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今日干货 | 盘式刀库随机换刀的程序设计(FANUC系统)

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机床是制造机器的机器,机床工业的技术水平决定着装备制造业乃至整个国民经济的技术水平。马克思在《资本论》 中有一段论述:"大工业必须掌握这特有的生产资料,即机器的本身,必须用机器生产机器。这样,大工业才能建立起与自己相应的技术基础,才得以自立"。我国 数控技术及其数控机床设备在各工业部门中应用的整体水平与工业发达国家相比还有一定差距。为了实现"十一五"规划的发展目标,进一步发展我国的装备制造 业,加快机床的数控化,对各行各业尤其对于加工批量零件、关键零件和形状复杂零件的行业,如航空、电力、船舶、模具制造业等都具有十分重要的意义。

数控机床尤其是加工中心的PLC控制程序设计是比较复杂的。因为加工中心自动换刀的控制程序是一个比较复杂的控制过程。按自动换刀方式通常可以分为 随机换刀和固定换刀两种方式。如图1,圆盘式刀库是ATC随机换刀典型的形式之一。其换刀机构(ATC)通过凸轮机构来完成整个换刀过程。换刀的动作过程 准确可靠,是一种被经常采用的刀库。

在 链式、盘式或箱式刀库程序设计时,通常可以将刀具交换分为两个步骤,T命令主要完成搜索刀库中的刀具,M命令完成刀具的交换,使主轴上更换新的刀具。因 此,刀具交换实际上就是指搜索和交换目标刀具。随机换刀是一个非常复杂的逻辑控制过程。它只对刀具进行编码而不对刀套进行编码,刀具在刀库中的位置是随机 的。理想的随机换刀控制通常包括圆盘式刀库PLC控制程序和宏程序(固定循环换刀程序)两部分组成。PLC控制程序根据T码完成搜索刀库中的刀具,NC宏 程序完成刀具交换的整个过程。

1随机换刀PLC程序设计

以XH716加工中心(FANUC 数控系统)圆盘式刀库为例,刀库刀具交换的PMC控制程序设计主要考虑搜索目标刀具在刀库上的刀套位置、大小刀具管理和判别、刀库旋转方向(目标刀套最短 路径)的判别、刀具数据的刷新和管理以及可预选刀具(主要为了可以缩短换刀时间),从而完成目标刀具的搜索,为刀具交换作准备。无论是西门子 (SIEMENS)数控系统还是发那科(FANUC)数控系统,它们接受的T码都是二进制数据 格式。因此在着手编制刀库PLC控制程序时首先考虑好选用功能指令的数据格式。这样就能保证正确选用功能指令,避免功能指令数据格式的不一致性。

PMC有很多类型,如SA1 、SB7等,要正确理解PMC已有的回转控制如图2、数据检索如图3、逻辑乘如图4和变址修改如图5等功能指令的用途,充分掌握合理应用数据检索指令完成 对目标刀具所在刀套号的搜索;用回转控制指令解决刀库旋转最短路径的判别;用逻辑乘和变址修改指令完成刀具交换后的数据刷新;用比较指令解决大小刀具的判 别,这样就可以比较容易简化一些复杂的判别和逻辑控制的程序。同时PMC控制程序还必须考虑一些必要的报警提示信息和必要的互锁条件:比如机械手不在原位 Z轴必须锁住;刀套翻下时刀库不得旋转;主轴刀具未松开机械手不得交换等。随机换刀要防止杜绝发生刀具交换不正确的乱刀现象,否则会发生由于刀具选错而使 加工工件报废的可能。

2 NC 宏程序

下面是以XH716/XH718加工中心(FANUC 数控系统)为例的随机换刀宏程序

(未完)

盘式刀库随机换刀的程序设计(FANUC系统)

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比心心❤

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