加工中心机床圆盘式刀库的维护.doc

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1、加工中心机床圆盘式刀库发那科系统PMC的编程技术自动换刀机构（ATC）是数控机床易发生故障的地方。本文介绍PMC的编程思路和方法，供大家讨论。此程序自2004年始已在数百台加工中心运用。一、基本规则1、刀具在D0000到D0032登录。D0000登录主轴刀具号，D0001到D0032登录刀套刀具号，在此假定刀库容量为32把刀。2、执行T码时,刀库中T码刀具旋转到换刀口位置，在刀库旋转过程中，程序自动加工运行不中断，称之为预选刀。3、M6执行换刀过程，执行前，Z轴必须回第一参考点，即G91G28Z0或M19

2、G91G28Z0。4、允许的大径刀（如面铣刀）直径不容许超过普通刀具（以下简称：小径刀）最大直径的二倍，否则大径刀之间随机交换会撞刀。刀具重量不能超过刀库容许重量。大径刀刀具号设定规则：大径刀的相临两侧刀套必须为空，空刀套的刀具号自动设定为99（也可设定其他数字，PMC识别为空刀）。D100设定大径刀个数，小径刀刀具号必须大于大径刀个数乘2加1。初始设定主轴刀具号D0000必须是小径刀刀具号。5、大径刀具交换规则：小径刀可放进大径刀刀套，大径刀不可放进小径刀刀套。主轴小径刀与刀库小径刀交换，一次性换刀；主

3、轴大径刀与刀库大径刀交换，一次性换刀；主轴小径刀与刀库大径刀交换，一次性换刀，小径刀放进大径刀刀杯套；主轴大径刀与刀库小径刀交换，第一次将原大径刀刀套的小径刀换到主轴上，第二次再进行小径刀之间的交换。以上交换规则PMC自动识别换刀。6、在刀库运行中发生停电等故障，具备中断点记忆和用按键操作恢复功能。有完善的电机保护和报警操作提示。7、以上自动刀具交换（ATC）动作本文介绍的都用PMC完成，读者也可用宏程序和PMC结合编程实现。二、PMC程序框图三三、详细介绍刀库盘旋转部分PMC程序和说明1、准备工作自动换

4、刀部分反馈信号：R30.0=1主轴抓刀反馈；R30.1=1主轴松刀反馈，延迟0.2秒是消除信号反馈传感器安装误差，其它信号反馈延迟道理相同；R30.2=1刀杯上（水平位置）信号反馈；R30.3=1刀杯下（刀具垂直向下位置）信号反馈。R30.4=1抓刀机械手在原点位置；R30.5=1抓刀机械手在抓刀位置；K2.6=0德士换刀结构1型、K2.6=1德士换刀结构2型；K0.5和K2.5设定常用刀库容量,刀杯计数器用C0。X9.7是刀杯计数传感器，R32.1为整形计数脉冲。R0.4开机延迟0.5秒后等于1,如没有

5、,在X9.7=1的故障情况下开机,有一个R32.1脉冲，C0(CTR)会自动加1或减1计数,而产生刀杯位置错误。K11.4和K11.5为刀库正反转保持信号。在D100中设定要使用的大径刀具个数,D104=D100*2+1是最后一个空刀杯,大于D104的刀具号为小径刀具号,小于等于D104的刀具号为大径刀具号。如不用大径刀,设定D0100=0。以下是根据D100所设定的大径刀数量,自动将99送到大径刀杯相邻的空刀杯中去。刀具号99表示空刀杯，空刀杯号1、3、5……。2、T码到达准备A0.7和A1.2为换刀机

6、械手和计数器报警;R55.4为T码等于0或99报警;R32.5是刀具表中没有此T码报警;R32.6是T码刀具在主轴上.延迟0.2秒给PMC判断时间,条件满足后T码完毕。在不是主轴大径刀同T码小径刀交换（K10.6≠1）的情况下,T码放到D82(BCD)。并做一些判断，T码等于0或99时报警。R54.2=1，主轴小径刀同刀库大径刀交换的判断,此时将主轴小径刀号存到D106中，为以后主轴大径刀同T码小径刀交换做准备。K10.6=1是主轴大径刀同刀库小径刀交换，T码放到D108，把原来放到大径刀杯的小径刀D10

7、6送到D82，进行第一次交换，换刀后，主轴刀具是小径刀（D0=D106）。第一次交换完毕后（R55.6=1），再开始主轴小径刀同T码D108小径刀进行第二次交换，此时把D108放到D82中，进行二次换刀。二次换刀结束后D0=D108，T码在主轴上。3、刀库盘旋转刀杯号寻找：经过以上T码到达后的准备工作，在各种情况下寻找的刀具号都放在D82中，刀具D82的刀杯号在D86中。当D86的刀杯号等于换刀口位置计数器C0时（R32.7=1），刀库盘旋转位置到达。R32.5是T码在刀具表中未找到报警。R32.6是刀具

8、以在主轴上。R33.0是刀库旋转的条件，当寻找的刀具在主轴上（R32.6=1）或到达换刀位置（R32.7=1），刀库旋转停止（R33.0=0）。刀库旋转分两种情况：a）K10.6=0和R55.6=0；不是主轴大径刀换小径刀。b）K10.6=1和R55.3=1；主轴大径刀换小径刀，第一次旋转到大径刀杯的小径刀的位置换刀。R55.6=1和R55.2=1；第一次换刀后结束主轴已是小径刀，再旋转到T码小径刀具的位置。刀库就近旋转方向判