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加工中心换刀程序分析————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 第十章、加工中心换刀程序分析本章以一台立式加工中心的换刀程序为例,分析换刀程序的程序结构、程序内容,加工中心的生产厂家为台湾丽伟计算机机械股份有限公司,VB系列机床,采用的是FANUC-0IMB系统。该机床的换刀机构包括:刀库、机械手、主轴拉刀机构。刀库采用侧装式,安装在立柱上,由三相异步电机通过减速机构带动刀库旋转,通过接近开关检测刀库计数和刀库回零。换刀时位于刀库最下位置的刀套在刀套抬起/落下油缸的驱动下可完成抬起落下动作。机械手的旋转、抬起落下等动作是在机械手电机的驱动下,通过一套凸轮机构来完成,换刀动作平滑、快速。由接近开关检测机械手的关键位置,配合换刀时的其它机构的动作。主轴拉刀机构完成主轴刀具的夹紧和松开操作,并有接近开关检测主轴刀具的夹紧或松开状态。。刀库找刀也叫刀具调用,当机床的操作者通过程序命令,例如:T12,从刀库调用12号刀时,PMC检索12号刀具所在的刀套号,再进行刀库正反转判别,控制刀库旋转;当然还有手动刀库的旋转操作,完成手动装卸刀具。换刀动作集合了刀库、机械手、主轴三方面的动作,整个过程是一个顺序动作的过程,通过顺序动作的步骤一步步完成换刀。以程序控制自动换刀来解释整个换刀过程输入换刀指令:T**并执行循环启动程序处理输出通过F26将T代码输出至PMC。PMC对刀具号进行检索处理检索判断出该刀具在不在刀库,如果在进一步找出该刀具放在哪一个刀套内。刀库旋转控制根据检索到的刀套号,控制刀库旋转。刀库旋转到位停止,刀具调用动作完成。M06的处理当程序处理到M06时,启动整个换刀动作换刀准备动作:机械手待位状态、机床各轴到达换刀位置、主轴定向。换刀步骤1刀库侧,刀套下(刀套由水平状态变为垂直状态)换刀步骤2机械手旋转60度抓刀换刀步骤3主轴刀具松开、主轴清洁吹气换刀步骤4机械手拔刀落下、旋转180度交换刀具、机械手抬起装刀。换刀步骤5主轴刀具夹紧换刀步骤6机械手旋转60度回原位换刀步骤7刀库侧,刀套上(由垂直状态转为水平状态)::加工中心的换刀程序比较复杂庞大,所涉及的地址较多,为便于阅读梯形图程序,将所涉及的地址放在附录。,下图是该程序的清单,与换刀有关的程序内容出现在一级程序、二级程序,没有为换刀专门编写子程序。因为,换刀过程中机械手动作较快,机械手的60度、中间点、180度的检测信号出现的时间很短,所以将这部分的程序放在一级程序,保证8ms能处理到这种信号。在二级程序中,换刀程序包含:刀具检索、换刀过程状态记忆、手动换刀、自动换刀。一级程序中的换刀程序分析:一级程序中只是将需要快速处理的换刀程序信号做了一个收集,没有顺序动作,包括以下处理内容:(1)机械手返回点、中间点、停止点的程序分析:1、,当接近开关使用常开触点时,,使用常闭触点时,。三段程序处理机械手返回点、中间点、停止点的信号。2、该机床的换刀机械手采用凸轮机构,动作快,机械手位置信号都是窄脉冲信号,将这些信号的处理放在一级程序,保证每8ms有一次刷新。3、机械手有两个中间停止点,60度和180度两个位置,在60度位置时,机械手电机继续旋转但机械手不转,而执行机械手向下拔刀;在180度位置时,机械手电机继续旋转机械手不转,而执行向上装刀。用一个接近开关配合两个检测挡块,。(2),表示机械手已开始转动,后面程序中处理机械手60度旋转到位、180度旋转到位等都用到这个信号。当机械手旋转60度、。。,使用主轴刀具夹紧松开标志信号.(3)在机械手旋转到60度、180度时,机械手电机继续旋转,但是根据凸轮的结构,机械手停止旋转,开始机械手拔刀、装刀动作。以下程序处理机械手60度、180度的到达信号,程序的原理是:在自动换刀步骤中(第二步A2-;第四步A4-;第六步A6-),,即是到达了60度、180度位置。这些位置到达信号一个目的是