基于FANUC數控銑床改造升級的研究

蔡文伙

佛山職業(yè)技術學院

基于FANUC數控銑床改造升級的研究

蔡文伙

佛山職業(yè)技術學院

針對機加工產品的加工工序復雜性帶來數控銑床手動換刀導致生產效率低的問題，進行對Fanuc 0I-Mate-D系統(tǒng)的數控銑床加裝斗笠式刀庫改造升級成加工中心，從刀庫的機械安裝、氣動回路連接及調試、換刀動作的PMC宏程序編寫，相關參數修改這四個方面進行論述，有助于維護維修及改造這些方面需求的人員。

Fanuc 0I-Mate-D；數控銑床；斗笠式刀庫；加工中心；改造升級

引言

本文以南通機床VMC600配備Fanuc 0I-Mate-D系統(tǒng)帶伺服主軸的數控銑床作為改造升級的對象為例，加裝北鉅容量為16把刀具的斗笠式刀庫。Fanuc 0I系列系統(tǒng)性價比較高，且在我國占據較大的市場使用率并廣泛應用在中小型數控機床；刀庫的選擇采用的是斗笠式刀庫，該刀庫屬于無機械手的盤式刀庫，在動作控制程序編寫上較容易；刀庫機械結構簡單但成本低，擁有16把刀具的容量基本能夠滿足較復雜工序所需。

1.刀庫的機械安裝及調試

如圖1，刀庫安裝在固定架的整體結構所示。

圖1 整體刀庫結構示意圖

整體刀庫的固定選用6個M16的外圓內六角螺絲，長度則至少要有25mm長度能吃到立柱的螺紋孔內。刀庫預緊后，利用加工中心刀庫校刀器，通過調整刀庫的位置達到對刀庫刀具中心線與主軸錐孔中心線的相對位置，要求同軸，保證換刀的精度，偏差越大換刀時動作有異響甚至容易損壞刀庫。而刀庫位置的調整則通過在刀庫固定架的尾端安裝調整塊可對刀庫進行Y向前后調整；X向的位置調整則在X向導向槽的左端安裝調整塊(調整塊由刀庫廠家配置)。

2.斗笠式刀庫的換刀動作流程和思路

斗笠式刀庫換刀動作流程和思路如圖2所示。

3.輔助功能指令M06實現自動換刀

3.1 自動換刀需修改的參數

我們在加工程序上使用指令Txx M06，系統(tǒng)將會讀取這個M06執(zhí)行換刀宏程序，而換刀宏程序的調用必須通過修改系統(tǒng)參數6071號(參數含義為調用O9001子程序的M代碼)，通用性修改為6。

3.2 控制換刀動作的宏程序

(1)宏程序相關

a.系統(tǒng)變量解釋

圖2 換刀動作流程圖

#1000：對應PMC信號G54.0，用于指令T 代碼和主軸上的刀號一致性判斷，若一致#1000= 1，即G54.0由0變1。

#1001：對應PMC信號G54.1，用于指令T 代碼是否為0的判斷，若為T0，則#1001=1，即G54.1由0變1。

#1002：對應PMC信號G54.2，用于主軸上是否有刀的判斷。若沒有刀，則#1002= 1，即G54.2由0變1。

b.M代碼定義

M 19：主軸準停 (需調整準停點以方便換刀)

M50：刀庫旋轉使能 (通知PMC，可以執(zhí)行換刀動作了)

M51：刀庫旋轉結束

M52：刀庫向右 (靠近主軸)

M53：松刀，吹氣

M54：刀盤旋轉

M55：刀具夾緊

M56：刀盤向左 (遠離主軸)

(2)換刀宏程序

O9001；

N1 IF[#1000EQ 1]GOTO 19； (T CODE=SP TOOL) T代碼等于主軸刀號，換刀結束

N2 #199=#4003；(G90/G91 MODLE)

N3 #198=#4006；(G20/21 MODLE) 保留之前的模態(tài)信息

N4 IF[#1002EQ 1]GOTO7； ( SP TOOL=0) 如果主軸刀號為0，則直接抓刀

N5 G21G91G30P2Z0M19； 回第二參考點，M19定向，準備還刀

N6 GOTO8；

N7 G21G91G28Z0M19； 回第一參考點，M 19 定向，準備抓刀

N8 M50； 刀庫準備好 (使能)

N9 M52； 刀庫向右 (靠近主軸)

N10 M53； 松刀吹氣

N11 G91G28Z0； 回第一參考點

N12 IF[#1001EQ 1]GOTO 15； (T CODE=0) 如果指令T0，則無需抓刀

N13 M54； 刀盤旋轉

N14 G91G30P2Z0； 回第二參考點

N15 M55； 刀具卡緊

N16 M56； 刀盤向左 (遠離主軸)

N17 M51； 旋轉結束

N18 G#199G#198； 恢復模態(tài)

N19 M99； 換刀子程序結束

4.其余相關參數設置

準停角度，參數4077?？筛鶕到y(tǒng)診斷445號診斷的數據輸入到4077，先將3117#1修改為1方可診斷主軸的位置數據。

主軸定向功能，參數8135#4。

宏程序保護鎖，參數3202#4。

5.結論

調試好刀庫的機械、控制程序、并設置完相關參數后，在系統(tǒng)執(zhí)行M06換刀指令刀庫能夠正常進行并正確換刀，解決機加工產品的加工工序復雜性帶來數控銑床手動換刀導致生產效率低的問題。

[1]黃輝. FANUC 系統(tǒng)刀庫典型 PMC 程序[M].北京發(fā)那科機電有限公司，2008

[2]FANUC系統(tǒng)參數說明書B-64310CM/01.北京發(fā)那科機電有限公司

蔡文伙，?？飘厴I(yè)，主要從事數控設備維修專業(yè)課教學及實訓室管理工作；無科研經歷。