加工中心的刀库形式与自动换刀程序的调试

加工中心的刀库形式与自动换刀程序的调试一、实训目的（1）了解加工中心的各种刀库形式；（2）了解机械手换刀的基本动作组成；（3）掌握加工中心自动换刀程序的编写与调试运行；

二、预习要求认真阅读加工中心组成、换刀装置、自动换刀程序的编写等章节内容。

三、实训理论基础1．加工中心的刀库形式加工中心刀库的形式很多，结构各异。常用的刀库有鼓轮式和链式刀库两种。图11-1鼓轮式刀库（a）径向取刀形式（b）轴向取刀形式（c）径向布置形式（d）角度布置形式鼓轮式刀库结构简单，紧凑，应用较多。一般存放刀具不超过32把。见图11-1。

径向取刀形式（a）多用于使用斗笠式刀库的立式加工中心和使用角度布置的机械手换刀装置的加工中心；形式（b）应用比较广泛，可用于立式和卧式加工中心，换刀可用机械手或直接主轴移动式换刀。由于从布局设计方面的考虑，鼓轮式刀库一般都采用侧向安装的结构形式，若用于机械手平行布置的加工中心时，刀库中的刀袋（座）通常在换刀工作位可作90o翻转。形式（c）多用于小型钻削中心；形式（d）一般用于专用加工中心。链式刀库多为轴向取刀，适于要求刀库容量较大的加工中心。见图11-2。图11-2链式刀库2．自动换刀装置及其动作分解斗笠式刀库换刀装置我们已经在实训4中接触过，在此就不再赘述。

对于刀库侧向布置、机械手平行布置的加工中心，其换刀动作分解见图11-3。换刀时，Txx指令的选刀动作和M6指令的换刀动作可分开使用。图11-3平行布置机械手的换刀过程图11-6换刀编程图例4．编程实例如图11-6所示零件，分别用ø40的端面铣刀铣上表面，用ø20的立铣刀铣四侧面和A、B面，用ø6的钻头钻6个小孔，ø12的钻头钻中间的两个大孔。以毛坯中心离上表面-15mm处为G54的原点，各刀具长度和刀具直径分别设定在H01~H04、D01~D04中。编程如下：程序含义%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程序番号换上T1移刀到毛坯右侧外部，并启动主轴Z向下刀到离毛坯上表面一定距离处，开切削液工进下刀到欲加工上表面高度处加工到左侧（左右移动）移到Y=-15上往回加工到右侧，同时刀库预先选刀T2上表面加工完成，抬刀，关切削液主轴停Z轴返回参考点X、Y回零，换刀走刀到右上角的起刀位置，启动主轴下刀到Z=-12高度处，开切削液刀径补偿引入，铣四侧开始铣后侧面，同时选刀T3铣左侧面铣前侧面铣右侧面刀补取消，引出抬刀至A、B面高度。工进铣削B面开始（前后移动）。......移到左侧铣削A面开始......A面铣削完成，抬刀，关切削液主轴停Z向返回参考点X、Y向返回参考点，自动换刀走刀到右上侧第一个ø6小孔的中心位置处，启动主轴下刀到初始高度面，开切削液钻孔1、返回参考高度钻孔2、返回参考高度钻孔3、返回初始高度钻孔4、返回参考高度钻孔5、返回参考高度钻孔6、返回初始高度关切削液主轴停Z向返回参考点，同时选刀T4X、Y向返回参考点。自动换刀走刀到中间上方第一个ø12孔中心位置处，启动主轴下刀到离上表面10mm的高度，开切削液钻孔7、返回参考高度钻孔8、返回参考高度关切削液主轴停Z轴返回参考点X、Y返回参考点程序结束并复位。四、实训仪器及设备＜1＞台湾丽伟V-60立式加工中心1台＜2＞120x100x20金属板料1块＜3＞基本装夹工具、刀具1套

五、实训内容及步骤＜1＞丽伟V-60立式加工中心的操作使用＜2＞加工中心刀具的装夹＜3＞自动换刀程序调试与运行1．丽伟V-60立式加工中心使用简介1）数控操作面板丽伟V-60立式加工中心使用FANUC-18M数控系统，如图11-7所示。其数控操作面板的键位功能和布局与实训4中介绍的FANUC-0i系统面板相同，只是功能键采用了图形化标志。其对应关系见表。键类别英文键名图标键名功能说明键类别英文键名图标键名功能说明光标键CURSOR←↑→↓光标移动用功能键POS位置坐标显示页面键PAGE翻页用PROG程序显示OFFSET

SETTING刀补、设置和预置工件坐标系的显示和设定编辑键SHIFT换挡键SYSTEM系统参数、诊断等显示CAN取消键MESSAGE报警信息等显示INPUT数据输入键CUSTOM

GRAPH轨迹图形显示

用户宏程序显示ALTER改写键INSERT插入键复位键RESET解除报警、复位等DELETE删除键帮助键HELPMDI操作帮助2）手动操作面板手动操作面板大多是英文键名，第一行是选择操作方式的开关，有以下几种方式。①自动（AUTO）存储运转方式（或称自动加工）

②编辑（EDIT）编缉方式

③MDIMDI手动数据输入方式

④回零（HOME）回参考点操作方式选择

⑤手动（JOG）手动连续进给方式

⑥⑦手轮增量（INCJOG/MPG）手轮增量进给方式

⑧HOMESTART回参考点执行方式

⑨示教（TEACH）示教方式在OPERATIONSELECT（功能选择键区），有如下功能设置SINGLBLOCK单段运行方式

BLOCKDELET选择跳段功能

OTPSTOP选择暂停功能

DRYRUN空运行检查方式

PRGTEST程序校验方式

AXISINHIBT全轴锁定

ZCANCLZ轴锁定另外，还有SPEED/MULTIPLY（速度倍率修调）、AXIS/DIRECTION（轴方向选择）等键区。其中主要英文键名的含义是：CYCLESTART（循环启动）、CYCLESTOP（进给保持）、SPDLDEC（主轴转速递减）、SPDLINC（主轴转速递增）、SPDLCCW（主轴正转）、SPDLCW（主轴反转）、CLNTAUTO（切削液自动模式）、CLNTON（切削液手动模式）。右侧是进给速度修调旋钮和急停按钮。下面板左侧为快速进给倍率修调旋钮和手动松/紧刀气阀控制的按钮开关。其右侧为手轮（即手摇脉冲发生器），再右侧键区有ATC刀库手动正、反转按钮，排屑器按钮和超程解除按钮等。3）基本操作特点丽伟V-60加工中心的基本操作方法可参考XH713A。其操作不同点主要如下：（1）．手动回参考点

先选择回零模式（HOME），然后选择需要回零的坐标轴-X、+Y、+Z，再按回零执行（HOMESTART）按钮，则Z轴将先向参考点方向移动，一直至回零指示灯亮，然后X、Y轴再自动返回参考点至灯亮。

（2）．手轮操作

先选择MPG手轮控制方式，再选择要移动的轴和增量倍率，然后旋动手轮，右旋为正向移动，左旋为负向移动。2．加工中心刀具的装夹1）．刀具组成加工中心常用TSG刀具系统，其刀具一般由拉钉、刀柄、夹头和刀具等组成。采用ER弹簧夹头（筒夹）夹持形式的刀具装夹如图11-8所示。2）．加工中心上的刀具安装先选择JOG或MPG操作模式，然后一边按下手动松/紧刀气阀控制的按钮，一边将刀具安装到主轴刀套中，然后松开手动松/紧刀气阀控制的按钮即可。卸刀操作也是一样，在JOG或MPG模式下，待主轴停稳后，一手抓住刀具，一手按压手动松/紧刀气阀控制的按钮，取下刀具后即松开手动松/紧刀气阀控制的按钮。如果需要将刀具预装到刀库中作为T1，可用MDI先执行“G91G28Z0；T1M6；”，然后将T1刀具安装到主轴上，再执行“G91G28Z0；T2M6；”，接着将T2刀具安装到主轴上，如此接续，即可将多把刀具分别装入到刀库内对应的刀袋中。3．自动换刀程序的调试运行参照XH713AFANUC系统的操作方法，将前述实例中的程序输入到数控系统中，然后装夹好工件，对刀并调试运行该程序，调试通过后进行切削加工。六、注意事项：（1）丽伟V-60加工中心换刀前Z轴必须先回参考点。主轴准停包含在换刀指令的动作中。（2）在手动装卸刀具时一定要注意按钮的操作方法，以免操作错误导致刀具掉下摔坏。（3）通常情况下出现的超程报警是由于坐标计数超出系统内设的软极限值而引起的，此时反向移动坐标轴即可解除；但当临近行程极限时还以较快的速率继续运动，将会出现行