三菱CNC专用换刀指令在加工中心刀库中的应用.doc

三菱CNC专用换刀指令在加工中心刀库中的应用本文叙述了三菱CNC专用换刀指令在加工中心的斗笠式刀库和机械手刀库中的使用方法关键词三菱CNC专用换刀指令斗笠式刀库机械手刀库目前在加工中心和车铣中心的刀库一般可分为两种一种是刀套中的刀具固定即工作过程中每一刀套中装的刀具是固定的其代表是斗笠式刀库另一种类型的刀库在工作过程中每一刀套中所装的刀具可能是变化的其代表是机械手刀库由于这两类刀库的换刀方式不同调试人员在编制换刀程序时要采用不同的方法在三菱CNC的PLC开发软件中提供了专用的换刀指令现结合机械手刀库的换刀宏程序详述如下1名词术语由于GXDEVELOP软件应用手册中的名词术语较为混乱在本文中予以的规范如下11刀具指具体实施切削工件的工具每把刀具可予以编号选刀时直接指定刀具号12刀套指卡装的刀具的装置刀套也有编号13刀盘刀库中的旋转体带动刀套运动14换刀位置刀库中的特定位置只有在此位置上的刀具才能换到主轴上2换刀过程中的动作顺序21斗笠式刀库的换刀顺序各轴XYZ轴运动至第1换刀点刀库前进卡刀主轴松刀Z轴上升至第2换刀点刀库后退旋转选刀刀库前进Z轴下降至第1换刀点主轴锁刀刀库后退换刀完成22立式刀库换刀顺序Z轴运动至第1换刀点主轴松刀吹屑Z轴运动至第2换刀点关闭吹屑拔出定位销刀盘旋转选刀打入刀盘定位销Z轴下降至第1换刀点主轴锁刀Z轴运动至原点换刀完成23机械手刀库换刀顺序M6换刀指令前用T指令完成选刀刀盘旋转选刀完成刀套垂直放下Z轴运动至第换刀点机械手旋转卡刀主轴松刀机械手旋转换刀主轴锁刀机械手回原点刀套水平收回刀库换刀完成24简易转塔换刀XZ轴运动到换刀点刀塔正向旋转选刀暂停03分刀塔反向旋转锁紧换刀完成3三菱GXDEVELOP软件专用的换刀指令三菱GXDEVELOP软件中可使用的专用换刀指令有13条其中有刀号的搜寻刀盘的旋转主轴的换刀刀号写入刀号读出就近选刀旋转方向旋转步数的确定制做一环形计数器等现以斗笠式刀库和机械手刀库为例详述专用换刀指令的使用31刀库及换刀参数的设置在使用专用换刀指令时文件寄存器R29504545R3639已被规定用于换刀指令特殊的用途必须通过PLC程序加以适当的设置PLC程序如下32设定刀具号以24把刀为例向刀库中的R3000R3079顺序写入刀具号刀库就像一酒店内的环行客房R3000R3024就是每个房屋的固定门牌号码刀具就是住在每门房屋的客人SATCK11指令就是一次性顺序安排所有客人住进客房33就近选刀指令就近选刀即按最短的行程旋转刀盘在编制PLC程序时核心就是选刀即发一个选刀指令驱动刀库正向或反向旋转直到换刀位置刀号与所选刀号相等才使刀盘停止旋转执行后续的换刀动作换刀位置是刀库上的一固定位置只有在这个位置上的刀具才可能被换至主轴上在刀盘旋转时换刀位置中的刀具号是不断变化的在PLC程序中用一停电保持的文件寄存器R来表示换刀位置如R3000当刀盘旋转时用刀盘计数器的计数脉冲改变R3000的值R3000的数据就是换刀位置的刀号选定刀号是主加工程序中用T指令选取的刀号就近选刀这条指令能根据换刀位置刀号与所选刀号的数值自动驱动M200ON或OFF当M200ON则刀盘正转M200OFF则刀盘反转但使用这条指令前必须进行若干设置示例如下RnR500用以指定参数设置缓冲区的起始地址在指定的参数设置缓冲区内不设置具体的内容只设置存放具体数据的文件寄存器的地址号如在R500内指定一个文件寄存器的地址号513则文件寄存器R513用以设置刀盘旋转的相关参数如刀盘从0或1开始计数是否就近选刀等Rn1R501指定换刀位置文件寄存器地址号该地址号存放于R501中Rn2R502指定选定刀号文件寄存器地址号该地址号存于R502中Rn3R503指定一个文件寄存器地址号存于R503中该文件寄存器中的数值是NC经计算出的为选刀刀盘应转动的步数旋转指令的前期设置示例图4旋转指令的前期设置经以上设置则R513用于设置刀库旋转参数R3000换刀位置寄存器R636选定刀号寄存器R1920应旋转步数寄存器则刀盘旋转动作如下图5中M15刀盘旋转启动指令由主加工程序发出M200用于确定刀盘正反转由就近选刀指令发出M750刀号相等用于切断刀盘正反转34换刀位置寄存器中刀具数据的获取刀库的旋转由刀库计数器予以检测刀盘不断旋转换刀位置寄存器中刀具数据也不断改变检知换刀位置中的数据则由以下两条指令予以完成341刀盘正转图6刀盘正转指令342刀盘反转当刀盘正转脉冲或反转脉冲驱动上述指令后在换刀位置R3000中的数据不断变化R3000的数值就表示了出现在换刀位置中的刀号选择刀号由R36中的数据表示这是NC中已经规定了的由于R3000和R36中出现的是BCD码所以进行比较之前还须进行二进制转换经过以上处理获得了换刀位置的刀号数据和选择刀号的刀号数据这就可以进行比较以获取停止旋转条件通过SROTK1指令获取旋转方向最终完成旋转选刀35机械手刀库的换刀机械手刀库与斗笠式刀库的最大区别在于斗笠式刀库的刀套号始终于刀具号相对应刀具号始终是环形排列而机械手刀库中的刀套号与刀具号是不一致的因为机械手刀库在换刀时是通过机械手将主轴刀具与换刀位置刀具相交换其刀具号就不是环形顺序排列而是环形随机排列因此在PLC程序中处理稍显复杂些换刀指令有一条专用于主轴换刀该指令的含义就是当换刀信号ON时将主轴刀具号与换刀位刀具号相交换该指令执行前要做相应的设置35刀套标签和实际刀具的对应关系在NC的刀具登录画面上每驱动刀盘正转或刀盘反转指令就可观察到MG14545MG80对应R3000R3079中的数据在改变实际上是在做环行移动如果驱动主轴换刀指令则环行刀具排列就不是顺序的而是随机排列在实际调试中对于机械手刀库经过多次换刀后刀套标签所对于的实际刀具已完全不同用户要求随时了解每一刀套内的实际刀具这可以通过程序处理后在刀具登录画面上观察到在PLC程序中做一环行计数器用其代表刀套的实际运动再将该环行计数器的值送入专用指令所规定的指针寄存器R2965这样在刀具登录画面上就可观察到每一刀套内的实际刀具PLC程序处理如下综上在使用专用换刀指令的前提下整个刀库可以看成是酒店内的环形客房R3000R3079是客房的固定门牌号码刀具是住在每间客房的客人刀盘每旋转一次房间里的客人就整体顺时针或逆时针移动一次斗笠式刀库中客人全部是环行顺序排列而机械手刀库中的刀套号与刀具号是不一致的客人是环形随机排列一个刀库可以看成三套运动系统R3000R3079是固定的门牌号码它的数值由刀盘运动指令确定刀套也可以看做是一环形运动系统用环行计数器指示其运动位置将其数值赋予指针R2965在显示屏上可观察到MG刀套对应的实际刀具刀具也做环形运动由SATCK7SATCK8驱动其做环形运动其刀具号在R3000R3079中反映而且只要驱动SATCK7SATCK8指令则在屏幕上MG14545MG80立即对应显示为R3000R3079的值虽然使用其他的指令也可以编制换刀程序但使用专用换刀指令更快捷一些而且可以在屏幕上观察到刀具的变化对于机械手刀库尤为适用只是使用专用指令的前期设置比较繁难使用时应予以注意