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發那科加工中心自動換刀及長度補償
閱讀：326 發布時間：2020-8-12
加工中心數控機床因其高精度、高自動化程度而越來越多地應用于制造業中，但是因為其自動化程度比較高，因此在自動換刀以及多刀具加工長度補償方面存在諸多難點［１］。筆者擬就九江職業大學
所裝備日本發那科（發那科）公司０ｉ－ ＭＤ 系統的三軸立式加工中心為例，來講述如何進行自動換刀以及刀具長度補償的工作。
１ 發那科 加工中心自動換刀
１．１ 自動換刀的準備工作
第一 步：要 檢 查 空 氣 壓 縮 機，要 求 氣 壓 在０．７５ＭＰａ左右，不得低于０．５ＭＰａ，否則會報警；同時也不得高于０．８ＭＰａ，可能會引起空壓機故障。
第二步：在 ＨＡＮＤＬＥ（手輪）方式下，同時按下
ＦＥＥＤＨＯＬＤ（進給保持）＋ＲＥＳＥＴ（復位）鍵（注：此步驟的作用就是讓刀庫，即 ＡＴＣ 初始化，也就是讓其刀具號與刀套號一一對應。如果此步驟沒有任何
動作，那就按一下“ＡＴＣ ＣＣＷ （自動刀庫反轉）"，即，手動讓刀庫逆時針轉動一個刀具位置，然后再來第２步就肯定會動作）。
第三步：在ＪＯＧ（手動）／ＨＡＮＤＬＥ 方式下，手動將１號刀正確裝入主軸（注：手動裝刀時，務必要讓楔塊和卡槽對好，否則將引起嚴重的故障；另外，發那科 銑床只能在ＪＯＧ 方式而不能在 ＨＡＮ－
ＤＬＥ 方式下手動換刀）。
第四步：在 ＭＤＩ方式下→ＰＲＯＧ（程序）→ ＭＤＩ
（軟鍵）→Ｔ１Ｍ６→ＥＯＢ（程序行結束符）→ＩＮＳＥＲＴ
（插入）→ＣＹＣＬＥＳＴＡＲＴ（循環啟動）。（注：Ｔ１ 就是選刀，即，將１號刀套旋轉至 ＡＴＣ 下端；Ｍ６ 就是換刀，即，用機械手將主軸內的刀具和１號刀套內的刀具進行交換）。
第五步：同第３步，即將２號刀手動裝入主軸。第六步：ＭＤＩ→ＰＲＯＧ→ＭＤＩ（軟鍵）→Ｔ２Ｍ６→
ＥＯＢ→ＩＮＳＥＲＴ→ＣＹＣＬＥＳＴＡＲＴ。
第七步：同第２步。
１．２ 發那科 加工中心自動刀庫
本機為圓盤式刀庫，共計２４ 個刀套，如右圖１所示。包括主軸在內的話，即一次一共可以安裝２５把刀具。其中 ＡＴＣ（ＡＵＴＯ ＴＯＯＬ ＣＨＡＮＧＥＥＲ，
譯為自動刀庫）的下端為換刀位置；當在 ＭＤＩ方式輸入 Ｔ１ 時，即執行選刀動作，ＡＴＣ 會自動將所選刀具順時針移動到刀庫下端，即６ 點鐘方向。另外，本機所配置的系統 ＡＴＣ 為隨機換刀方式。
圖１ 加工中心自動換刀系統
１．３ 自動換刀方式
結合現有企業現狀和技術發展的統計，目前的加工中心所配置自動刀庫的情況而言，一般可以分為以下３種類型：
第一種：固定換刀方式 Ａ（無機械手，無刀具準備功能）：無論換刀次數多少，刀套號和刀具號始終
一一對應。這種方式結構比較簡單，但是換刀時間較長，適用于刀具容量較少的小型加工中心，目前正被逐步淘汰，應用較少。
第二種：固定換刀方式 Ｂ（有機械手，可實現刀具準備）：刀具號仍與刀套號一致，但是無刀具表，系統可記憶當前刀具和下把所選的刀具，需定期調整并清洗閥體，適用于換刀不很頻繁，刀具數在４０ 把
～６０把的 ＡＴＣ［２］。這種刀庫結構相對復雜，但是價
格較為低廉，因此還存在某些應用場合。
第三種：隨機換刀方式（有機械手，可實現刀具準備）：刀具號和刀套號并不一一對應，系統有相應的刀具表隨時記憶刀具的交換，隨時更新。這種結構比較復雜，操作卻比較簡便，而且無論刀具和刀套號如何變化，刀具號始終是初始化時候刀具號，因此對于實際生產而言，較大地方便了復雜零件的多刀具復雜刀路加工。本校配置就是這種比較*的換刀系統，因此本文的論述是圍繞這種隨機換刀方式進行的。
１．４ 刀具表
①查看方法：ＳＹＳＴＥＭ→ 繼續翻頁鍵→ＰＭＣ－
ＭＮＴ→數據→操作→縮放；
②具體交換步驟如右圖２所示：
第一步：Ｔ１Ｍ６→１０２３４５６７８９…２４（刀具號排序）第二步：Ｔ２Ｍ６→２０１３４５６７８９…２４（刀具號排序）
第三步：Ｔ１Ｍ６→０２１３４５６７８９…２４（刀具號排序） 第四步：Ｔ９Ｍ６→９２１３４５６７８０…２４（刀具號排序） 由上分析可得：０號刀套就是主軸，換刀其實都是和主軸交換。
③如果出現 “ＥＸ１０１６ ＡＩＲ ＡＬＡＲＭ ＣＡＮＮＯＴＣＹＣＬＥＳＴＡＲＴ"，那就是表示氣壓不足，要開動空壓機加壓后方能繼續換刀。其中“ＥＸ"表示外部報警，即相對于發那科公司而言，大連機床廠是外部。整個報警的意思就是：“氣壓過低導致不能循環啟動"。