。圖2所示是工人裝卡的過程。

圖2 裝卡過程

Fig.2 Fixation process

4）對刀是指使用數控面板和操控手柄來控制主軸運動從而讀取對準工件的位置。這時操作者從處理加工工件轉為監視工件生產和微調，圖3所示是工人進行對刀的過程。

圖3 對刀過程

Fig.3 Tool setting process

5）監控是指機床在工作時，操作者對機床的工作過程進行觀察和控制，主要操作動作集中于操控面板和數控面板，根據不同情況及時調整機床的加工動作，包括調整旋扭、輸入控制指令和手持操控。

2 動作分析

數控木工機床的操作，主要動作有單手按鍵、雙手鍵盤輸入、觀察、手持操控器以及工作臺的操作[10-11]。按照五軸數控木工機床的實際操作要求對動作進行分析。

1）單手按鍵：主要在操控面板和數控面板上進行。單手按鍵的操作在很大程度上是由人的視野決定。

2）雙手鍵盤輸入：由于是雙手操作，且是站立姿態，所以操作機床時，鍵盤高度應該和肘部等高或稍低于肘部。

3）觀察：觀察動作在裝卡和對刀操作之后，操作者的主要工作區域由工件處理區逐步轉移至顯示控制區，作業方式也從體力作業為主轉為腦力作業為主。對工件的觀察在監視控制中尤為頻繁，主要是透過觀察窗對工件和機床的運動進行人為觀察。人為觀察和顯示數據相結合構成較為合理的人機關系。

4）手持操控器：一般是一手持操控器，另一只手進行旋鈕或按鍵操作。這種操作方式主要與需要頻繁觀察的作業有關， 在某些情況下需要重設刀具的轉速和刀頭的進給速度，其使用狀態和對工件的觀察是密不可分的。

5）工作臺的操作：此操作的主要作業區域與肩高以及肩膀到手心的距離有關，也就是人手能活動的范圍，除此之外還與人手的作業范圍和腰椎的彎曲程度有關。工作過程中腰椎的彎曲范圍通常在0°～75°之間，這一部分的工作主要集中于刀具的更換和工件的裝卡，包括裝刀與對刀過程。

文章來源：家具車間數控木工機床崗位作業分析

歐陽晶 李 軍 包瑜亮

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