加工中心的刀庫形式與自動(dòng)換刀程序的調(diào)試

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1、加工中心的刀庫形式與自動(dòng)換刀程序的調(diào)試一、實(shí)訓(xùn)目的（1）了解加工中心的各種刀庫形式；（2）了解機(jī)械手換刀的基本動(dòng)作組成；（3）掌握加工中心自動(dòng)換刀程序的編寫與調(diào)試運(yùn)行；?二、預(yù)習(xí)要求　　認(rèn)真閱讀加工中心組成、換刀裝置、自動(dòng)換刀程序的編寫等章節(jié)內(nèi)容。?三、實(shí)訓(xùn)理論基礎(chǔ)1．加工中心的刀庫形式　　加工中心刀庫的形式很多，結(jié)構(gòu)各異。常用的刀庫有鼓輪式和鏈?zhǔn)降稁靸煞N。圖11-1鼓輪式刀庫（a）徑向取刀形式（b）軸向取刀形式（c）徑向布置形式（d）角度布置形式　　鼓輪式刀庫結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，應(yīng)用較多。一般存放刀具不超過32把。見圖11-1?！较蛉〉缎问剑?/p>

2、a）多用于使用斗笠式刀庫的立式加工中心和使用角度布置的機(jī)械手換刀裝置的加工中心；形式（b）應(yīng)用比較廣泛，可用于立式和臥式加工中心，換刀可用機(jī)械手或直接主軸移動(dòng)式換刀。由于從布局設(shè)計(jì)方面的考慮，鼓輪式刀庫一般都采用側(cè)向安裝的結(jié)構(gòu)形式，若用于機(jī)械手平行布置的加工中心時(shí)，刀庫中的刀袋（座）通常在換刀工作位可作90o翻轉(zhuǎn)。形式（c）多用于小型鉆削中心；形式（d）一般用于專用加工中心。鏈?zhǔn)降稁於酁檩S向取刀，適于要求刀庫容量較大的加工中心。見圖11-2。圖11-2鏈?zhǔn)降稁?．自動(dòng)換刀裝置及其動(dòng)作分解　　斗笠式刀庫換刀裝置我們已經(jīng)在實(shí)訓(xùn)4中接觸過，在此就不

3、再贅述?！　?duì)于刀庫側(cè)向布置、機(jī)械手平行布置的加工中心，其換刀動(dòng)作分解見圖11-3。換刀時(shí)，Txx指令的選刀動(dòng)作和M6指令的換刀動(dòng)作可分開使用。圖11-3平行布置機(jī)械手的換刀過程圖11-4角度布置機(jī)械手的換刀過程　　對(duì)于刀庫側(cè)向布置、機(jī)械手角度布置的加工中心，其換刀動(dòng)作分解見圖11-4。　　機(jī)械手換刀裝置的自動(dòng)換刀動(dòng)作如下：（1）主軸端：主軸箱回到最高處（Z坐標(biāo)零點(diǎn)），同時(shí)實(shí)現(xiàn)“主軸準(zhǔn)?！?。即主軸停止回轉(zhuǎn)并準(zhǔn)確停止在一個(gè)固定不變的角度方位上，保證主軸端面的鍵也在一個(gè)固定的方位，使刀柄上的鍵槽能恰好對(duì)正端面鍵。　　刀庫端：刀庫旋轉(zhuǎn)選刀，將要更換

4、刀號(hào)的新刀具轉(zhuǎn)至換刀工作位置。對(duì)機(jī)械手平行布置的加工中心來說，刀庫的刀袋還需要預(yù)先作90o的翻轉(zhuǎn)，將刀具翻轉(zhuǎn)至與主軸平行的角度方位。（2）機(jī)械手分別抓住主軸上和刀庫上的刀具，然后進(jìn)行主軸吹氣，氣缸推動(dòng)卡爪松開主軸上的刀柄拉釘。（3）活塞桿推動(dòng)機(jī)械手伸出，從主軸和刀庫上取出刀具。（4）機(jī)械手回轉(zhuǎn)180°，交換刀具位置。（5）將更換后的刀具裝入主軸和刀庫，主軸氣缸縮回，卡爪卡緊刀柄上的拉釘。（6）機(jī)械手放開主軸和刀庫上的刀具后復(fù)位。對(duì)機(jī)械手平行布置的加工中心來說，刀庫的刀袋還需要再作90o的翻轉(zhuǎn)，將刀具翻轉(zhuǎn)至與刀庫中刀具平行的角度方位。（7）限位

5、開關(guān)發(fā)出“換刀完畢”的信號(hào)，主軸自由，可以開始加工或其它程序動(dòng)作。　　主軸移動(dòng)式換刀裝置的換刀動(dòng)作見圖11-5。其換刀動(dòng)作分解如下：圖11-5主軸移動(dòng)式換刀過程（1）主軸準(zhǔn)停，主軸箱沿Y軸上升。這時(shí)刀庫上刀位的空擋正對(duì)著交換位置，裝卡刀具的卡爪打開。如圖11-5（a）所示。（2）主軸箱上升到極限位置，被更換的刀具刀桿進(jìn)入刀庫空刀位，即被刀具定位卡爪鉗住，與此同時(shí)，主軸內(nèi)刀桿自動(dòng)夾緊裝置放松刀具。如圖11-5（b）所示。（3）刀庫伸出，從主軸錐孔中將刀拔出。如圖11-5（c）所示。（4）刀庫轉(zhuǎn)位，按照程序指令要求，將選好的刀具轉(zhuǎn)到最下面的位置，

6、同時(shí)，壓縮空氣將主軸錐孔吹凈。如圖11-5（d）所示。（5）刀庫退回，同時(shí)將新刀插入主軸錐孔，主軸內(nèi)刀具夾緊裝置將刀桿拉緊。如圖11-5（e）（6）主軸下降到加工位置、啟動(dòng)，開始下一步的加工。如圖11-5（f）所示。3．自動(dòng)換刀的編程　　加工中心的編程和數(shù)控銑床編程的不同之處，主要在于增加了用M06、M19和Txx進(jìn)行自動(dòng)換刀的功能指令，其它都沒有多大的區(qū)別。M06---自動(dòng)換刀指令。本指令將驅(qū)動(dòng)機(jī)械手進(jìn)行換刀動(dòng)作，不包括刀庫轉(zhuǎn)動(dòng)的選刀動(dòng)作。M19---主軸準(zhǔn)停。本指令將使主軸定向停止，確保主軸停止的方位和裝刀標(biāo)記方位一致。在大部分加工中心系

7、統(tǒng)中，M19包含在M06中，因此不需要另外給定?！　?duì)于不用機(jī)械手換刀的斗笠式刀庫和主軸移動(dòng)式換刀的立、臥式加工中心而言，其在進(jìn)行換刀動(dòng)作之時(shí)，是先取下主軸上的刀具，再進(jìn)行刀庫轉(zhuǎn)位的選刀動(dòng)作，然后再換上新的刀具。其選刀動(dòng)作和換刀動(dòng)作無法分開進(jìn)行，故編程上一般用“TxxM06”的形式，不能分離使用。而對(duì)于采用機(jī)械手換刀的加工中心來說，可以合理地安排選刀和換刀的指令的書寫位置和格式。　在對(duì)加工中心進(jìn)行換刀動(dòng)作的編程安排時(shí)，應(yīng)考慮如下問題：（1）換刀動(dòng)作必須在主軸停轉(zhuǎn)的條件下進(jìn)行。（2）換刀點(diǎn)的位置應(yīng)根據(jù)所用機(jī)床的要求安排，有的機(jī)床要求必須將換刀位

8、置安排在參考點(diǎn)處或至少應(yīng)讓Z軸方向返回參考點(diǎn)，這時(shí)就要使用G28指令。有的機(jī)床則允許用參數(shù)設(shè)定第二參考點(diǎn)作為換刀位置，這時(shí)就可在換刀程序前安排G30指令。無論如何，