基于FANUC數控系統改造VMC-3000立式加工中心的自動換刀設計

（中航飛機股份有限公司，陜西 西安 710089）

基于FANUC數控系統改造VMC-3000立式加工中心的自動換刀設計

呂龍

（中航飛機股份有限公司，陜西 西安 710089）

基于FANUC 0i Mate-MC數控系統改造的VMC-3000立式加工中心為基礎，對加工中心刀庫的電氣原理圖設計、控制程序編寫與調試、機械修理與調整。該加工中心刀庫改造后實現了自動換刀，提升了加工中心的高效、高精加工，提高了生產效率和效益。

FANUC數控系統；刀庫；PMC；自動換刀

數控設備的升級改造可促進我國制造業產業升級。在數控機床中，自動換刀系統可以被看作是其中的重要組成部分。為了對機床工作效率進行提升，自動換刀裝置（ATC）也成為加工中心的重要技術內容。 切削速度的提高，讓機床的切削時間表現出了日益縮短的特點，在數控設備的升級改造過程中，人們對換刀效率的要求也表現出了逐步提高的特點。從數控技術的發展現狀來看，換刀的效率已經成為了衡量加工高加工中心技術水平一項重要指標。VMC-3000立式數控加工中心是美國2002年制造，采用ACRAMATIC 1200MC數控系統。利用FANUC 0i Mate-MC數控系統改造的VMC-3000立式加工中心為基礎，對刀庫進行改造升級。

1 自動換刀流程

首先判斷主軸刀號與刀庫當前刀號的一致性，若二者不同，則刀庫旋轉需要與主軸刀號保持一致性。隨后，Z軸移至第二參考點主軸定向，刀庫向前，靠近主軸，主軸松刀吹氣，將當前刀具還回刀庫并移至第一參考點，完成還刀動作。

如果刀號為T0，設備操作人員可以跳過還刀過程，進而在對TFIN信號進行處理，結束還刀；若指令刀號不為T0，則執行以下換刀動作。

數控系統在發出刀庫電動機正/反轉起動信號以后，刀庫電動機的轉動。在刀庫旋轉至加工程序指定的刀號以后，通過將Z軸移到第二參考點的方式完成抓刀動作，主軸刀具夾緊，刀庫向后，遠離主軸，換刀結束。

2 換刀宏程序的設計

圖1 換刀邏輯流程圖

對換刀宏程序的自動調用。是系統在檢測到程序執行M06T**換刀指令所采取的主要措施，在這一過程中，系統還會對T代碼進行譯碼處理。利用換刀臂式刀庫的動作過程實現邏輯控制和軸進給，是換刀宏程序的主要作用機理。它可以通過與PMC配合的方式，完成刀庫的自動換刀。將系統參數6071設定為6，即當執行

3 PMC 邏輯控制程序的設計

應答工作方式是換刀宏程序和PMC程序在執行換刀動作的過程中所采取的主要方式。在這一過程中，換刀宏程序向PMC發出刀庫動作命令，在動作命令執行完畢后，PMC會在第一時間將完成信息反饋到換刀宏程序。

宏變量與G代碼的對應關系如下：

#1000(G54.0)：T代碼檢索完成，刀庫旋轉結束，等待換刀；

4 結語

對 FANUC 0i Mate-MC系統的數控銑床和換刀臂式刀庫（24T）的改造升級是本篇文章的主要創新點。在刀庫和銑床改造為加工中心后，數控機床的生產效率會得到有效提升，低廉的改裝成本是這一技術在實際應用中所表現出來的主要優勢，它可以對數控銑床的功能進行充分拓展。通過對PMC 和宏程序進行有機結合，也可以讓換刀速度和換刀的安全性得到有效改善。

[1]北京FANUC公司.FANUC PMC梯形圖語言編程說明書[M].

[2]黃祖平.數控銑床加裝自動換刀的刀庫裝置[J]. 機電工程技術，2013.

[3]王 茜.基于Fanuc系統的四軸加工中心刀庫電氣控制[J].功能部件設計，2010.

[4]張建玲.FANUC 0i MD數控系統斗笠式刀庫實現自動換刀[J].機床自動化，2013.

[5]黃 風.數控機床斗笠式刀庫換刀宏程序的開發和調試[J].自動化與傳動，2010.

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