加工中心的刀庫(kù)形式與自動(dòng)換刀程序的調(diào)試

加工中心的刀庫(kù)形式與自動(dòng)換刀程序的調(diào)試一、實(shí)訓(xùn)目的（1）了解加工中心的各種刀庫(kù)形式；（2）了解機(jī)械手換刀的基本動(dòng)作組成；（3）掌握加工中心自動(dòng)換刀程序的編寫與調(diào)試運(yùn)行；

二、預(yù)習(xí)要求認(rèn)真閱讀加工中心組成、換刀裝置、自動(dòng)換刀程序的編寫等章節(jié)內(nèi)容。

三、實(shí)訓(xùn)理論基礎(chǔ)1．加工中心的刀庫(kù)形式加工中心刀庫(kù)的形式很多，結(jié)構(gòu)各異。常用的刀庫(kù)有鼓輪式和鏈?zhǔn)降稁?kù)兩種。圖11-1鼓輪式刀庫(kù)（a）徑向取刀形式（b）軸向取刀形式（c）徑向布置形式（d）角度布置形式鼓輪式刀庫(kù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，應(yīng)用較多。一般存放刀具不超過(guò)32把。見圖11-1。

徑向取刀形式（a）多用于使用斗笠式刀庫(kù)的立式加工中心和使用角度布置的機(jī)械手換刀裝置的加工中心；形式（b）應(yīng)用比較廣泛，可用于立式和臥式加工中心，換刀可用機(jī)械手或直接主軸移動(dòng)式換刀。由于從布局設(shè)計(jì)方面的考慮，鼓輪式刀庫(kù)一般都采用側(cè)向安裝的結(jié)構(gòu)形式，若用于機(jī)械手平行布置的加工中心時(shí)，刀庫(kù)中的刀袋（座）通常在換刀工作位可作90o翻轉(zhuǎn)。形式（c）多用于小型鉆削中心；形式（d）一般用于專用加工中心。鏈?zhǔn)降稁?kù)多為軸向取刀，適于要求刀庫(kù)容量較大的加工中心。見圖11-2。圖11-2鏈?zhǔn)降稁?kù)2．自動(dòng)換刀裝置及其動(dòng)作分解斗笠式刀庫(kù)換刀裝置我們已經(jīng)在實(shí)訓(xùn)4中接觸過(guò)，在此就不再贅述。

對(duì)于刀庫(kù)側(cè)向布置、機(jī)械手平行布置的加工中心，其換刀動(dòng)作分解見圖11-3。換刀時(shí)，Txx指令的選刀動(dòng)作和M6指令的換刀動(dòng)作可分開使用。圖11-3平行布置機(jī)械手的換刀過(guò)程圖11-6換刀編程圖例4．編程實(shí)例如圖11-6所示零件，分別用?40的端面銑刀銑上表面，用?20的立銑刀銑四側(cè)面和A、B面，用?6的鉆頭鉆6個(gè)小孔，?12的鉆頭鉆中間的兩個(gè)大孔。以毛坯中心離上表面-15mm處為G54的原點(diǎn)，各刀具長(zhǎng)度和刀具直徑分別設(shè)定在H01~H04、D01~D04中。編程如下：程序含義%0002T01M6G90G54G00X60.0Y15.0S1000M3G43Z20.0H01M8G01Z15.0F100X-60.0Y-15.0X60.0T2Z20.0M9M5G91G28Z0.0G28X0Y0M06G90G54X60.0Y25.0S1200M3G43Z-12.0H02M8G01G42X36.0D02F80X-36.0T3Y-25.0X36.0Y30.0G00G40Y40.0Z0G01Y-40.0F80X21.0Y40.0X-21.0Y-40.0X-36.0Y40.0Z20.0M9M5G91G28Z0.0G28X0Y0M06G90G54X20.0Y15.0S2500M3G43Z25.0H03M8G99G83Z-25.0R3.0Q3.0F100Y0.G98Y-15.X-20.0Y-15.0Y0.G98Y15.M9M5G91G28Z0.0T4G28X0Y0M06G90G54X0Y8.0S800M3G43Z25.0H04M8G99G83Z-28.0R18.Q10.F80Y-8.0M9M5G91G28Z0.0G28X0Y0M30程序番號(hào)換上T1移刀到毛坯右側(cè)外部，并啟動(dòng)主軸Z向下刀到離毛坯上表面一定距離處，開切削液工進(jìn)下刀到欲加工上表面高度處加工到左側(cè)（左右移動(dòng)）移到Y(jié)=-15上往回加工到右側(cè)，同時(shí)刀庫(kù)預(yù)先選刀T2上表面加工完成，抬刀，關(guān)切削液主軸停Z軸返回參考點(diǎn)X、Y回零，換刀走刀到右上角的起刀位置，啟動(dòng)主軸下刀到Z=-12高度處，開切削液刀徑補(bǔ)償引入，銑四側(cè)開始銑后側(cè)面，同時(shí)選刀T3銑左側(cè)面銑前側(cè)面銑右側(cè)面刀補(bǔ)取消，引出抬刀至A、B面高度。工進(jìn)銑削B面開始（前后移動(dòng)）。......移到左側(cè)銑削A面開始......A面銑削完成，抬刀，關(guān)切削液主軸停Z向返回參考點(diǎn)X、Y向返回參考點(diǎn)，自動(dòng)換刀走刀到右上側(cè)第一個(gè)?6小孔的中心位置處，啟動(dòng)主軸下刀到初始高度面，開切削液鉆孔1、返回參考高度鉆孔2、返回參考高度鉆孔3、返回初始高度鉆孔4、返回參考高度鉆孔5、返回參考高度鉆孔6、返回初始高度關(guān)切削液主軸停Z向返回參考點(diǎn)，同時(shí)選刀T4X、Y向返回參考點(diǎn)。自動(dòng)換刀走刀到中間上方第一個(gè)?12孔中心位置處，啟動(dòng)主軸下刀到離上表面10mm的高度，開切削液鉆孔7、返回參考高度鉆孔8、返回參考高度關(guān)切削液主軸停Z軸返回參考點(diǎn)X、Y返回參考點(diǎn)程序結(jié)束并復(fù)位。四、實(shí)訓(xùn)儀器及設(shè)備＜1＞臺(tái)灣麗偉V-60立式加工中心1臺(tái)＜2＞120x100x20金屬板料1塊＜3＞基本裝夾工具、刀具1套

五、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容及步驟＜1＞麗偉V-60立式加工中心的操作使用＜2＞加工中心刀具的裝夾＜3＞自動(dòng)換刀程序調(diào)試與運(yùn)行1．麗偉V-60立式加工中心使用簡(jiǎn)介1）數(shù)控操作面板麗偉V-60立式加工中心使用FANUC-18M數(shù)控系統(tǒng)，如圖11-7所示。其數(shù)控操作面板的鍵位功能和布局與實(shí)訓(xùn)4中介紹的FANUC-0i系統(tǒng)面板相同，只是功能鍵采用了圖形化標(biāo)志。其對(duì)應(yīng)關(guān)系見表。鍵類別英文鍵名圖標(biāo)鍵名功能說(shuō)明鍵類別英文鍵名圖標(biāo)鍵名功能說(shuō)明光標(biāo)鍵CURSOR←↑→↓光標(biāo)移動(dòng)用功能鍵POS位置坐標(biāo)顯示頁(yè)面鍵PAGE翻頁(yè)用PROG程序顯示OFFSET

SETTING刀補(bǔ)、設(shè)置和預(yù)置工件坐標(biāo)系的顯示和設(shè)定編輯鍵SHIFT換擋鍵SYSTEM系統(tǒng)參數(shù)、診斷等顯示CAN取消鍵MESSAGE報(bào)警信息等顯示INPUT數(shù)據(jù)輸入鍵CUSTOM

GRAPH軌跡圖形顯示

用戶宏程序顯示ALTER改寫鍵INSERT插入鍵復(fù)位鍵RESET解除報(bào)警、復(fù)位等DELETE刪除鍵幫助鍵HELPMDI操作幫助2）手動(dòng)操作面板手動(dòng)操作面板大多是英文鍵名，第一行是選擇操作方式的開關(guān)，有以下幾種方式。①自動(dòng)（AUTO）存儲(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)方式（或稱自動(dòng)加工）

②編輯（EDIT）編緝方式

③MDIMDI手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式

④回零（HOME）回參考點(diǎn)操作方式選擇

⑤手動(dòng)（JOG）手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給方式

⑥⑦手輪增量（INCJOG/MPG）手輪增量進(jìn)給方式

⑧HOMESTART回參考點(diǎn)執(zhí)行方式

⑨示教（TEACH）示教方式在OPERATIONSELECT（功能選擇鍵區(qū)），有如下功能設(shè)置SINGLBLOCK單段運(yùn)行方式

BLOCKDELET選擇跳段功能

OTPSTOP選擇暫停功能

DRYRUN空運(yùn)行檢查方式

PRGTEST程序校驗(yàn)方式

AXISINHIBT全軸鎖定

ZCANCLZ軸鎖定另外，還有SPEED/MULTIPLY（速度倍率修調(diào)）、AXIS/DIRECTION（軸方向選擇）等鍵區(qū)。其中主要英文鍵名的含義是：CYCLESTART（循環(huán)啟動(dòng)）、CYCLESTOP（進(jìn)給保持）、SPDLDEC（主軸轉(zhuǎn)速遞減）、SPDLINC（主軸轉(zhuǎn)速遞增）、SPDLCCW（主軸正轉(zhuǎn)）、SPDLCW（主軸反轉(zhuǎn)）、CLNTAUTO（切削液自動(dòng)模式）、CLNTON（切削液手動(dòng)模式）。右側(cè)是進(jìn)給速度修調(diào)旋鈕和急停按鈕。下面板左側(cè)為快速進(jìn)給倍率修調(diào)旋鈕和手動(dòng)松/緊刀氣閥控制的按鈕開關(guān)。其右側(cè)為手輪（即手搖脈沖發(fā)生器），再右側(cè)鍵區(qū)有ATC刀庫(kù)手動(dòng)正、反轉(zhuǎn)按鈕，排屑器按鈕和超程解除按鈕等。3）基本操作特點(diǎn)麗偉V-60加工中心的基本操作方法可參考XH713A。其操作不同點(diǎn)主要如下：（1）．手動(dòng)回參考點(diǎn)

先選擇回零模式（HOME），然后選擇需要回零的坐標(biāo)軸-X、+Y、+Z，再按回零執(zhí)行（HOMESTART）按鈕，則Z軸將先向參考點(diǎn)方向移動(dòng)，一直至回零指示燈亮，然后X、Y軸再自動(dòng)返回參考點(diǎn)至燈亮。

（2）．手輪操作

先選擇MPG手輪控制方式，再選擇要移動(dòng)的軸和增量倍率，然后旋動(dòng)手輪，右旋為正向移動(dòng)，左旋為負(fù)向移動(dòng)。2．加工中心刀具的裝夾1）．刀具組成加工中心常用TSG刀具系統(tǒng)，其刀具一般由拉釘、刀柄、夾頭和刀具等組成。采用ER彈簧夾頭（筒夾）夾持形式的刀具裝夾如圖11-8所示。2）．加工中心上的刀具安裝先選擇JOG或MPG操作模式，然后一邊按下手動(dòng)松/緊刀氣閥控制的按鈕，一邊將刀具安裝到主軸刀套中，然后松開手動(dòng)松/緊刀氣閥控制的按鈕即可。卸刀操作也是一樣，在JOG或MPG模式下，待主軸停穩(wěn)后，一手抓住刀具，一手按壓手動(dòng)松/緊刀氣閥控制的按鈕，取下刀具后即松開手動(dòng)松/緊刀氣閥控制的按鈕。如果需要將刀具預(yù)裝到刀庫(kù)中作為T1，可用MDI先執(zhí)行“G91G28Z0；T1M6；”，然后將T1刀具安裝到主軸上，再執(zhí)行“G91G28Z0；T2M6；”，接著將T2刀具安裝到主軸上，如此接續(xù)，即可將多把刀具分別裝入到刀庫(kù)內(nèi)對(duì)應(yīng)的刀袋中。3．自動(dòng)換刀程序的調(diào)試運(yùn)行參照XH713AFANUC系統(tǒng)的操作方法，將前述實(shí)例中的程序輸入到數(shù)控系統(tǒng)中，然后裝夾好工件，對(duì)刀并調(diào)試運(yùn)行該程序，調(diào)試通過(guò)后進(jìn)行切削加工。六、注意事項(xiàng)：（1）麗偉V-60加工中心換刀前Z軸必須先回參考點(diǎn)。主軸準(zhǔn)停包含在換刀指令的動(dòng)作中。（2）在手動(dòng)裝卸刀具時(shí)一定要注意按鈕的操作方法，以免操作錯(cuò)誤導(dǎo)致刀具掉下摔壞。（3）通常情況下出現(xiàn)的超程報(bào)警是由于坐標(biāo)計(jì)數(shù)超出系統(tǒng)內(nèi)設(shè)的軟極限值而引起的，此時(shí)反向移動(dòng)坐標(biāo)軸即可解除；但當(dāng)臨近行程極限時(shí)還以較快的速率繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，將會(huì)出現(xiàn)行