三菱cnc专用换刀指令在加工中心刀库中的应用.doc

三菱三菱 CNC 专用换刀指令在加工中心刀库中的应用专用换刀指令在加工中心刀库中的应用武汉三菱工控技术中心 黄风本文叙述了三菱本文叙述了三菱 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：三菱关键词：三菱 CNC 专用换刀指令专用换刀指令 斗笠式刀库斗笠式刀库 机械手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．名词术语由于 GX-DEVELOP 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：1.1 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1.2 刀套—指卡装的刀具的装置刀套也有编号1.3 刀盘—刀库中的旋转体。

带动刀套运动1. 4 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．换刀过程中的动作顺序2.1 斗笠式刀库的换刀顺序各轴（X，Y，Z 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2.2 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2.3 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2.4 简易转塔换刀X、Z 轴运动到换刀点→刀塔正向旋转选刀→暂停 0.3 分→刀塔反向旋转锁紧→换刀完 成3.三菱三菱 GX-DEVELOP 软件专用的换刀指令软件专用的换刀指令三菱 GX-DEVELOP 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3.1 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 R2950---R3639 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：3.2 设定刀具号（以 24 把刀为例）向刀库中的 R3000-R3079 顺序写入刀具号（刀库就像一酒店内的环行客房，R3000-R3024 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S.ATC.K11 指令就是一次性顺序安排所有客人住进客房）3.3 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 M200=ON 或 OFF 当 M200=ON 则刀盘正转，M200=OFF，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：（Rn——R500——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Rn +1）——R501——指定“换刀位置”文件寄存器地址号，该地址号存放于 R501 中Rn +2）——R502——指定“选定刀号”文件寄存器地址号，该地址号存于 R502 中Rn +3）——R503——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3.4“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3.4.1 刀盘正转图 6. 刀盘正转指令3.4.2 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 S. ROT. K1 指令获取旋转方向，最终完成旋转选刀3.5 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3.5 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 MG1---MG80(对应 R3000—R3079)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 R3000-R3079 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,R3000-R3079 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 S.ATC.K7/S.ATCK8.驱动其做环形运动,其刀具号在 R3000- R3079 中反映.而且只要驱动 S.ATC.K7/S.ATCK8 指令，则在屏幕上 MG1---MG80 立即对应显 示为 R3000-R3079 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。