加工中心的刀庫形式與自動(dòng)換刀程序的調(diào)試

1、加工中央的刀庫形式與自動(dòng)換 刀程序的調(diào)試作者:日期:加工中央的刀庫形式與自動(dòng)換刀程序的調(diào)試一、實(shí)訓(xùn)目的1 了解加工中央的各種刀庫形式；2 了解機(jī)械手換刀的根本動(dòng)作組成；3 掌握加工中央自動(dòng)換刀程序的編寫與調(diào)試運(yùn)行；二、預(yù)習(xí)要求認(rèn)真閱讀加工中央組成、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)理論根底1 .加工中央的刀庫形式加工中央刀庫的形式很多,結(jié)構(gòu)各異.常用的刀庫有鼓輪式和鏈?zhǔn)降稁靸煞N.圖11 -1鼓輪式刀庫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結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,緊湊,應(yīng)用較多.一般存放刀具不超過3 2把.見圖11- 1 .徑向取刀形式a多用于使用斗笠式刀庫的

2、立式加工中央和使用角度布置的機(jī)械手換刀裝置的加工中央；形式b 應(yīng)用比擬廣泛,可用于立式和臥式加工中央,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,鼓輪式刀庫一般都采用側(cè)向安裝的結(jié)構(gòu)形式,假設(shè)用于機(jī)械手平行布置的加工中央時(shí),刀庫中的刀袋座通常在換刀工作位可作90 o翻轉(zhuǎn).形式c 多用于小型鉆削中央；形式d 一般用于專用加工中央.鏈?zhǔn)降稁於酁檩S向取刀,適于要求刀庫容量較大的加工中央.見圖11-2.圖1 1- 2鏈?zhǔn)降稁? .自動(dòng)換刀裝置及其動(dòng)作分解斗笠式刀庫換刀裝置我們已經(jīng)在實(shí)訓(xùn)4中接觸過,在此就不再贅述.對(duì)于刀庫側(cè)向布置、機(jī)械手平行布置的加工中央,其換刀動(dòng)作分解見圖1 1-

3、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)械手的換刀過程圖1 1-4角度布置機(jī)械手的換刀過程對(duì)于刀庫側(cè)向布置、機(jī)械手角度布置的加工中央,其換刀動(dòng)作分解見圖11-4.機(jī)械手換刀裝置的自動(dòng)換刀動(dòng)作如下：(1) 主軸端：主軸箱回到最高處(Z 坐標(biāo)零點(diǎn)),同時(shí)實(shí)現(xiàn)“主軸準(zhǔn)停".即主軸停止回轉(zhuǎn)并 準(zhǔn)確停止在一個(gè)固定不變的角度方位上,保證主軸端面的鍵也在一個(gè)固定的方位,使刀柄上的鍵槽能恰好對(duì)正端面鍵.刀庫端：刀庫旋轉(zhuǎn)選刀,將要更換刀號(hào)的新刀具轉(zhuǎn)至換刀工作位置.對(duì)機(jī)械手平行布置的加工中央來說,刀庫的刀袋還需要預(yù)先作90 o的翻轉(zhuǎn),將刀具翻轉(zhuǎn)至與主軸

4、平行的角度方位.(2) 機(jī)械手分別抓住主軸上和刀庫上的刀具,然后進(jìn)行主軸吹氣,氣缸推動(dòng)卡爪松開主軸上的刀柄拉釘.(3) 活塞桿推動(dòng)機(jī)械手伸岀,從主軸和刀庫上取岀刀具.(4) 機(jī)械手回轉(zhuǎn) 18 0° ,交換刀具位置.(5 )將更換后的刀具裝入主軸和刀庫,主軸氣缸縮回,卡爪卡緊刀柄上的拉釘.？( 6 ) 機(jī)械手放開主軸和刀庫上的刀具后復(fù)位.對(duì)機(jī)械手平行布置的加工中央來說,刀庫的刀袋還需要再作9 0 o的 翻轉(zhuǎn),將刀具翻轉(zhuǎn)至與刀庫中刀具平行的角度方位.7( ?)限位開關(guān)發(fā)岀“換刀完畢的信號(hào),主軸自由,可以開始加工或其它程序動(dòng)作.主軸移動(dòng)式換刀裝置的換刀動(dòng)作見圖11-5 .其換刀動(dòng)作分解如下

5、：圖11 - 5 .主軸移動(dòng)式換刀過程(1)主軸準(zhǔn)停,主軸箱沿 Y 軸上升.這時(shí)刀庫上刀位的空擋正對(duì)著交換位置,裝卡刀具的卡爪翻開.如圖11-5 ( a )所示.2( ?)主軸箱上升到極限位置,被更換的刀具刀桿進(jìn)入刀庫空刀位,即被刀具定位卡爪鉗住, 與此同時(shí),主軸內(nèi)刀桿自動(dòng)夾緊裝置放松刀具.如圖11-5 ( b )所示.(3)刀庫伸岀,從主軸錐孔中將刀拔岀.如圖11 -5( c )所示.4)刀庫轉(zhuǎn)位,根據(jù)程序指令要求,將選好的刀具轉(zhuǎn)到最下面的位置,同時(shí),壓縮空氣將主軸錐孔吹凈.如圖11-5( d )所示.(5) 刀庫退回,同時(shí)將新刀插入主軸錐孔,主軸內(nèi)刀具夾緊裝置將刀桿拉緊.如圖11-5( e

6、) ?(6 )主軸下降到加工位置、啟動(dòng) ,開始下一步的加工.如圖11 5 ( f )所示.3 自動(dòng)換刀的編程加工中央的編程和數(shù)控銑床編程的不同之處,主要在于增加了用 M06、M19和Txx進(jìn)行自動(dòng)換刀的功能指令,其它都沒有多大的區(qū)別.M06 -自動(dòng)換刀指令.本指令將驅(qū)動(dòng)機(jī)械手進(jìn)行換刀動(dòng)作,不包括刀庫轉(zhuǎn)動(dòng)的選刀動(dòng)作.?M19 -主軸準(zhǔn)停.本指令將使主軸定向停止,保證主軸停止的方位和裝刀標(biāo)記方位一致.在大 局部加工中央系統(tǒng)中,M19包含在M06 中,因此不需要另外給定.對(duì)于不用機(jī)械手換刀的斗笠式刀庫和主軸移動(dòng)式換刀的立、臥式加工中央而言,其在進(jìn)行換 刀動(dòng)作之時(shí),是先取下主軸上的刀具,再進(jìn)行刀庫轉(zhuǎn)位

7、的選刀動(dòng)作,然后再換上新的刀具.其選刀 動(dòng)作和換刀動(dòng)作無法分開進(jìn)行,故編程上一般用“Txx M06 的形式,不能別離使用.而對(duì)于采用機(jī)械手換刀的加工中央來說,可以合理地安排選刀和換刀的指令的書寫位置和格式.在對(duì)加工中央進(jìn)行換刀動(dòng)作的編程安排時(shí),應(yīng)考慮如下問題：(1 )換刀動(dòng)作必須在主軸停轉(zhuǎn)的條件下進(jìn)行.2( ?)換刀點(diǎn)的位置應(yīng)根據(jù)所用機(jī)床的要求安排,有的機(jī)床要求必須將換刀位置安排在參考點(diǎn)處或至少應(yīng)讓Z 軸方向返回參考點(diǎn),這時(shí)就要使用G28 指令.有的機(jī)床那么允許用參數(shù)設(shè)定第二參考點(diǎn)作為換刀位置,這時(shí)就可在換刀程序前安排G 3 0指令.無論如何,換刀點(diǎn)的位置應(yīng)遠(yuǎn)離工件及夾具,應(yīng)保證有足夠的換刀空

8、間.(3 )為了節(jié)省自動(dòng)換刀時(shí)間,提升加工效率,應(yīng)將選刀動(dòng)作與機(jī)床加工動(dòng)作在時(shí)間上重合起來.比方可將選刀動(dòng)作指令安排在換刀前的回參考點(diǎn)移動(dòng)過程中,如果返回參考點(diǎn)所用的時(shí)間小于選刀動(dòng)作時(shí)間,那么應(yīng)將選刀動(dòng)作安排在換刀前的耗時(shí)較長(zhǎng)的加工程序段中.(5)換刀完畢后,不要忘記安排重新啟動(dòng)主軸的指令,否那么加工將無法持續(xù).(6 ) M06涉及的動(dòng)作較多,一般通過P L C對(duì)此指令進(jìn)行設(shè)計(jì)限制,不同的系統(tǒng)設(shè)計(jì)其動(dòng)作連鎖要求也不盡相同,因此參詳系統(tǒng)編程或使用說明書是非常重要的.m k y氛皿TO Iin?T03TO*圖1 16換刀編程圖例4 編程實(shí)例如圖 11- 6所示零件,分別用？40的端面銑刀銑上外表,

9、用?20的立銑刀銑四側(cè)面和AE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.以毛坯中央離上外表1 5mm處為 G54 的原點(diǎn),各刀具長(zhǎng)度和刀具直徑分別設(shè)定在H 0 1H04、 D 01DO 4中編程如下:程序含義%0002程序番號(hào)T01 M 6換上 T1G90 G54 G 0 0 X60.0 Y15.0 S1000 M3移刀到毛坯右側(cè)外部,并啟動(dòng)主軸G43 Z20 0 H0 1 M8Z向下刀到離毛坯上外表一定距離處,開切削液G01 Z 1 5.0F10 0工進(jìn)下刀到欲加工上外表高度處X - 6 0.0加工到左側(cè)左右移動(dòng)Y1 5.0移U Y= -15 上X60. 0 T2往回加工

10、到右側(cè),同時(shí)刀庫預(yù)先選刀T2Z20. 0 M9上外表加工完成,抬刀,關(guān)切削液M5主軸停G9 1 G 28 ZO.OZ軸返回參考點(diǎn)G 28 X0 Y0 M06X、Y回零,換刀G9 0 G54 X6 0 .0 Y2 5.0 S1 2 00 M 3走刀到右上角的起刀位置,啟動(dòng)主軸G43 Z-1 2 . 0H02 M8下刀到Z= -12 高度處,開切削液G01G42 X3 6 .0 D02 F 8 0刀徑補(bǔ)償引入,銑四側(cè)開始X -36.0 T 3銑后側(cè)面,同時(shí)選刀T3Y-25.0銑左側(cè)面X36. 0銑前側(cè)面Y30. 0銑右側(cè)面G 00G4 0 Y40. 0刀補(bǔ)取消,引出Z0抬刀至A、B面高度.G01Y

11、 -40.0F 80工進(jìn)銑削B 面開始前后移動(dòng).X21. 0Y40. 0X-2 1 . 0移到左側(cè)Y-40. 0銑削A面開始X-3 6 . 0Y4 0. 0Z20. 0 M 9A面銑削完成,抬刀,關(guān)切削液M 5主軸停G9 1 G28 Z 0.0Z向返回參考點(diǎn)G28 X0 Y0 M06X、Y 向返回參考點(diǎn),自動(dòng)換刀G 9 0G54 X 2 0. 0 Y1 5 .0S250走刀到右上側(cè)第一個(gè)？6小孔的中央位置處,啟動(dòng)主軸0 M 3下刀到初始咼度面,開切削液G43 Z25 . 0 H03 M8鉆孔1 、返回參考高度G99 G8 3 Z-2 5 .0 R 3 .0 Q 3 . 0 F 10 0鉆孔2

12、、返回參考高度Y0 .鉆孔3 、返回初始高度G98 Y-15.鉆孔4 、返回參考高度X-20. 0Y-15.0鉆孔5 、返回參考高度Y0 .鉆孔6 、返回初始高度G98 Y 1 5.關(guān)切削液M9主軸停M5Z向返回參考點(diǎn),同時(shí)選刀T4G91 G28 Z0. 0 T 4X、Y向返回參考點(diǎn).自動(dòng)換刀G28 X0 Y0 M06走刀到中間上方第一個(gè)?12孔中央位置處,啟動(dòng)主軸G90G54 X 0 Y8. 0 S800 M3下刀到離上外表 10 m m 的高度,開切削液G4 3 Z25.0 H04M8鉆孔7 、返回參考高度G99 G8 3Z-2 8 .0 R18. Q10. F80鉆孔8 、返回參考高度Y

13、 - 8 . 0關(guān)切削液M9主軸停M5Z軸返回參考點(diǎn)G9 1 G28 Z0.0X 、 Y 返回參考點(diǎn)G 28 X0 Y 0程序結(jié)束并復(fù)位.M30四、實(shí)訓(xùn)儀器及設(shè)備< 1 > 臺(tái)灣麗偉 V-6 0立式加工中央 1 臺(tái)< 2 > 12 0 xIOOx 20 金屬板料 1塊<3> 根本裝夾工具、刀具 1套五、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容及步驟V 1 > 麗偉V- 6 0立式加工中央的操作使用< 2>加工中央刀具的裝夾<3>自動(dòng)換刀程序調(diào)試與運(yùn)行1 麗偉V 60 立式加工中央使用簡(jiǎn)介1 數(shù)控操作面板麗偉 V-60立式加工中央使用FA NUC-18M 數(shù)控系

14、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F A NUC -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)鍵名功能說明鍵類別英文鍵名圖標(biāo)鍵名功能說明光標(biāo)鍵CURSGLJ光標(biāo)移動(dòng)用功能鍵PO S叵1位置坐標(biāo)顯示頁面鍵P AGE翻頁用PROG程序顯示aOFFS ETSET TING刀補(bǔ)、設(shè)置和預(yù)置 工件坐標(biāo)系的顯 示和設(shè)疋編輯鍵SHIFTa換擋鍵SYSTE M囤系統(tǒng)參數(shù)、診斷等顯示CANLr取消鍵MESA GE報(bào)警信息等顯示I NP UT數(shù)據(jù)輸入鍵CUSTO M?GRAPH凰軌跡圖形顯示 用戶宏程序顯示AL TER改寫鍵INSER T不插

15、入鍵復(fù)位鍵RESET解除報(bào)警、復(fù)位等DE LE TE刪除鍵幫助鍵HEL PMDI操作幫助plIIK-LGi |CRT宇備顯示器早符、團(tuán)形顯示器J口口口口口國(guó)QEBQELJ 同畫回® 回SE回 回AC0H ® 回辺E圖11-7塾疫換作而板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. 自動(dòng)AUT O 存儲(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)方式或稱自動(dòng)加工 編輯ED I T 編緝方式 MDI MDI手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式 ?®回零HOME回參考點(diǎn)操作方式選擇手動(dòng)J OG 手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給方式 手輪增量I NCJOG/MPG 手輪增量進(jìn)給方式?® H OME

16、 S TART回參考點(diǎn)執(zhí)行方式?©示教T E ACH示教方式在OPERAT ION S ELECT 功能選擇鍵區(qū),有如下功能設(shè)置SI NG L BL OCK 單段運(yùn)行方式？BLOCK DELET選擇跳段功能?OTP STO P 選擇暫停功能 ?DRY RUN 空運(yùn)行檢查方式 ？P RG T ES T程序校驗(yàn)方式A XI S IN HI B T全軸鎖定Z CA NCL Z軸鎖定另外,還有 SPEED/MU LTIPLY 速度倍率修調(diào)、 A XIS/DIRECTION 軸方向選擇等鍵區(qū).其中主要英文鍵名的含義是： CYCLE STAR T 循環(huán)啟動(dòng)、CYCL E ST OP 進(jìn)給保持、S

17、PDL DEC 主軸轉(zhuǎn)速遞減、 SPDL I NC 主軸轉(zhuǎn)速遞增、 S PDL CCV主軸正轉(zhuǎn)、 SPDL C W 主軸反轉(zhuǎn)、CL NT A U TO 切削液自動(dòng)模式、CLNT ON 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/緊刀氣閥限制的按鈕開關(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 A TC刀庫手動(dòng) 正、反轉(zhuǎn)按鈕,排屑器按鈕和超程解除按鈕等.3 根本操作特點(diǎn)麗偉V-6 0 加工中央的根本操作方法可參考XH 7 13A .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(HOM E ),然后選擇需要回零的坐標(biāo)軸 -X

18、+Y、 +Z ,再按回零執(zhí)行(HOME START )按鈕,貝U 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手輪限制方式,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 .加工中央刀具的裝夾1 ) 刀具組成加工中央常用 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 ).加工中央上的刀具安裝先選擇 J OG或 MPG操作模式,然后一邊按下手動(dòng)松/緊刀氣閥限制的按鈕,一邊將刀具安裝到主軸刀套中,然后松開手動(dòng)松/緊刀氣閥限制的按鈕即可.卸刀操作也是一樣,在JO G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/緊刀氣閥限制的按鈕,取下刀具后即松開手動(dòng)松/緊刀氣閥限制的按鈕.如果需要將刀具預(yù)裝到刀庫中作為 T1 ,可用MDI先執(zhí)行“ G 91