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SiemensNC刀库管理

西门子810D/840D/840Di都可以使用刀库管理功能。

此课程以链式刀库为例，只介绍其中关于装刀，卸刀，找刀，换刀等基本操作，及相关的数据设定和PLC编程。

实验环境：

SINUMERIK840D

3个进给轴—X,Y,Z

刀库轴—A (Index 轴)

1个主轴—C

选件：刀库管理6FC5251-0AB12-0AA0

MD 18080: MM_TOOL_MANAGEMENT_MASK=1H 激活刀库管理功能

MD 18082: MM_NUM_TOOL=10 刀具数量

MD 18084: MM_NUM_TOOL_MAGAZINE=3 定义刀库数量

MD 18086: MM_NUM_MAGAZINE_LOCATION=15 刀位数量(包括刀位10，手爪2，主轴1，装刀位2) MD 18100: MM_NUM_CUTTING_EDGES_IN_TOA= 刀沿数量

MD 18106: MM_MAX_CUTTING_EDGE_PERTOOL 每把刀具刀沿的数量

MD 20310: TOOL_MANAGEMENT_MASK=1H 激活刀库管理功能

MD 20320: TOOL_TIME_MONITOR_MASK

MD 22550 TOOL_CHANGE_MODE 换刀方式

MD 22560 TOOL_CHANGE_M_MODE 激活刀沿的M代码

将A轴设置为INDEX轴：

MD 30501: $MA_INDEX_AX_NUMERATOR=360度

MD 30502: $MA_INDEX_AX_DENOMINATOR=10（对应10个刀位）

MD 30500: $MA_INDEX_AX_ASSIGN_POS_TAB=3

MD 30505: $MA_HIRTH_IS_ACTIVE=1

在PLC中使用FC18控制刀库轴运行，模拟找刀，换刀等刀库动作

刀库基本设置（10把刀具的链式刀库，无大小刀管理）：

1． START-up?Tool management?Magazine?New?在Name项中输入”my_mag”?回车?Type项选择”Chain magazine”?在Locations项中输入10回车?OK 2． Location types?New?在Name项中输入”my_loc”?Height项”2”?Width项”2”?OK 3． Buffer locations?New?在Name项中输入”my_spi”?Type项选择

Spindle?OK?New?在Name项中输入”gri_1”? Type项选择Gripper?OK? New?在Name项中输入”gri_2”? Type项选择Gripper?OK?选择gri_1?光标移动到

Assign to spindle项?Assign spindle?选择gri_2?光标移动到Assign to spindle项

?Assign spindle

4． Magazine configure.?New?在Name项中输入”my_test”?OK?Loc. Type项选择”my_loc”?From loc.项输入”1”?To loc.项输入”10”?Assign?Generate conf.file

?Load conf. File? Load?选择自动方式?按程序启动（MD20700=0）

系统将配置转换成工件程序，然后执行装入，装载成功后自动删除该工件。

5．做完刀库基本配置后，在Parameter中的第一个软键变为”Magazine list”

基本功能：

刀库管理有很多功能，包括换刀，大小刀管理，刀具寿命管理等等。

在此次连载中，先主要介绍换刀的功能。

说到换刀功能，实际上包括：

1．装载刀具Load

装载刀具是操作者将加工所需要的并在刀具调整站已测量好的刀具，按照一定的顺序插入刀库的步骤。

2．卸载刀具Unload

卸载刀具是操作者将已用过的刀具从刀库中卸下的步骤。

3．重装刀具Reload

重装刀具是操作者重新排列刀具的操作。个人认为应该是刀库因某些原因乱了后，重新排列的操作，因此，只是数据的调换，而没有刀库动作。

4．自动换刀

根据刀库的种类不同，具体的换刀步骤也不同。此次将以链式刀库+机械手换刀作为实例说明刀库管理如何使用。

从图中可以看到NCK与PLC的接口只有FC6和FC8,而其中只有FC8由用户编程。因此，从调试的角度看，NCK侧要做个配置（见连载1）----设定刀库类型、刀库刀位数量等等，FC8作为接口，在换刀的每个步骤，用户都需要在PLC程序中调用它，由FC8通知NCK现在在执行哪一步，NCK据此调整数据。

刀库管理的NCPLC设置

刀库管理刀库配置条件：双通道、双方式组。每个方式组配备一个带机械手的24位的刀库。 PLC编程一、DB71,DB72刀库数据块初始化。 1、使用FC100功能块设置DB4参数，初始化DB71和DB72数据块。 DB4数据结构如下：具体程序参考源文件中的FC100功能块。 2、OB100调用FC100

二、刀库接口信号PLC处理 1、DB71装刀、卸刀、刀库定位使用FB95功能块处理，功能块描述如下： CALL FB 95 , DB140 enable := //使能信号 ChanNo := //通道号 SpLocNo := //9998中主轴的Loc号 InterfaceNo := 1//2 //装载点的号 LoadingAck := //HMI刀具装载应答 UnloadAck := //HMI刀具卸载应答 RelocateAck := //HMI刀具移位应答 PositionAck := //HMI刀库移位应答 ManualLocPos:= //手动刀库移位脉冲 Reset := //中断应答 SettingMagNo:= //手动刷新刀库号目标位置（换刀点） SettingLocNo:= //手动刷新刀位号目标位置（换刀点） LoadingReq := //HMI装载请求

UnloadingReq:= //HMI卸载请求 RelocateReq := //HMI刀具移位请求 PositionReq := //HMI刀库移位请求 TargetLoadingMagNo := //输出HMI申请刀库移动的目标刀库号（装载点）TargetLoadingLocNo := //输出HMI申请刀库移动的目标刀位号（装载点）CurrentChangePointMagNo:= //输出当前刀库换刀点位置（换刀点） CurrentChangePointLocNo:= //输出当前刀库换刀点位置（换刀点）刀库操作说明：装载刀具

牧野刀库手动操作

V33机床刀库手动模式操作：确定在手动模式下。(已处在换刀状态下：G91G30Z0；G91G30X0；M19； M6；……)，操作步骤： CUSTOM（控制面板上）→MAINTENANCE(维护模式) →MODE SELECT(选择刀库手动模式) 在刀库手动模式屏幕中，可看到刀库的操作步骤： 1．如果卡刀情况发生，尽量在手动使刀库手柄回复原先位置前摘除主轴和转臂上的刀具夹头，然后再进行其他操作。此时可能需要使主轴首先恢复正常位置再在手动模式下摘除刀柄。 2．移动主轴前务必确认主轴上的刀具锁紧键是否关闭，并判断是否会影响下一步动作，以防止强迫拉出损坏机器。 3．刀库手动模式屏幕显示为：按键中的各项内容意思： 1、Shutter close：刀库门关闭 2、Shutter close：刀库门打开

3、Swing Arm High Speed Retract：旋转臂高速缩回 4、Swing Arm Low Speed Retract：旋转臂低速缩回 5、Swing Arm High Speed Retract Mode：旋转臂清洁气模式关 6、Swing Arm High Speed Advance：旋转臂高速伸出 7、Swing Arm Low Speed Advance：旋转臂低速伸出 8、Swing Arm High Speed Advance Mode：旋转臂清洁气模式开 9、Main Arm CW：机械手顺时针旋转180度 10、Main Arm CCW：机械手逆时针旋转180度 11、Gripper Unlock：锁紧块松开 12、Gripper Lock：锁紧块锁紧 13、Stroke Exend：行程扩张（该状态下换刀位置 X方向超程不报警）机床刀对刀交换操作步骤：进入刀库手动模式→○13X轴行程扩张（该状态下换刀位置X方向超程不报警）→将主轴置于换刀点位置（第二参考点）→主轴定向定位→②将刀库门打开→⑧旋转臂清洁气开→⑤旋转臂清洁气关→⑥或⑦旋转臂伸出→在手动模式下将主轴刀具松开→○12锁紧块锁紧→用手动方式将主轴抬起（用手轮摇起前相对坐标清零）→○10回转臂逆时针旋转180度→○11锁紧块松开→用手动方式将主轴下降回到第二换刀点位置（用手轮缓慢摇至相对坐标的零点）→主轴刀具夹紧→○3或○4回转臂退回原位→主轴移动到正常的行程之内→①刀库门关闭→○13行程扩张解除→退出刀库手动模式按键中的各项内容意思：

伺服刀库使用说明

內部位置上層-分度模式-使用說明 u操作上的注意事項: 使用內部位置上層-分度模式時，在驅動器送入電源之後，請先執行回原點動作後，再開始跑分度位置，以確保位置的正確性。參數 Pr46第一命令分周比分子、Pr49分度分割數設定、Pr4B命令分周比分母，設定完成後，為確保分度位置的正確性，請先執行回原點動作後，再開始跑分度位置。 u控制模式設定請將參數 Pr02[控制模式設定]，設定為內部位置上層-分度模式，設定值8。控制模式設定值第1模式第2模式【0】位置－ 1 速度－ 2 扭力－ 3 位置速度 4 位置扭力 5 速度扭力 6 位置上層-絕對位置－ 7 位置上層-相對位置－ 8 位置上層-分度模式－ u馬達旋轉方向設定設定參數 Pr41[脈波命令反轉]，可指定伺服馬達的旋轉方向。旋轉方向為面對軸心所觀察的方向。下表為伺服馬達執行各種功能動作時的對應旋轉方向。設定值功能/ 動作旋轉方向回原點方向CW 手動遞增MR-Inc CCW 【0】手動遞減MR-Dec CW 分度索引位置CCW排列回原點方向CCW 手動遞增MR-Inc CW 1 手動遞減MR-Dec CCW 分度索引位置CW排列

u I/F接線圖相輸出相輸出相輸出

u I/F接腳信號與位準定義 Pin No. 腳位定義1 功能1 腳位定義2 功能2 位準 1 PosBit6+ 分度點選擇6(+) A接點 2 PosBit5+ 分度點選擇5(+) A接點 3 4 PosBit6- 分度點選擇6(-) A接點 5 6 PosBit5- 分度點選擇5(-) A接點 7 COM+ 信號電源(+) 8 Origin 原點Sensor 輸入B接點 9 E-STOP 緊急停止輸入A接點 10 BK-OFF- 解除煞車(-) DO1- 狀態編碼1(-) 輸出 11 BK-OFF+ 解除煞車(+) DO1+ 狀態編碼1(+) 輸出 12 ZSP 零速度檢知DO2 狀態編碼2 輸出 13 GND 類比信號地 14 15 GND 類比信號地 16 17 GND 類比信號地 18 19 CZ Z相信號開集極輸出 20 PosBit4 分度點選擇4 輸入A接點 21 OA+ A相信號(+) 輸出 22 OA- A相信號(-) 輸出 23 OZ+ Z相信號(+) 輸出 24 OZ- Z相信號(-) 輸出 25 GND 類比信號地 26 MR-Step 手動移動-單步MR-Dec 手動單步-遞減輸入B接點/ A接點 27 MR-Con 手動移動-連續MR-Inc 手動單步-遞增輸入B接點/ A接點 28 PosBit3 分度點選擇3 輸入A接點 29 SVO-ON 馬達通電激磁輸入A接點 30 PosBit2 分度點選擇2 輸入A接點 31 FuncBit1 分度功能1 輸入A接點 32 FuncBit2 分度功能2 輸入A接點 33 PosBit1 分度點選擇1 輸入A接點 34 SVO-RDY- 伺服系統待命(-) DO3- 狀態編碼3(-) 輸出 35 SVO-RDY+ 伺服系統待命(+) DO3+ 狀態編碼3(+) 輸出 36 SVO-ALM- 伺服異常警報(-) DO4- 狀態編碼4(-) 輸出 37 SVO-ALM+ 伺服異常警報(+) DO4+ 狀態編碼4(+) 輸出 38 ON-POS- 位置完成(-) DO5- 狀態編碼5(-) 輸出 39 ON-POS+ 位置完成(+) DO5+ 狀態編碼5(+) 輸出 40 TLC 扭力極限檢知DO6 狀態編碼6 輸出 41 COM- 信號電源(-) 42 IM 扭力監視輸出 43 SPM 速度監視輸出 44 45 46 47 48 OB+ B相信號(+) 輸出 49 OB- B相信號(-) 輸出 50 FG 大地接地

FANUC刀库设定

2.1刀库初始化参数 2.1.1C计数器的设定该画面用于设定和显示功能指令的计数器(CTR:SUB5)的计数器的最大值和现在值。该画面上可以使用简易显示方式和注释显示方式。要移动到计数器画面，按下［计数器］软键。请将C0的设定值输入您使用刀库的最大刀具。LD-XPFA-A3顺序PMC目前只支持斗笠16把，斗笠20把，刀臂24把，刀臂32把刀具。请勿使用其他数据，否则会报1011ATC TYPE(C0,D103)SET ERROR!的PMC 异警。在C0的现在值位置输入你现在刀库对准换刀位的那把刀具的刀套号。C0在刀库使用中不可以设置为0或大于C0设定值的数据，否则会报1012CTR(C2)=0OR>MAG.CAPACITY!的PMC异警。

2.1.2D数据表的设定数据表具有两个画面：数据表控制数据画面和数据表画面。要移动到数据画面时，按下［数据］软键。 (1)数据表控制数据画面（［列表］画面）按下［数据］软键，出现用于管理数据表的数据表控制数据画面。该画面上可以使用简易显示方式和注释显示方式。在LD-XPFA-A3顺序PMC中，请将D数据表的地址D0一列的参数设置为00000001，数据设置应大于350。设置完成后，强烈建议切断NC电源一次。参数的具体设置含义如下：

(2)数据表画面（［缩放］画面）设定了数据表控制数据时，从数据表控制数据画面按下软键［缩放］，出现数据表画面。在此画面上，可以使用简易显示方式、注释显示方式和位显示方式。 1.在初次设置刀库时，请将D0设置为0，D1设置为1，D2设置为2……，依次设置，最大号为刀库的最大刀套容量号。例如，C0的设定数位20，那就把D0至D20按照0至20的顺序依次设置。C0的设定数位24，那就把D0至D24按照0至24的顺序依次设置。 2.操作面板上的选择性停止，工作灯，单节执行，机械空跑，单节忽略，自动断电全部按下有效时，在 MDI执行M79指令，也可以达到重置刀库的目的，但必须指出，M79重置，限于刀臂24把，刀臂32把刀具的刀库。不适用于斗笠刀库。 3.D103是刀库设置开关，在不使用刀库的时候，设置为99。 4.如果安装斗笠16把，斗笠20把刀的刀库时，设置D103为1或2都可以。 5.如果安装的是刀臂的24把刀，32把刀刀库时，请设置D103为6。（如果你安装的刀库的近接开关是输出为NPN形式，请设置D103为5）设置完成后，强烈建议切断NC电源一次。

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 90 o 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 11-4 角度布置机械手的换刀过程对于刀库侧向布置、机械手角度布置的加工中心，其换刀动作分解见图 11-4 。机械手换刀装置的自动换刀动作如下：（ 1）主轴端：主轴箱回到最高处（ Z 坐标零点），同时实现“主轴准停”。即主轴停止回转并准确停止在一个固定不变的角度方位上，保证主轴端面的键也在一个固定的方位，使刀柄上的键槽能恰好对正端面键。刀库端：刀库旋转选刀，将要更换刀号的新刀具转至换刀工作位置。对机械手平行布置的加工中心来说，刀库的刀袋还需要预先作90 o的翻转，将刀具翻转至与主轴平行的角度方位。（ 2）机械手分别抓住主轴上和刀库上的刀具，然后进行主轴吹气，气缸推动卡爪松开主轴上的刀柄拉钉。

常见的加工中心刀库问题及解决方法

1常见的过载报警及解决方法故障现象：某配套FANUC-0M系统的数控立式加工中心，在加工中经常出现过载报警，报警号为434，表现形式为Z轴电动机电流过大，电动机发热，停上40min左右报警消失，接着再工作一阵，又出现同类报警。分析及处理过程：经检查电气伺服系统无故障，估计是负载过重带不动造成。为了区分是电气故障还是机械故障，将Z轴电动机拆下与机械脱开，再运行时该故障不再出现。由此确认为机械丝杠或运动部位过紧造成。调整Z轴丝杠防松螺母后，效果不明显，后来又调整Z轴导轨镶条，机床负载明显减轻，该故障消除。 2数控机床转台分度不良的故障维修故障现象：一台配套FANUCOMC，型号为XH754的数控机床，转台分度后落下时错动明显，声音大。分析及处理过程：转台分度后落下时错动明显，说明转台分度位置与鼠齿盘定位位置相差较大；如果回零时位置同时也有错动，则可调节第4轴栅格偏移量(参数0511)来解决：如果转台传动有间隙，则可调节第4轴间隙补偿(参数0538)；如果机械螺距有误差，则

相应调整第4轴螺补。本例中发现转台回零后也有错动，调整0511数值后解决 3刀库不停转的故障维修故障现象：一台配套FANUC0MC系统，型号为XH754的数控机床，刀库在换刀过程中不停转动。分析及处理过程：拿螺钉旋具将刀库伸缩电磁阀手动钮拧到刀库伸出位置，保证刀库一直处于伸出状态，复位，手动将刀库当前刀取下，停机断电，用扳手拧刀库齿轮箱方头轴，让空刀爪转到主轴位置，对正后再用螺钉旋具将电磁阀手动钮关掉，让刀库回位。再查刀库回零开关和刀库电动机电缆正常，重新开机回零正常，MDI方式下换刀正常。怀疑系干扰所致，将接地线处理后，故障再未出现过。 4换刀不能拔刀的故障维修故障现象：一台配套FANUC0MC系统，型号为XH754的数控机床，换刀时，手爪未将主轴中刀具拔出，报警。分析及处理过程：手爪不能将主轴中刀具拔出的可能原因有： ①刀库不能伸出；②主轴松刀液压缸未动作；③松刀

实现刀库控制功能

附录9：实现刀库控制功能目录相关知识与技能 1．与刀库相关的电气连接 2．刀库控制的相关信号及其功能 2．1 主轴准停控制信号ORCMA 2．2 宏程序所用的系统变量 2．2．1 用户宏程序输入信号 2．2．2 宏程序报警变量 2．2．3 模态信息变量（#4003、#4006） 3．宏程序调用及刀库相关系统参数 3．1 指定调用宏程序的M代码值参数PRM#6080～6089 3．2 主轴准停位置设置参数（PRM#4031） 3．3 主轴定向速度参数（PRM#4038） 3．4 换刀点设置参数（PRM#1241） 3．5 其他相关参数 4．换刀宏程序 5．PMC控制程序思考题实训项目3.8 实现刀库控制功能以FANUC 0i系统加工中心或调试台为例，介绍一种通过宏程序调用实现斗笠式刀库换刀控制的方法。刀库容量为16（装16把刀），利用伺服主轴电动机的内置编码器进行定向/准停。实训学时：10学时。实训目的: （1）加工中心斗笠式刀库的操作与控制程序的编制。（2）掌握调用宏程序实现刀库控制的编程方法。（3）掌握调用宏程序实现刀库控制的相关参数设置。实训内容：（1）斗笠式刀库的操作。（2）控制刀库的宏程序设计。（3）刀库梯形图程序的设计与调试。（4）梯形图功能的调试。（5）宏程序调用实现刀库控制的相关参数设置。实训设备:

（1）配置FANUC 0i数控系统的加工中心/综合调试台。（2）个人计算机（PC）。（3） FANUC公司的梯形图编辑软件（FLADDER Ⅲ版本）。实训要点：（1）用FLADDER Ⅲ软件对PMC离线编程。（2）FANUC 0i PMC操作。（3）FANUC 0i 系统PMC程序传输与功能调试。（4）刀库控制用宏程序设计与加载。（5）PMC功能指令的应用。（6）刀库梯形图程序设计。（7）调用宏程序控制刀库的相关参数设置。（8）刀库控制功能验证。实训具体要求：（1）规范实训，按操作规范操作机床。（2）机床工作时，严禁用手或导体去触碰各通电电器，确保人身和设备安全。（3）操作刀库之前，必须保证机床执行手动回零操作。（4）验证刀库功能时，可采用单程序运行模态或单独执行相关的刀库辅助功能指令（M指令）操作，密切关注机床的动作，确保刀库与主轴不撞机。（5）具备加工中心的基本操作能力和应用水平。（6）熟悉FANUC 0i系统参数的设置方法与操作。组织形式：教师：演示与指导，组织学生训练、演示、讨论与评估。学生：根据设备数量，可在课内分组定时训练，也可预约训练，采取组长负责制，负责指导、提问与考核各组员。相关知识与技能： 1．与刀库相关的电气连接假设加工中心刀库的主电路如图附9-1所示。

斗笠刀库使用说明

K1000M4_Cs_EXT斗笠刀库使用说明 K1000M4_Cs_EXT斗笠刀库接口信号输入信号诊断表位号 7 6 5 4 3 2 1 0 X0.7: 模拟主轴手动换档信号 X0.5: X轴减速输入信号 X0.4: 4轴分度头输入信号 X0.3: 松拉刀开关信号 X0.2: 复合功能：宏输入，4轴分度头输入信号 X0.1: 复合功能：宏输入，4轴分度头输入信号 X0.0: 复合功能：宏输入，4轴分度头输入信号位号 7 6 5 4 3 2 1 0 X1.7: G31测量输入信号 X1.6: 负向硬限位 X1.5: Y轴减速输入信号 X1.4: 正向硬限位 X1.3: 宏输入 X1.2: 主轴定位完成输入信号 X1.1: 复合功能：宏输入,转台松开输入信号 X1.0: 复合功能：宏输入,转台夹紧输入信号位号 7 6 5 4 3 2 1 0

X2.7: 主轴报警信号输入 X2.5: Z轴减速输入信号 X2.4: 急停信号 X2.3: 倍率开关输入信号 X2.2: 倍率开关输入信号 X2.1: 倍率开关输入信号 X2.0: 倍率开关输入信号位号 7 6 5 4 3 2 1 0 X3.7: 模拟主轴高档位反馈 X3.6: 紧刀到位输入信号 X3.5: 4轴减速输入信号 X3.4：模拟主轴低档位反馈 X3.3：ESP 急停 X3.2: 暂停 X3.1: 启动按钮 X3.0: 程序开关位号 7 6 5 4 3 2 1 0 X4.7: ESP 急停 X4.6: 附加操作盒选择4轴 X4.5: 附加操作盒选择Z轴 X4.4: 附加操作盒选择Y轴

X4.3: 附加操作盒选择X轴 X4.2: 手轮脉冲当量 X4.1: 手轮脉冲当量 X4.0: 手轮脉冲当量位号 7 6 5 4 3 2 1 0 X100.7: 模式切换输入信号 X100.6: 松刀到位输入信号 X100.5: 刀库拉回到位输入信号 X100.4: 刀库伸出到位输入信号 X100.3: 数刀输入信号 X100.2: 刀库零位输入信号 X100.1: 刀库手动反转输入信号 X100.0: 刀库手动正转输入信号输出信号诊断表位号 7 6 5 4 3 2 1 0 Y0.7: 主轴制动输出 Y0.6: 报警输出 Y0.5: 主轴停止 Y0.4: 润滑油开 Y0.3: 冷却液开输出 Y0.2: 卡盘控制输出 Y0.1: 主轴反转 Y0.0: 主轴正转位号 7 6 5 4 3 2 1 0

刀库管理功能

为了达到一次装夹实现多工序加工的目的，现在的数控机床大部份配备了交换刀具系统，这样数控系统需要知道这些刀具的几何尺寸，还有刀具在刀库里的具体位置。为了适用工厂自动化生产的更高要求，有时还需要对刀具的加工时间或者是加工工件数进行监控，当达到刀具的加工寿命时，系统会提示操作者更换刀具，避免因为刀具的磨损而造成批量废品。在自动化程度更高的机床上，还可以为一些刀具配备一把或几把类似的刀具，叫做姊妹刀，当某把刀具达到加工寿命时，系统会自动挑选它的姊妹刀来代替，这样能保证加工的连续运行，上述这些功能统称为刀库管理功能，西门子840D系统可以选配刀库管理功能。在没有刀库管理功能时，系统只是管理刀具数据，主要是刀具的几何尺寸，当需要交换刀具时，系统会通过通道的接口信号通知PLC需要更换的新刀具号，PLC控制刀具换刀动作，当动作完成后，通知NC。具体接口信号如下： DB21.DBX61.0 T码改变，当NC遇到一个新的T指令时，该信号有效，信号只持续一个 PLC周期。 DB21.DBW118 T码的值，也就是要交换的新刀号的值，该信号在新的刀号来之前一直有效对于机床来说，一般有一个实际存在的刀库，同时根据实际情况，可能有一到两个机械手，至少一个主轴，有的刀库还需要用来装卸刀具的装卸站，系统把实际存在的刀库定义为刀库1，这个刀库里有定义好的刀座数，机械手和主轴定义为虚拟的缓存刀库，刀库号为9998，一般定义主轴为这个刀库里的第一个刀座，其它依次为机械手1，机械手2.....等等，对于装/卸刀具站而言，定义为另外一个虚拟的刀库，刀库号为9999，依据实际情况定义里面的刀座数，一般主轴都能用来装/卸刀具，所以至少算一个刀座。如下图所示：这台机床有一个实际的链式刀库，刀库号为1，里面有16个刀座，有一个主轴和两个机械手卡爪，它们都属于一个虚拟的刀库9998，分别对应为这个刀库里面的刀座1，2和3，还有一个装/卸刀具站，它的刀库号为9999，加上主轴也是一个装/卸刀站，这个刀库有两个刀座，分别为刀座1和2，下面以这个示例来说明刀库管理功能的调试。

刀库手动操作

确定在手动模式下。(已处在换刀状态下：G91G30Z0；G91G30X0；M19； M6；……)，操作步骤： CUSTOM（控制面板上）→MAINTENANCE(维护模式) →MODE SELECT(选择刀库手动模式) 在刀库手动模式屏幕中，可看到刀库的操作步骤： 1．如果卡刀情况发生，尽量在手动使刀库手柄回复原先位置前摘除主轴和转臂上的刀具夹头，然后再进行其他操作。此时可能需要使主轴首先恢复正常位置再在手动模式下摘除刀柄。 2．移动主轴前务必确认主轴上的刀具锁紧键是否关闭，并判断是否会影响下一步动作，以防止强迫拉出损坏机器。 3．刀库手动模式屏幕显示为： 1、TC SHUTR CLOSE 刀库门关闭 2、TC SHUTR OPEN 刀库门打开 3、WING ARM RET 旋转臂缩回 4、S.ARM RET DECEL 旋转臂清洁气开 5、WING ARM ADV 旋转臂伸出 6、S.ARM ADV DECEL 旋转臂清洁气关 7、RM SW 机械手顺时针旋转180度 8、RM SSW 机械手逆时针旋转180度 9、GRIPPER UNLOCK 锁紧块松开 10、GRIPPER LOCK 锁紧块锁紧 11、STROKE EXTEND 行程扩张（该状态下换刀位置X方向超程不报警）机床刀对刀交换操作步骤：进入刀库手动模式→{11}行程扩张（该状态下换刀位置X方向超程不报警）→将主轴置于换刀点位置→主轴定向定位→②将刀库门打开→④旋转臂清洁气开 →⑥旋转臂清洁气关→⑤旋转臂伸出→⑩锁紧块锁紧→⑦机械手顺时针旋转180度→在手动模式下将主轴刀具松开→用手动方式将主轴抬起→⑧机械手逆时针旋转180度→用手动方式将主轴移动到机床换刀位置→在手动模式下将主轴刀具锁紧→⑨锁紧块松开→③旋转臂缩回→①刀库门关闭→将主轴偏离换刀点位置→{11}行程扩张解除→退出刀库手动模式

FANUC刀库换刀——详解.

加工中心机床圆盘式刀库发那科系统PMC的编程技术安庆长谷川数控机床有限公司雷晓鹏北京发那科机电有限公司胡年自动换刀机构（ATC）是数控机床易发生故障的地方。本文介绍PMC的编程思路和方法，供大家讨论。此程序自2004年始已在数百台加工中心运用。一、基本规则 1、刀具在D0000到D0032登录。D0000登录主轴刀具号，D0001到D0032登录刀套内刀具号，在此假定刀库容量为32把刀。 2、执行T码时,刀库中T码刀具旋转到换刀口位置，在刀库旋转过程中，程序自动加工运行不中断，称之为预选刀。 3、M6执行换刀过程，执行前，Z轴必须回第一参考点，即 G91 G28 Z0或 M19 G91 G28 Z0。 4、允许的大径刀（如面铣刀）直径不容许超过普通刀具（以下简称：小径刀）最大直径的二倍，否则大径刀之间随机交换会撞刀。刀具重量不能超过刀库容许重量。大径刀刀具号设定规则：大径刀的相临两侧刀套内必须为空，空刀套的刀具号自动设定为99（也可设定其他数字，PMC识别为空刀）。D100内设定大径刀个数，小径刀刀具号必须大于大径刀个数乘2加1。初始设定主轴刀具号D0000必须是小径刀刀具号。 5、大径刀具交换规则：小径刀可放进大径刀刀套内，大径刀不可放进小径刀刀套内。主轴小径刀与刀库小径刀交换，一次性换刀；主轴大径刀与刀库大径刀交换，一次性换刀；主轴小径刀与刀库大径刀交换，一次性换刀，小径刀放进大径刀刀杯套内；主轴大径刀与刀库小径刀交换，第一次将原大径刀刀套内的小径刀换到主轴上，第二次再进行小径刀之间的交换。以上交换规则PMC自动识别换刀。 6、在刀库运行中发生停电等故障，具备中断点记忆和用按键操作恢复功能。有完善的电机保护和报警操作提示。 7、以上自动刀具交换（ATC）动作本文介绍的都用PMC完成，读者也可用宏程序和PMC结合编程实现。

刀具库管理操作规范

刀具库管理流程一、目的为了明确刀具的采购流程，提高刀具的采购及时和准确率，充分保障生产系统的生产需求，同时达到有效控制刀具的库存量，减少公司的资金占用，规范公司刀具的管理和使用，特制定本规定。 1、 2、两种类在公司 1 2 存确认需要采购后进入求购流程刀具库管理员→刀具工程师→仓储中心主任→分管副总→采购部门 3、新型刀具由刀具工程师负责请购（新型刀具是指为了提高加工质量或提高加工效率或降低综合加工成本选择一种或几种刀具代替现有刀具的刀具，或是之前没有使用过的刀具）。新型刀具初次采购回厂后，刀具工程师和相关作业长根据共同试用后的效果，决定是否继续使用该种刀具，或是继续试用其它刀具。

若确定继续使用该新型刀具，则以后的请购由刀具库或作业长负责。在公司A6中请购流程具体如下：刀具工程师→部门主管→分管副总 4、由于产品加工工艺的特殊性，而需要特殊定制非标刀具的请购由工艺部门提出申请交生产计划部，由生产计划部根据该产品的排产计划确定采购数量并负责请购。常规刀工具：需求刀工具的个人或班组填写请购单，经车间主任签字→交至仓购。 2天之专用刀具的刃磨必须由仓储中心刀具房统一安排；外委刃磨刀具由刀具房报计划，供应部协调安排。五、刀具的损坏针对个人借用刀具的损坏，仓储中心刀具房要编制统一的损报表，具体内容包括：刀具种类、材料、采购价格、现时价格、损失金额、损坏原因、责任人、车间主任。刀具房根据损报表逐一填写前面六项内容，再交给责任人和车间主任签字后，

将损报表交至仓储中心主任处。仓储中心主任根据刀具损坏赔偿的标准确定责任人赔偿金额（赔偿金额=损失金额×赔偿系数），再交至分管副总处，由分管副总做出批示后，最后交至人力资源部劳资，从责任人工资中直接扣除。刀具损坏赔偿标准： 1.当损失金额在200元以内，赔偿系数为0.5； 2.当损失金额在201—1000元，赔偿系数为0.55； 3.

刀库调试

CNC加工中心刀库的调试方法 CNC加工中心刀库的调试一般不需要顾客直接操作，销售厂家会有专业的人员把刀库调试好在送到顾客厂里。但是为了方便顾客了解调试的过程，我们在这里就讲解一下调试的方法。刀库分为圆盘刀库和斗笠式刀库两种，其中，斗笠式刀库分为电动和气动两种形式。调试方法： 1、固定百分表于主轴上检测刀臂两端的平直度（平直度在0.10mm以内）之后将三段式校刀器A件、B件分别装在主轴和刀臂上，用C件的松紧度作为参照来调整刀库位置 2、将刀臂摆到扣刀位置，刀臂将有一段时间保持固定不动，就可以确认已到达扣刀位置），大体校正刀臂和主轴中心孔的位置。 3、把百分表固定在工作台上，通过支架和刀库的调整块来校正刀臂前后、左右的水平度（水平度在0.15mm以内）如果左右水平度超差，可以用铜箔垫在刀库支架底部来调整。 4、调整CNC加工中心刀库位置，Ｃ件可以轻松通过Ｂ件而进入Ａ件的内孔即可。需要注意的是刀臂位置相对主轴要往前0.1mm-0.2mm，不能往后，往后会导致换刀时刀臂容易将CNC加工中心主轴打坏。 5、再次检查刀臂前后、左右的水平度（水平度在0.15mm以内）。

6、检查刀盘和刀臂的旋转方向是否正确。刀盘正转正确的方向应当是刀套号在递增；刀臂正确的旋转方向应当是刀臂的缺口往前走。 7、用手按动刀套上下的电磁阀，检查刀套上检测到位、下检测到位的信号是否正确。三菱系统： X20A（刀套上到位检测信号），X209（刀套下到位检查信号）发那科系统：X8.5（刀套上到位检测信号），X8.6（刀套下到位检查信号） 8、用扳手旋转刀臂电机尾端，检查刀臂刹车信号、扣刀信号是否正确。三菱系统： X203（扣刀，刀臂在主轴底下的位置），X204（原点，刀臂在初始的位置）发那科系统：X8.1（扣刀，刀臂在主轴底下的位置），X8.0（原点，刀臂在初始的位置）注意：用扳手旋转刀臂时，一定要将刀臂电机的刹车拉环拉起才能用扳手去旋转。 9、将刀柄装到主轴上，用手顶住刀柄，选择一个参考点，按松刀按钮，目测刀柄被打下多少距离，然后调节打刀缸的调节螺丝，如此重复，一直调到标准值为止。调好之后，将刀柄取下。标准的打刀量为1.5mm。 10、信号检测开关的触点应当刚好被压到圆弧的位置，如下图三菱系统：X20C（紧刀到位信号），X20D（松刀到位信号）发那科系统：X3.5（紧刀到位信号），X3.6（松刀到位信号） 11、将三段式校刀器Ｂ件装在刀臂上，不断调节参数，一直到符合标准为止。

刀库说明

第四章加工中心的编程与加工操作 4.2加工中心刀具的选用方法 4.2.1加工中心对刀具的基本要求加工中心对刀具的基本要求主要体现在以下几方面： 1）良好的切削性能：能承受高速切削和强力切削并且性能稳定； 2）较高的精度：刀具的精度指刀具的形状精度和刀具与装卡装置的位置精度； 3）配备完善的工具系统：满足多刀连续加工的要求。加工中心所使用刀具的刀头部分与数控铣床所使用的刀具基本相同，如图4.8所示。加工中心所使用刀具的刀柄部分与一般数控铣床用刀柄部分不同，加工中心用刀柄带有夹持槽供机械手夹持。 4.2.2自动换刀装置 1．自动换刀装置概述在加工中心加工零件的过程中换刀动作是由自动换刀装置完成的。自动换刀装置应该满足换刀时间短，刀具重复定位精度高，刀具储存数量足够，结构紧凑，便于制造、维修、调整，应有防屑、防尘装置，布局应合理等要求。同时也应具有较好的刚性，冲击、振动及噪声小，运转安全可靠等特点。自动换刀系统由刀库、选刀机构、刀具交换机构(如机械手)、刀具在主轴上的自动装卸机构等部分组成。 2．自动换刀方式的分类自动换刀方式分为两大类：一是由刀库和主轴的相对运动实现刀具交换。用这种形式交换刀具时，主轴上用过的刀具送回刀库和从刀库中取出新刀，这两个动作不能同时进行，

选刀和换刀由数控定位系统来完成，因此换刀时间长，换刀动作也较多。二是由机械手进行刀具交换。由于刀库及刀具交换方式的不同，换刀机械手也有多种形式，如图4.9所示。图4.9换刀机械手的形式 3．刀柄的形式刀具必须装在标准的刀柄内，我国TSG刀具系统规定了刀柄标准，有直柄及7∶24锥度的锥柄两类。分别用于圆柱形主轴孔及圆锥形主轴孔其结构如下图所示。图4.10中3为刀柄定位及夹持部位，2为机械手抓取部位，1为键槽，用于传递切削扭矩，4为螺孔，用以安装可调节拉杆，供拉紧刀柄用。刀具的轴向尺寸和径向尺寸应先在调刀仪上调整好，才可装入刀库中。丝锥、铰刀要先装在浮动夹具内，再装入标准刀柄内。圆柱形刀柄在使用时需在轴向和径向夹紧，因而主轴结构复杂，圆柱柄安装精度高，但磨损后不能自动补偿。而锥柄稍有磨损也不会过分影响刀具的安装精度。在换刀过程中，由于机械手抓住刀柄要作快速回转，拔、插刀具的动作，还要保证刀柄键槽的角度位置对准主轴上的驱动键。因此，机械手的夹持部分要十分可靠，并保证有适当的夹紧力，其活动爪要有锁紧装置，以防止刀具在换刀过程中转动或脱落。

链式刀库的调试步骤

刀库调试步骤一、链式刀库的简介 1．为了提高数控龙门镗铣床在批量加工中的效率，我厂自行开发了重型链式刀库，刀库容量在现有的两米至五米重型及超重型数控龙门加工中心产品中，分为40把刀，60把刀两种(也可多把刀)，其中刀库内刀具类型有ISO50号，ISO60号两种（即大小刀），传动比为1：160，刀库装刀具时采用固定刀座形式，刀库可正、反向回转，就近找刀，位置控制采用西门子绝对值编码器，刀库零点已存在，不需回零，刀座60号刀（或40号）即ISO60号刀套位对应为刀库零点。 2．本机床刀库电机采用西门子公司的交流伺服电机。采用粗定位和精定位两次定位，来完成刀库的准确定位。刀库运行条件：（A）机械手不在刀库侧(在中间位) （B）刀库自动换刀位处于紧刀状态（C）刀库手动换刀位处于紧刀状态 3．机械手动作（1）机械手溜板有垂向运动（2）机械手溜板有横向运动（3）机械手臂的伸缩运动（拔刀或插刀）（4）机械手A或B的夹紧松开运动（5）机械手90度转位运动（立卧装刀转换）（6）机械手180度转位运动（A，B爪调换）（7）机械手90度转位的定位销插拔运动（回转头定位销插/拔）（8）自动换刀刀具锁定拨叉的锁定和开锁运动（9）手动拉刀刀具锁定拨叉的锁定和开锁运动注意：当机械手处于刀库侧或机械手在插刀状态时，不允许机械手进行旋转运动。在每一个位置都有感应开关监控其是否到位，并在面板上有相应的提示信息。 4. 刀库手持操作盒为了方便故障检测和刀库手动装卸刀具，本机床为刀库和机械手专门配有一个“手动分步操作盒”。在其上面有如下主要元件：输入点输出点（灯、阀）（1）单步选择开关（24位）I96.3——I96.7 （2）面板生效钥匙开关I96.0 Q104.0 （3）单步起动按钮I96.1 Q104.1 （4）蜂鸣器Q109.4 Q109.5 （5）刀位选择按钮I98.0——I98.7 （6）刀位显示器Q117.0——Q117.7 (7) 急停按钮I96.2

DA立斗刀库使用说明

DA立斗刀库使用说明 ·刀库实现的功能一：刀库的旋转总电源的相序对刀库的正反转有影响，用户接线的时候应该注意。 1、自动方式：刀库伸出到位(X101.2)，主轴松到位（X101.7）才能实现刀库的旋转（通过参数k6.6可以屏蔽这2个信号）。通过M54指令实现。附换刀子程序如下： O9006 N10 G65 H82 P140 Q#1008 R0 N20 G91 G30 P2 Z0 M19 N30 G65 H81 P30 Q#1012 R0 N40 G65 H82 P40 Q#1010 R0 N50 M52 N60 M50 N70 G30 P3 Z0 N80 M54 N90 G30 P2 Z0 N100 M51 N110 M53 N120 M56 N130 M05 N140 M99 注意：该程序要求执行换刀时，当前刀库空刀。如果手动方式转刀后，请将刀库转回和主轴刀具对应的当前刀库上来。 2、MDI方式：刀库可以任意位置旋转。通过M54指令实现。以上两种方式下，主轴刀号与换刀目标刀号一致时，不会输出刀库旋转。 3、手动方式：能在任意位置和任意状态下旋转刀库。通过正、反转按钮实现。可外接正转输入信号x101.4,反转输入信号x101.6实现。K6.4=1时，可以按面板上的换刀键（x41.4）实现，此时在手轮方式下，按该键为刀库正转，手动方式按该键为反转。二：松拉刀 1、自动方式和MDI方式：在主轴未旋转时，能实现任何位置的松刀和紧刀。通过M50指令实现松刀；通过M51指令实现紧刀。 2、手动方式：由一个按钮实现主轴松拉刀的控制。每按一次按钮，松刀和紧刀状态相互切换。由非手动方式转为手动方式时，不论以前手动方式下，主轴是松刀还是紧刀状态，都会输出紧刀信号。由手动方式转为其它方式时，会保持其它方式的上一次状态。三：通过参数可以选择零位信号的有无（不用考虑该功能）当刀库选配无零位信号功能时，设置TO_K=0。当刀库选配有零位信号功能时，设置TO_K=1。零位信号的位置要和一号刀的数刀信号位置相重合，否则只能设置为TO_K=0。四：主轴有无刀的判断在使用前需提前设定一次，以后不用再次设定（包括断电情况）。D22=0，表示无刀；D22=1，表示有刀。第一次换完刀后，每次都认为有刀，如果主轴实际出现无刀现象，须将D22=0重新设定。五：掉电保持功能 1、正常开关机：上电后，回机床零点后，可以直接使用，能正常换刀。且不出现任何报警。 2、非正常断电：换刀中突然断电，再次重新上电，会产生16号报警，报警内容为刀库当前刀号与主轴