盤式刀庫隨機換刀的程序設計(fanuc系統(tǒng))

1、關鍵字：自動刀具交換裝置（ATC）；隨機換刀；數(shù)據刷新；摘要：采用PLC控制程序和宏程序（固定換刀循環(huán)程序）組成的兩部分完成復雜的刀庫隨機換刀控制程序是比較有效的方法。機床是制造機器的機器，機床工業(yè)的技術水平決定著裝備制造業(yè)乃至整個國民經濟的技術水平。馬克思在《資本論》中有一段論述：“大工業(yè)必須掌握這特有的生產資料，即機器的本身，必須用機器生產機器。這樣，大工業(yè)才能建立起與自己相應的技術基礎，才得以自立“。我國數(shù)控技術及其數(shù)控機床設備在

2、各工業(yè)部門中應用的整體水平與工業(yè)發(fā)達國家相比還有一定差距。為了實現(xiàn)“十一五“規(guī)劃的發(fā)展目標，進一步發(fā)展我國的裝備制造業(yè)，加快機床的數(shù)控化，對各行各業(yè)尤其對于加工批量零件、關鍵零件和形狀復雜零件的行業(yè)，如航空、電力、船舶、模具制造業(yè)等都具有十分重要的意義。數(shù)控機床尤其是加工中心的PLC控制程序設計是比較復雜的。因為加工中心自動換刀的控制程序是一個比較復雜的控制過程。按自動換刀方式通常可以分為隨機換刀和固定換刀兩種方式。如圖1，圓盤式刀庫是

3、ATC隨機換刀典型的形式之一。其換刀機構（ATC）通過凸輪機構來完成整個換刀過程。換刀的動作過程準確可靠，是一種被經常采用的刀庫。在鏈式、盤式或箱式刀庫程序設計時，通?？梢詫⒌毒呓粨Q分為兩個步驟，T命令主要完成搜索刀庫中的刀具，M命令完成刀具的交換，使主軸上更換新的刀具。因此，刀具交換實際上就是指搜索和交換目標刀具。隨機換刀是一個非常復雜的邏輯控制過程。它只對刀具進行編碼而不對刀套進行編碼，刀具在刀庫中的位置是隨機的。理想的隨機換刀控制

4、通常包括圓盤式刀庫PLC控制程序和宏程序（固定循環(huán)換刀程序）兩部分組成。PLC控制程序根據T碼完成搜索刀庫中的刀具，NC宏程序完成刀具交換的整個過程。1隨機換刀隨機換刀PLC程序設計程序設計以XH716加工中心（FANUC數(shù)控系統(tǒng)）圓盤式刀庫為例，刀庫刀具交換的PMC控制程序設計主要考慮搜索目標刀具在刀庫上的刀套位置、大小刀具管理和判別、刀庫旋轉方向（目標刀套最短路徑）的判別、刀具數(shù)據的刷新和管理以及可預選刀具（主要為了可以縮短換刀時間

5、），從而完成目標刀具的搜索，為刀具交換作準備。無論是西門子（SIEMENS）數(shù)控系統(tǒng)還是發(fā)那科（FANUC）數(shù)控系統(tǒng)，它們接受的T碼都是二進制數(shù)據格式。因此在著手編制刀庫PLC控制程序時首先考慮好選用功能指令的數(shù)據格式。這樣就能保證正確選用功能指令，避免功能指令數(shù)據格式的不一致性。PMC有很多類型，如SA1、SB7等，要正確理解PMC已有的回轉控制如圖2、數(shù)據檢索如圖3、邏輯乘如圖4和變址修改如圖5等功能指令的用途，充分掌握合理應用數(shù)據

6、檢索指令完成對目標刀具所在刀套號的搜索；用回轉控制指令解決刀庫旋轉最短路徑的判別；用邏輯乘和2NC宏程序NC宏程序可以進行賦值、判斷、比較、跳轉、各種運算和軸運動指令。FANUC0i數(shù)控系統(tǒng)系列的NC宏程序可以通過讀取、運用系統(tǒng)變量(G54.0G55.7對應的變量號：#1000#1015；)將PMC程序中大小刀具交換的條件狀態(tài)位作為換刀宏程序判斷跳步執(zhí)行的條件，通過用戶宏程序和PMC之間的信號應答，非常容易地實現(xiàn)了大小刀具的隨機換刀；通