加工中心斗笠式刀库换刀装置的设计[1]

HNC-08MD系统斗笠式刀库换刀操作说明书V0.5

HNC-08MD系统斗笠式刀库使用说明书V0.5 1、换刀基本过程对于HNC-08MD系统来说，无论是斗笠式刀库还是机械手刀库，其换刀过程均为通过M6调用9999子程序来执行的，9999为扩展程序，如果系统参数中2号参数为0，则可以通过《程序》--《选择程序》--《扩展程序》载入9999程序入内存，来查看9999程序，也可以在电脑上在..\HNC-08MD\EXT目录下用文本方式打开9999文件，查看里面的内容。 M6调用9999程序之后，再通过调用相应的M扩展代码，对换刀的整个过程进行控制。换刀的M扩展代码可以在《系统设置》——《辅助功能》里面进行查看。 2、刀库配置表刀库配置表在主界面的《刀库配置》界面下，刀库配置表提供了主轴上和刀库上的所有的刀具信息。刀库表起始地址：刀库表存储于PLC数据表中，该配置项用以设置刀库表在数据表中的起始地址。该配置项为参数P0196的引用，与修改参数P0196具有同等效果。（机床级权限）刀具数量：设置刀库中能存储的刀具数量。该配置项为参数P0195的引用，与修改参数P0195具有同等效果。（机床级权限）当前刀具号：设置主轴上夹持刀具的刀具号。该配置项为数据表D045的引用。当前刀位号：设置刀库上在换刀位置上的刀位号。该配置项为数据表D044的引用。刀具号：设置刀库每个刀位上所装夹刀具的序号。刀库表的相关地址为：刀库表首地址 = 刀库表起始地址设置值刀库表尾地址 = 刀库表起始地址+刀具数量-1 刀位地址 = 刀库表起始地址+刀位号-1 数据表中非易失性存储单元地址范围为D000～D255，因此，刀库表尾地址最大不能超过255，否则系统报错。对于斗笠式刀库来说，刀位号与刀具号一一对应，所以实际的【刀库配置】的刀库配置表内的各个刀位上的刀具号就没有意义，有效的内容只有“当前刀具号”同“当前刀位号”，其二者应该一致。 3、斗笠式换刀 3.1、指令格式斗笠式换刀的代码格式： 1、“M6TX”或者“TXM6”，X为刀具号； 2、“TX;……;M6”；即在执行M6的前面先执行TX，再执行M6，但是这种格式并不能够预选刀，最终选刀的动作还是在执行M06时执行，如果M06前面没有TX，则系统会报警。推荐使用第一种代码格式。 3.2、操作过程 3.2.1、初次操作初次操作先定义好刀盘上各个刀位的刀位号，再通过M10刀库正转或者M11刀库反转使刀盘上想要的刀位转动到当前刀位的位置，再在【刀库配置】的刀库配置表将“当前刀具号”和“当前刀位号”里均填上当前实际的刀位号。例：在刀盘上做好刀位标记后，通过M10或者M11将刀盘转动到想要的5号刀位上，再将【刀库配置】的刀库配置表里将“当前刀具号”和“当前刀位号”里均填上5。初次操作是针对用户第一次使用刀库进行刀库检查所使用，或者在换刀转动刀盘的过程中终止换刀之后均要进行上述操作。 3.2.2换刀操作换刀操作为M06TX，X为刀具号，若X为0，则M06T0执行时系统会报警。当正确的输入换刀指令后，系统会先将刀具还到刀盘里面，再进行转动刀盘选刀，选中刀具之后，最后进行装刀的操作。换刀操作之后，【刀库配置】的刀库配置表里“当前刀具号”和“当前刀位号”均同步更新。 3.2.3换刀的中止操作 1、通过按“急停”按钮中止换刀的动作； 2、通过按“进给保持”按钮暂停换刀； 3.2.4装卸刀操作装刀操作： 1、先执行M06TX，X为想换的刀具号； 2、再手动将X号刀具装到主轴上； 3、重复上面的操作，可以继续装刀。卸刀操作： 1、先执行M06TX，X为想卸的刀具号； 2、再手动将X号刀具从主轴上卸下来； 3、重复上面的操作，可以继续卸刀。 3.3换刀规则及注意事项 1、执行M06TX后，无论换刀成功与否均会取消刀具长度补偿和刀具半径补偿。 2、换刀时必须保证刀盘的当前刀位上永远没有刀具，如果当前刀位上有刀具，此种情况禁止进行换刀操作。 3、【刀库配置】的刀库配置表里“当前刀具号”和“当前刀位号”不一致，换刀时系统会产生报警。 4、当M06TX中X有效时(X不为0且在刀库范围之内)，且X等于主轴上的刀具号，即当前要换的刀具就在主轴上，则执行此命令不会有任何动作，也不会报警。

刀库换刀流程和逻辑思路

刀库换刀流程和逻辑思路 · 乱刀式刀库的换刀流程图

固定式刀库的换刀流程图固定式刀库换刀过程分解：固定式刀库换刀动作可分为三个，即取刀、还刀和换刀。由于采用固定刀位管理方式，刀具的交换实际上是还刀和取刀这两个动作。（斗笠式刀库控制约定：1．斗笠式刀库采用固定刀位，即刀套号就是刀具号；2．取刀时，刀库就近找刀） ①取刀现状：主轴上无刀具编程：M06 T* 刀库动作描述： ②还刀现状：主轴上有刀具编程：M06 T0 刀库动作描述： ③换刀现状：主轴上有刀具编程：M06 T* 刀库动作描述：刀具交换的过程，就是还刀加上取刀的过程。固定式刀库自动换刀装置电气控制电气控制电路包括接强电电路和PMC控制电路两部分。下图所示为接触器控制电路。主电路由空气开关QF、KM1主触点、KM2主触点、三相异步交流电机M等组成。控制电路中中间继电器KA1与KA2分别控制接触器KM1和KM2的线圈，控制刀库电机M的正反转和停机制动。实现刀具的选择从而达到精确选刀的目的。电动刀库电气控制线路图

四、固定式刀库自动换刀装置的PMC控制 PMC控制包括硬件控制和软件控制两方面。硬件控制包括输入信号的接入和输出信号的控制。下图所示为电动刀库PMC接线图。在此例应用中，传感器信号分别接在X2.0、X2.1输入端口，而控制正反转接触器KM1、KM2的中间继电器的线圈分别由Y50.1、Y50.2控制。电动刀库PMC接线图图6 刀库旋转逻辑梯形图例如，加工中心在执行M06T1换刀指刀令时的换刀结果是：刀库中的T1刀装放轴。（1）D SCH功能指令（检索功能）当CNC读到T1指令代码信号时，将此信号信息送入PMC。当PMC接到寻找新刀具的指令T1后（FT3为“1”）在模拟刀库的刀号数据表中开始T代码数据检索出来存入F26地址单元中。然后将1号刀所在数据表中的序号1存入到检索结果输出地址D100中，同时R10.2为“1”。由于R9091.0为“0”。即断开，所以DSCH功能指令按规定2位BCD码处理数据。（2）C OIN功能指令（比较指令）当R10.2为“1”时，地址D100的内容（指令1号）和地址D200（当前刀套数据表序号4）的内容作比较。数据一致时，输出R10.3为“1”，不一致时，R10.3为“0”作为刀库旋转达ROT功能指令的条件。（3）R OT功能指令（旋转指令） ROT功能指令中，旋转检索数（刀套位置个数）为12，现在位置地址为D200（存放当前刀套号4），目标位置地址为D100（存放T1号刀具的刀套号1），计算结果输出地址为C1。

加工中心刀库装置设计_时雨

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!! 5计算及试验情况5.1 疲劳仿真分析 2010年4月，委托北京交通大学采用AAR 机务标准M-1001-97“货车设计制造规范”中确定载荷谱和“BS EN 1993-1-9： 2005Euro code 3：钢结构设计规范”中的疲劳寿命预测方法及S-N 曲线，对CW1型米轨敞车设计方案进行了疲劳仿真分析计算，结果表明该车体各部位结构的疲劳寿命均大于600万km 。5.2 动力学性能仿真分析 2010年4月，委托西南交通大学对CW1型米轨敞车设计方案进行了动力学性能仿真计算，结果如下：（1）空车工况车辆的临界速度为101km/h ，重车临界速度为108km/h ，空重车临界速度均高于最高运行速度80km/h 的110%；能够满足运行要求，并且稳定性具有一定的裕量。（2）在所计算的速度范围和曲线工况下，轮轴横向力最大值、脱轨系数最大值和轮重减载率最大值都能够满足GB5599-85的要求，能够保证安全运行。（3）在美国五级谱的激励下，速度在90km/h 以下范围内，空、重车的横向、垂向平稳性指标和平均最大加速度均为优，车体振动最大加速度垂向均小于0.7g ，横向均小于0.5g 。 5.3 静强度试验 2011年6月委托青岛四方车辆研究所，在包头对CW1型米轨敞车样车进行了车体静强度试验，分别对车体在纵向载荷、垂向载荷、侧向力、顶车载荷和翻车机工况作用下的强度进行了试验验证。试验结果表明：CW1型敞车车体强度满足TB/T1335-1996的要求，并具有一定的强度储备。车体刚度试验与垂向静载荷试验同时进行，测量中梁中央处和心盘处的位移值，并计算中梁中央处相对于心盘处的挠度。中梁中央处相对于心盘处挠度为3.52mm ，挠跨比为0.49/1500＜1/1500，满足设计和用户要求。5.4 线路运行试验 2011年11月，首批CW1型米轨敞车在印度尼西亚用户指定线路上进行了车辆线路运行试验，运行性能稳定、状态良好，符合运用要求。6 结论通过样车试制及相关试验，以及运用考验，CW1型米轨敞车符合标准及用户使用要求，效果良好。（编辑立明）作者简介：高宏强（1974-），男，高级工程师，从事产品研发营销管理工作。收稿日期：2０１２－１１－１９加工中心刀库装置设计时雨（哈尔滨市国际工程咨询中心，哈尔滨150000 ）1引言随着科学技术的飞速发展和经济竞争的日趋激烈，产品更新速度越来越快。形状复杂的零件越来越多，对精度的要求也越来越高。多品种、中小批量的生产方式逐渐占据了工业市场。激烈的市场竞争使得产品研发生产周期逐渐缩短。传统的加工设备和制造方法已难以满足这种多样化、柔性化的高效高质量零件加工要求。近几十年来，世界各国十分重视发展能有效解决复杂、精密、小批多变零件的数控加工技术，在加工设备中大量采用以微电子技术和计算机技术为基础的数控技术［1］。加工中心就是一种这样应运而生的数控设备［2］。目前我国加工中心技术水平同发达国家相比仍存在巨大差距，本设计力求在刀库及换刀装置方面最大限度地改进并设计出相对可靠、高效率的刀库装置［3］。2 刀库的综述首先我们要对刀库进行一次系统的定义。刀库是储存加工工序所需的各种刀具的机构，可以按程序指令，把即将使用的刀具迅速、准确地送到换刀位置，并接受计算机指令将使用过的刀具复位。因此，刀库不单单是储存刀具的单一机构，而是能够按程序运作的一个精确机构［4］。常见刀库形式可分为三种：圆盘式刀库，链条式刀库以及斗笠式刀库，具体对比见表1。对于每种刀库，它们各自的结构也不同，这里主要介绍设计中所选择的圆盘式刀库结构［5］。传统圆盘式刀库通摘要：在全面了解数控加工中心的结构、工作原理和控制方法的基础上，设计出加工中心的刀库装置。根据加工中心刀库的工作原理，确定结构与技术参数并给出结构设计方案，设计出一套符合技术要求的刀库，具有工作效率高、刚性好、使用寿命长等特点。关键词：数控加工中心；刀库；刀座中图分类号：T G659文献标识码：A 文章编号：1002－2333（2013）01－0138－02 解决方案 SOLUTION 工艺／工装／模具／诊断／检测／维修／改造机械工程师2013年第1期 138

斗笠式刀库的设计

济南铁道职业技术学院

毕业设计指导书（高职机电一体化专业08级）一、设计题目斗笠式刀库的设计二、设计目的随着科学技术和社会的发展，对机械产品的性能、精度、质量、生产率和成本提出了越来越高的要求，数控机床的出现，开创了机械加工自动化的新纪元，不仅能提高产品的质量和生产率，降低生产成本，还能改善工人劳动条件。一个零件往往需要多道工序完成，而单功能的数控机床只能完成单工序的加工，因此在零件生产过程中，要进行多次装卸换刀工作，不仅影响劳动效率，还降低了工件精度，加工中心和普通单功能机床的区别在于有了刀库和自动换刀装置，这样，一次装夹就可完成多到工序的加工，提高了零件精度和劳动效率。现在加工中心上刀库种类很多，有斗笠式、圆盘式等，其中斗笠式刀库结构简单，运动集中，适合与立式加工中心。刀库成本低，工艺要求不高，但是国内生产此类刀库的企业较少，大部分需要进口，价格相对较贵，因此本课题非常有研究价值。三、设计的技术要求

1、斗笠式刀库主要工作过程为：斗笠式刀库换刀时，由三步组成，第一、刀库横移装置移动到主轴箱可以到达的位置；第二，刀库分度装置进行选刀，通过精确地分度、定位，将下个工序需要的刀送到指定位置；第三，主轴上自动装卸刀机构准确取刀装刀。具体过程为： 1）、系统接收到换刀指令。 2）、气缸推动刀库移动到主轴位置，保证当前刀位上为空，准备换刀。 3）、主轴打刀缸释放，将主轴上当前刀具放置到刀库空刀位置。 4）、刀库电机转动，接近目的刀具位置时，接近开关发送指令，电机减速，转到位置停止，准备换刀。 5）、主轴完成装刀动作。 6）、刀库气缸带动刀库返回。一个换刀动作结束。 2、机械结构的设计通过对加工中心刀库工作目的及工作过程的了解，设计出用横移机构、分度装置及刀盘。 3、技术参数 1、机械结构 ①刀库有8刀位。 ②使用槽轮机构完成分度。

基于宏程序和PMC控制的斗笠式刀库换刀的实现

基于宏程序和PMC控制的斗笠式刀库换刀的实现作者：王刘成杨晋萍裘虹来源：《电子世界》2012年第19期【摘要】运用ladder编程软件和宏程序编辑，通过FANUC系统宏程序变量与PMC指令的结合，以及NC指令的调用，实现斗笠式刀库的换刀控制，从而达到换刀的有效进行，保证机械加工的精度，实现了NC机床的高效，高精加工，提高了生产效率和效益。【关键词】NC；宏程序；PMC；功能指令斗笠式刀库存放刀具数量为16～24把，刀库移向主轴实现换刀动作，具有容量少、构造易懂、刀库旋转、找刀容易、方便控制的优点，在经济型加工中心中应用很多。本文主要针对斗笠式刀库的特点，运用PMC和宏程序实现对斗笠式刀库的换刀控制。一、换刀动作及时序图当主轴刀具进入刀库刀套后，主轴向上进给，脱开刀具，随后刀库旋转。当输入的指令刀具在主轴正下方位置时，主轴向下进给，让刀具进入主轴锥孔，主轴夹刀后，刀库退到初始位置。其换刀动作详细如图：（1）主轴移动到换刀点：图1（a）（2）主轴定位（3）刀库向前到换刀点抓取旧刀：图1（b）（4）主轴松开刀具（5）Z轴向上移动出换刀空间：图1（c）（6）刀库据指令找刀：图1（d）（7）Z轴向下移动至换刀点：图1（e）（8）主轴紧紧新刀（9）刀库后退至初始位置：图1（f）

（10）刀库时序图：图2 整个刀库的动作主要靠刀库电机、汽缸和主轴的相互结合控制实现。时序图中的分度电机通过PMC功能指令实现刀库的正反转就近找刀，其中的接近开关信号可用于刀库计数以此实现刀库原点复归和数刀。汽缸的功能主要用于接收PMC发出的信号以控制刀库整体向前或后退，为换刀或换刀后的运行NC程序作准备。二、FANUC换刀宏程序流程图主要通过NC程序、PMC、宏程序实现，其中宏程序变量类型如表一所示，换刀时序框图如图3，相关说明如右侧所示。三、功能指令 FANUC 0ID系统的功能指令有104个，其中常见的用于刀库控制的PMC功能指令主要有以下几个，现分别加以说明，其中的SUB是功能指令的代码。五、结语通过宏程序，PMC，NC的有机结合控制在加工中心上的应用，改善了原来的换刀速度和换刀的安全性，提高了机床的生产效率，使斗笠式刀库的换刀更为安全，简捷，有效，经济。参考文献 [1]FANUC（北京）有限公司.B—61863梯形图语言编程说明书，2003. [2]FANUC（北京）有限公司.GFZ—61803E—1/07 Macro Complier/Macro Executor Programming Manual. [3]FANUC（北京）有限公司.B—64305CM/01 FANUC Series 0i—MODEL D维修说明书，2009. 作者简介：王刘成（1983—），男，河南周口人，现供职于山西大学工程学院，研究方向：数控机床应用技术。裘虹（1964—），女，浙江嵊州人，浙江特种电机有限公司工程师，研究方向：伺服电机。

数控加工中心刀库设计论文_本科论文

1前言 1.1数控加工中心简介加工中心是一种可以对工件进行多工序加工的数字控制机床，它装备有刀库，并可以自动更换里面的刀具。工件经过一次装夹之后，数字控制系统能控制机床按照不同的工序，自动选择刀具或者更换刀具，自动地改变机床主轴的转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹，并且可以完成很多其他辅助机能，依次完成工件几个面上多工序的加工。减少了工同时也减少了工序之间的工件周转、搬运和存放的时间，大大缩短了生产的周期，具有显明经济效益。一种功能较全的数控加工机床就是数控加工中心。目前数控加工中心是世界上生产产出的数量最高、最广的应用数控类机床之一。它综合加工的能力特别强，工件一次装夹后能够完成很多的加工内容，加工工件质量比较高，就要求中等加工难度和批量生产的工件，其加工效率是普通类机床的6～10倍，特别的是：它还能够完成许多普通机床所不能完成的加工，对要求精度高，单件加工或中小批量多品种生产形状较复杂的尤为适和。它把削铣、钻、攻等功能加在一个装置上，使其具有多种工艺手段。加工中心设置有储存刀具的刀库，刀库中存放着各种不同数量和规格的刀具或量具，在加工过程中利用程序来实现自动地更换和选用。这就是加工中心与数控铣、镗的差异。加工中心是一种综合的加工能力比较强的设备，工件一次装夹之后就能完成很多的工步，加工精度很高，就批量的中等的工件而言，其加工效率是普通制造机器和设备的7～12倍多，尤其是它能够实现很多普通机床所不能完成的加工，就像一些特别的行面等。这将会使新产品的研制和更新换代节省大量的人力和物力，从而使得企业具有特别强的竞争力。 1.2数控加工中心刀库系统简介刀库系统是一种可以提供自动化加工过程中所需的换刀及储刀需求的装置。藉由电脑程式（PLC）的控制，可以实现各种不同的加工的需求，如攻、削、

KMCsEXT斗笠刀库使用说明

K1000M4_Cs_EXT 斗笠刀库使用说明 ?刀库实现的功能一：刀库的旋转 1、自动方式：刀库伸出到位，主轴松到位才能实现刀库的旋转。通过M54 指令实现。 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：能在任意位置和手动方式下旋转刀库。通过正、反转按钮实现。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。按下按钮时，松刀输出；松开按钮时，紧刀输出。由非手动方式转为手动方式时，不论以前手动方式下，主轴是松刀还是拉刀状态，都会输出拉刀信号。由手动方式转为其它方式时，会保持手动时状态。三：通过参数可以选择零位信号的有无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刀号不一致。直到两者一致时，报警会解除。解决办法为，将D27 中的数值在 MDI 方式中，以刀号形式输入运行，即可解除报警。例：D27=15。须在 MDI方式中输入 T15,运行。报警就解除了。首先回零，然后可以正常换刀。 3、当刀库选转到位后，换刀未完成时断电，上电时将D21 设置为 1，即可开始换刀。注：如果是单拨叉刀库换刀中断电或执行急停、复位操作，有可能出现刀号混乱，应根据实际情况进行刀库调整。六：刀具号的查看在 D27 中能查看到当前刀库的实际在位刀号。在 D25 中能查看到本次换刀所需换刀步数。在 D24 中能查看到当前需要换到的目标刀号。在 D23 中能查看到上一次正确换刀后的刀号。在 D22 中能查看到当前主轴是否有刀。在 D21 中设置是否正常换刀完成。七：补充说明 1．重新上电或急停后，必须执行手动回零操作，否则执行程序将出现“进给轴未回零”报警。 2．刀库有完善的报警提示信息。 3．手动执行刀库正、反转时，每按一次刀库运转都执行一个刀位，可重复执行。 4．换刀子程序结束后使用绝对坐标编程，请在更换刀具后重新设定编程方式。 ?换刀操作说明一：在换刀子程序中将换刀位置设置好。须根据实际情况设置子程序中的坐标值。（由机床厂家完成）二：根据是否选配零位信号，和零位信号所在的位置，设置TO_K参数。TO_K = 1表示有零位信号。三：根据主轴是否有刀，在 D22 中进行设定， D22=O 表示无刀， D22=1 表示有刀。如果有刀时，刀库当前

加工中心刀刀库(链式刀库)机械毕业设计方案

第一章绪论本章首先从数控机床的发展历程引出加工中心的发展趋势，再具体到本次设计针对的刀库的任务要求，明确了本设计任务的主要内容。引言 1952年世界上出现了第一台数控机床，使多品种、中小批量的机械加工设备在柔性、自动化和效率上产生了巨大变革。1958年第一台加工中心问世，它将多工序<铣、钻、镗、铰、攻丝等）加工集于一身；适应加工多品种和大批量的工件；增加机床功能<自动换刀、自动换工件、自动检测等），使自动化程度和加工效率上了一个新台阶；使无人化<或长时间无人操作）加工成为现实。90年代以来，数控加工技术得到迅速的普及及发展，数控加工中心在制造业得到越来越广泛的应用。目前国内企业生产制造的加工中心主要是面向生产领域，其结构复杂、精度高、封闭性强，价格昂贵。加工中心已成为柔性制造系统、计算机集成制造系统和自动化工厂的基本单元。加工中心是数控机床的代表，是高新技术集成度高的典型机电一体化机械加工设备，受到世界各工业发达国家的高度重视，技术迅速发展，品种和数量大幅度增加，成为当今世界机械加工设备中最引人注目的一类产品。加工中心简介加工中心的发展简史 1952年世界上出现第一台数控机床，使多品种、中小批量的机械加工设备在柔性、自动化和效率上产生了巨大变革。它用易于修改的数控加工程序进行控制，因而比大批量生产重使用组合机床生产线和凸轮、开关控制的专用机床有更大的柔性，容易适应加工件品种的变化，进行多品种加工。它用数控系统对机床的工艺功能、几何图形运动功能和辅助功能实行全自动的数字控制，因为有更高的自动化程

度和加工效率，大大改变了中小批量生产中普通机床占整个机械加工70%~80%的状况。数控机床能实现两坐标以上联动的功能，其效率和精度比用手工和样板控制加工复杂零件要高得多。 1958年第一台加工中心在美国卡尼、特雷克

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

链刀、盘式。斗笠式刀库

链式、盘式、斗笠刀库刀库系统是提供自动化加工过程中所需之储刀及换刀需求的一种装置；其自动换刀机构及可以储放多把刀具的刀库；改变了传统以人为主的生产方式。藉由电脑程式的控制，可以完成各种不同的加工需求，如铣削、钻孔、搪孔、攻牙等。一、圆盘式刀库圆盘式刀库应该称之为固定地址换刀刀库，即每个刀位上都有编号，一般从1编到12、18、20、24等，即为刀号地址。操作者把一把刀具安装进某一刀位后，不管该刀具更换多少次，总是在该刀位内。 1. 制造成本低。主要部件是刀库体及分度盘，只要这两样零件加工精度得到保证即可，运动部件中刀库的分度使用的是非常经典的“马氏机构”，前后、上下运动主要选用气缸。装配调整比较方便，维护简单。一般机床制造厂家都能自制。 2. 每次机床开机后刀库必须“回零”，刀库在旋转时，只要挡

板靠近（距离为0.3mm左右）无触点开关，数控系统就默认为1号刀。并以此为计数基准，“马氏机构”转过几次，当前就是几号刀。只要机床不关机，当前刀号就被记忆。刀具更换时，一般按最近距离旋转原则，刀号编号按逆时针方向，如果刀库数量是18，当前刀号位8，要换6号刀，按最近距离换刀原则，刀库是逆时针转。如要换10号刀，刀库是顺时针转。机床关机后刀具记忆清零。 3. 固定地址换刀刀库换刀时间比较长国内的机床一般要8秒以上（从一次切削到另一次切削）。 4. 圆盘式刀库的总刀具数量受限制，不宜过多，一般40#刀柄的不超过24把，50#的不超过20把，大型龙门机床也有把圆盘转变为链式结构，刀具数量多达60把。 )圆盘刀库。如图7.1(b)-(g)所示，存刀量少则6把-8把，多则50把-60把，有多种形式。图7.1(b)所示刀库，刀具径向布置，占有较大空间，一般置于机床立柱上端。图7.1(c)所示刀库，刀具轴向布置，常置于主轴侧面，刀库轴心线可垂直放置，也可以水平放置，较多使用。图7.1(d)所示刀库，刀具为伞状布置，多斜放于立柱上端。为进一步扩充存刀量，有的机床使用多圈分布刀具的圆盘刀库(图7.1(e))，多层圆盘刀库(图7.1(f))和多排圆盘刀库(图7.1(g))。多排圆盘刀库每排4把刀，可整排更换。后三种刀库形式使用较少

斗笠式刀库调试

1：基本概念： 1）当前刀具号当前刀具号是指被安放在主轴上的刀具被用户自定义的ID号，该号码在同一刀库中是唯一的，用户可以在数控系统刀库刀补功能中选择刀库表进行编辑。在系统中当前主轴上的刀具号在刀库表0位置，0号位置映射的是B188寄存器，所以当前主轴上的刀号对应的断电寄存器是B188所存的值。刀具号的最大数值不能大于设定的刀库刀具总数。刀具号和刀库中的刀套号是一一对应的，所以在斗笠式刀库中只需要填写当前刀具号。 2）当前刀位号刀位号是指当前刀库停在换刀缺口上的那把刀的刀具号。在旋转刀库找刀的时候需要该数据进行数值计算。刀位号对应的断电寄存器是B189。 3）最大刀具数量最大刀套数量是用来定义刀库的最大容量的数值。该数值由B187断电寄存器设定。4）换刀点（第二参考点）在换刀过程中取刀和还刀的位置称为换刀点，也就是所谓的机床第二参考点。可以在坐标轴参数中进行设置。 5）抬刀点（第三参考点）松开刀具以后主轴将抬刀到一个安全的避让位置用以避开刀柄的碰撞，此安全位置称之为抬刀点，也就是所谓的第三参考点。

2：斗笠式刀库换刀基本流程整个流程分为3步 1）还刀过程：Z轴首先抬刀到第二参考点，主轴定向开始，检查是否到达第二参考点，检查当前刀具号和当前刀位号是否对应，如果不对应首先先将刀库转到当前刀位号位置，刀库进到位，刀具松开，Z轴抬刀到第三参考点。 2）选刀过程：旋转到预选刀刀号所对的刀位号。 3）取刀过程：Z轴到第二参考点，刀具紧刀，回退刀库，取消主轴定向。斗笠式换刀流程图

3：换刀用户自定义循环G代码程序 IF [#190188 EQ #100111] M99 ENDIF M35 ;换刀开始标记 M32 ;换刀检查 G91G30P2Z0 ;定位到换刀位置 M33 ;第二参考点到位检查 M19 ; 主轴定向开 IF [#190188 NE #190189] M26 ENDIF M23 ; 刀库进 G4P1000 M21 ; 刀具松 G4P1000 G91G30P3Z0 ; Z抬刀 M34 ;第三参考点到位检查 G4P1000 M25 ; 选刀 G4P1000 G91G30P2Z0 ; 定位到换刀位置 M33 G4P1000 M22 ; 刀具紧 M24 ; 刀库退 G4P1000 M20 ; 主轴定向关 M36 ;换刀结束标记注意： #190188表示的是B188寄存器的值； #100111表示的是R111寄存器的值。 IF [#190188 EQ #100111] G[#1] ; 恢复进循环之前模态值 G[#2] M99 ENDIF 该程序段的意思是当两个寄存器的值相等，则表示当前所选刀与当前主轴上的刀号相同，不进行换刀。

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。

数控加工中心盘式刀库设计

毕业设计(论文) 题目：数控加工中心盘式刀库设计

摘要 90年代以来，数控加工技术得到迅速的普及及发展，高速加工中心作为新时代数控机床的代表，已在机床领域广泛使用。自动换刀刀库的发展俨然已超越其为数控加工中心配套的角色，在其特有的技术领域中发展出符合机床高精度、高效率、高可靠度及多任务复合等概念的独特产品。刀库作为加工中心最重要的部分之一，它的发展也直接决定了加工中心的发展。本论文完成的是盘式刀库的总体设计、传动设计、结构设计以及传动部分的运动和动力设计。这种刀库在数控加工中心上应用非常广泛，其换刀过程简单，换刀时间短，定位精度高；总体结构简单、紧凑，动作准确可靠；维护方便，成本低。本刀库减速传动部分分两级减速，一级传动部分采用齿轮减速装置，二级传动部分采用蜗轮蜗杆减速装置，此种设计方案可提高输出轴的传动平稳性能，即提高刀盘的运转平稳性。本刀库满载装刀24把，采用单环排列方式排放，按就近选刀原则选刀。关键词：加工中心；刀库；数控加工

ABSTRACT Since the 1990s, CNC machining technology made the rapid and universal development, as a new era of the representatives of NC machine tools, High-speed processing center has been widely used in the field of machine tools. The development of automatic Tool Change,s tool house in recent years seems to have gone beyond the NC Center for supporting the role of technology in their unique areas of development to meet the high-precision machine tools, high efficiency and reliability, and more complex tasks, such as the concept of unique products . The tool house as a processing center one of the most important part, it has a direct bearing on the development of the processing center's development.This paper completed the overall design,transmission design,structure design and the transmission part's movement and dynamic design of the disc tool house. Such a tool house in the CNC Machining Center is widely used, the tool change is simple, tool change time is short, high-precision positioning; overall structure is simple and compact , Action is accurate and reliable; convenient maintenance and low cost.The slowdown part in the transmission of the tool house includes two parts, the first part of the transmission is gear deceleration device, the second transmission part of the transmission is Worm Gear deceleration device, such design can increase the output shaft of the transmission smooth performance, improve the smooth functioning of the tool house. The tool house which can load with the maximum of 24 tools use single-ring arrangement of emissions and according to the principle of the nearest to election tools.

关于加工中心刀库的基本知识知识

关于加工中心刀库的基本知识知识 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

刀库-概述刀库刀库系统是提供自动化加工过程中所需之储刀及换刀需求的一种装置；其自动换刀机构及可以储放多把刀具的刀库；改变了传统以人为主的生产方式。藉由电脑程式的控制，可以完成各种不同的加工需求，如、、镗孔、等。大幅缩短加工时程，降低生产成本；这是刀库系统的最大特点。近年来刀库的发展已超越其为工具机配件的角色，在其特有的技术领域中发展出符合工具机高精度、高效能、高可靠度及多工复合等概念之产品。其产品品质的优劣，关系到工具机的整体效能表现。刀库-主要构件刀库主要是提供储刀位置，并能依程式的控制，正确选择刀具加以定位，以进行刀具交换；换刀机构则是执行刀具交换的动作。刀库必须与换刀机构同时存在，若无刀库则加工所需刀具无法事先储备；若无换刀机构，则加工所需刀具无法自刀库依序更换，而失去降低非切削时间的目的。此二者在功能及运用上相辅相成缺一不可。刀库-分类刀库的容量、布局，针对不同的机，其形式也有所不同，根据刀库的容量、外型和取刀方式可概分为以下几种： 1、斗笠式刀库

一般只能存16~24把刀具，斗笠式刀库在换刀时整个刀库向主轴移动。当主轴上的刀具进入刀库的卡槽时，主轴向上移动脱离刀具，这时刀库转动。当要换的刀具对正主轴正下方时主轴下移，使刀具进入主轴锥孔内，夹紧刀具后，刀库退回原来的位置。 2、圆盘式刀库圆盘式刀库通常应用在小型立式综合加工机上。"圆盘刀库"一般俗称"盘式刀库"，以便和"斗笠式刀库"、"链条式刀库"相区分。圆盘式的刀库容量不大，顶多二、三十把刀。需搭配自动换刀机构ATC(AutoToolsChange)进行刀具交换。 3、链条式刀库链条式刀库的特点是可储放较多数量之刀具，一般都在20把以上，有些可储放120把以上。它是藉由链条将要换的刀具传到指定位置，由将刀具装到主轴上。换刀动作均采用马达加机加工中心使用的刀库最常见的形式是圆盘式刀库和机械手换刀刀库。刀库-特点刀库一、圆盘式刀库特点？圆盘式刀库应该称之为固定地址换刀刀库，即每个刀位上都有编号，一般从1编到12、18、20、24等，即为刀号地址。操作者把一把刀具安装进某一刀位后，不管该刀具更换多少次，总是在该刀位内。？

斗笠式刀库换刀原理

摘要：加工中心可将铣、镗、钻、铰、攻螺纹等多项功能集于一身，大大提高了生产效率。换刀装置（ATC）是加工中心的重要组成部分，也是加工中心故障率最高的部分，约有50%的机床故障与换刀装置有关。斗笠式刀库是加工中心比较常见的一种换刀装置，在本文中，我结合自己的工作经验，对斗笠式刀库的动作过程及换刀过程中容易出现的故障进行了简要的分析和说明。关键词：加工中心ATC 斗笠式刀库动作过程故障分析 0 引言加工中心的一个很大优势在于它有ATC装置，使加工变得更具有柔性化。加工中心常用的刀库有斗笠式、凸轮式、链条式等，其中斗笠式刀库由于其形状像个大斗笠而得名，一般存储刀具数量不能太多，10~24把刀具为宜，具有体积小、安装方便等特点，在立式加工中心中应用较多。 1 斗笠式刀库的动作过程斗笠式刀库在换刀时整个刀库向主轴平行移动，首先，取下主轴上原有刀具，当主轴上的刀具进入刀库的卡槽时，主轴向上移动脱离刀具；其次主轴安装新刀具，这时刀库转动，当目标刀具对正主轴正下方时，主轴下移，使刀具进入主轴锥孔内，刀具夹紧后，刀库退回原来的位置，换刀结束。刀库具体动作过程如下： 1.1 刀库处于正常状态，此时刀库停留在远离主轴中心的位置。此位置一般安装有信号传感器（为了方便理解，定义为A），传感器Ａ发送信号输送到数控机床的PLC中，对刀库状态进行确认。 1.2 数控系统对指令的目标刀具号和当前主轴的刀具号进行分析。如果目标刀具号和当前主轴刀具号一致，直接发出换刀完成信号。如果目标刀具号和当前主轴刀具号不一致，启动换刀程序，进入下一步。 1.3 主轴沿Z方向移动到安全位置。一般安全位置定义为Z轴的第一参考点位置，同时主轴完成定位动作，并保持定位状态；主轴定位常常通过检测主轴所带的位置编码器一转信号来完成。 1.4 刀库平行向主轴位置移动。刀库刀具中心和主轴中心线在一条直线上时为换刀位置，位置到达通过信号传感器（B）反馈信号到数控系统PLC进行确认。 1.5 主轴向下移动到刀具交换位置。一般刀具交换位置定义为Ｚ轴的第二参考点，在此位置将当前主轴上的刀具还回到刀库中。 1.6 刀库抓刀确认后，主轴吹气松刀。机床在主轴部分安装松刀确认传感器（C），数控机床PLC接收到传感器Ｃ发送的反馈信号后，确认本步动作执行完成，允许下一步动作开始。 1.7 主轴抬起到Ｚ轴第一参考点位置。此操作目的是防止刀库转动时，刀库和主轴发生干涉。 1.8 刀库旋转使能。数控系统发出刀库电机正/反转启动信号，启动刀库电机的转动，找到指令要求更换的目标刀具，并使此刀具位置的中心与主轴中心在一条直线上。 1.9 主轴沿下移到Z轴的第二参考点位置，进行抓刀动作。 1.10 主轴刀具加紧。加紧传感器（D）发出确认信号。 1.11 刀库向远离主轴中心位置侧平移，直到PLC接收到传感器A发出的反馈确认信号。 1.12 主轴定位解除，换刀操作完成。刀库仅有以上四个传感器是不够的，为了保证数控机床的安全，保证刀库的换刀顺利完成，在斗笠式刀库中一般还安装刀库转动到位确认传感器（E），保证刀库转动停止时，刀具中心线位置和主轴中心线在一条直线上。