加工中心的换刀过程
加工中心自动换刀功能及编程
加工中心自动换刀功能及编程加工中心自动换刀功能是通过机械手（自动换刀机构）和数控系统的有关控制指令来完成的。
换刀过程：装刀，选刀，换刀1．换刀过程（1）装刀：刀具装入刀库任选刀座装刀方式。
刀具安置在任意的刀座内，需将该刀具所在刀座号记下来。
固定刀座装刀方式。
刀具安置在设定的刀座内。
（2）选刀从刀库中选出指定刀具的操作。
1）顺序选刀：选刀方式要求按工艺过程的顺序（即刀具使用顺序）将刀具安置在刀座中，使用时按刀具的安置顺序逐一取用，用后放回原刀座中。
2）随意选刀：①刀座编码选刀：对刀库各刀座编码，把与刀座编码对应的刀具一一放入指定的刀座中，编程时用地址T 指出刀具所在刀座编码。
②计算机记忆选刀刀具号和存刀位置或刀座号对应地记忆在计算机的存储器或可编程控制器的存储器内，刀具存放地址改变，计算机记忆也随之改变。
在刀库装有位置检测装置，刀具可以任意取出，任意送回。
（3）换刀1）主轴上的刀具和刀库中的待换刀具都是任选刀座。
刀库一选刀一到换刀位一机械手取出刀具一装入主轴，同时将主轴取下的刀具装入待换刀具的刀座。
2）主轴上的刀具放在固定的刀座中，待换刀具是任选刀座或固定刀座。
选刀过程同上，换刀时从主轴取下刀具送回刀库时，刀库应事先转动到接收主轴刀具的位置。
3）主轴上的刀具是任选刀座，待换刀具是固定刀座。
选刀同上，从主轴取下的刀具送到最近的一个空刀位。
2．自动换刀程序的编制（1）换刀动作（指令）：选刀（T XX）；换刀（M06（2）选刀和换刀通常分开进行。
（3）为提高机床利用率，选刀动作与机床加工动作重合。
（4）换刀指令M06必须在用新刀具进行切削加工的程序段之前，而下一个选刀指令T常紧跟在这次换刀指令之后。
（5）换刀点：多数加工中心规定在机床Z轴零点（Z0）,要求在换刀前用准备功能指令（G28使主轴自动返回Z0点。
（6）换刀过程：接到T XX指令后立即自动选刀，并使选中的刀具处于换刀位置，接到M06指令后机械手动作，一方面将主轴上的刀具取下送回刀库，另一方面又将换刀位置的刀具取出装到主轴上，实现换刀。
加工中心的换刀
加工中心的换刀形式以及刀库种类介绍数控机床的自动换刀装置中，实现刀库与机床主轴之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。
本文讲解了加工中心的换刀形式以及刀库种类相关内容。
自动换刀数控机床多采用刀库式自动换刀装置。
带刀库的自动换刀系统由刀库和刀具交换机构组成，它是多工序数控机床上应用最广泛的换刀方法。
换刀过程较为复杂，首先把加工过程中需要使用的全部刀具分别安装在标准的刀柄上，在机外进行尺寸预调整之后，按一定的方式放入刀库，换刀时先在刀库中进行选刀，并由刀具交换装置从刀库和主轴上取出刀具。
在进行刀具交换之后，将新刀具装入主轴，把旧刀具放回刀库。
存放刀具的刀库具有较大的容量，它既可安装在主轴箱的侧面或上方，也可作为单独部件安装到机床以外。
1、刀库的种类刀库用于存放刀具，它是自动换刀装置中的主要部件之一。
根据刀库存放刀具的数目和取刀方式，刀库可设计成不同类型。
图7.1所示为常见的几种刀库的形式。
(1)直线刀库。
如图7.1(a)所示，刀具在刀库中直线排列、结构简单，存放刀具数量有限(一般8把-12把)，较少使用。
(2)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。
(3)链式刀库。
链式刀库是较常使用的形式(图7.1(h),(i))，常用的有单排链式刀库(图7.1(h))和加长链条的链式刀库(图7.1(i))。
(4)其他刀库。
格子箱式刀库，如图7.1(j)、k，刀库容量较大。
简述加工中心手动换刀动作的操作步骤
简述加工中心手动换刀动作的操作步骤加工中心手动换刀动作是加工中心操作中非常重要的一步,能够实现刀具的更换,提高加工效率和精度。
以下是加工中心手动换刀动作的操作步骤:
1. 停止机床:在手动换刀之前,必须停止机床的运行。
可以通过关闭机床的电源、手动或自动停止开关来实现。
2. 打开手动换刀架:打开手动换刀架抽屉或取出手动换刀架,确保手动换刀架处于正确的位置。
3. 移动刀具:将刀具移动到手动换刀架上,可以通过手动或自动移动刀具开关来实现。
手动移动刀具时,应确保刀具与手动换刀架匹配,并且刀具位置正确。
4. 固定刀具:将刀具固定在手动换刀架上,可以使用手动固定螺丝或卡尺来固定刀具。
5. 断开电源:断开电源开关,确保手动换刀架和机床停止运行。
6. 安装新刀具:将新刀具安装到加工中心上,可以使用手动或自动安装刀具开关来实现。
安装刀具时,应确保刀具与加工中心匹配,并且刀具位置正确。
7. 连接电源:将电源开关连接到机床电源线路上,确保机床开始运行。
8. 启动机床:启动机床,开始加工。
手动换刀动作是加工中心操作中非常重要的一步,能够实现刀具的更换,提高加工效率和精度。
在操作过程中,需要确保刀具位置正确、刀具与手动换刀架匹配,并且紧固刀具固定螺丝,以确保刀具的稳定性。
此外,还需要定期检查刀具的磨损和损坏情况,及时更换磨损严重的刀具,以保证加工的精度和效率。
小巨人加工中心换刀原点调整作业指导
VTC-160A & 200B & 200C系列ATC原点调整作业指导书一、刀库原点确认:1、在手动状态下，按下MACHINE 菜单键，出现以下菜单按下F0 菜单键，出现以下菜单，按下刀库回零点菜单键，观察刀库中处于换刀位置的刀袋号是否为1号刀位。
如果正确，则继续进行换刀原点的调整。
二、ATC换刀原点调整：1、所需治具：1-1 主轴治具1-2 机械手治具1-3检棒：2、操作步骤：2-1 将主轴端面安装定位键拆下：（如图4所示）2-2 主轴定向后，将主轴治具安装于主轴： 2-3 将机械手治具安装于刀库机械手上：2-3 将Z 轴升到安全高度，以避免与机械手发生干涉； 2-4 调整Y 轴换刀原点参数：① 在手动状态下，按下MACHINE 菜单键，出现以下菜单②按下F0 菜单键，出现以下菜单，④按下 机械手52度 菜单键，直到 机械手52度 菜单键反转变为紫红色， 机械手处于如下图示位置（如图5所示）：⑤ 将检棒从机械手治具中穿过，穿入主轴治具孔内；如果穿入困难则依据以下步骤调整：a 、拧松刀库固定螺栓（如图6所示）调整刀库位置；b 、用手轮调整Y 轴位置，直到检棒能顺利穿入主轴治具孔内。
拧紧刀库定位安装螺栓，确认刀库与刀库底座间配合紧密（如图7所示）， 确认检棒能轻松从主轴治具和机械手治具中轻松出入。
⑥ 将位置画面下，Y 轴当前坐标以цm 为单位写入参数M5对应的Y 参数。
⑦ 拆下主轴、机械手治具，将主轴定位键安装拧紧2-5 调整Z 轴换刀原点参数：① 在手动方式下，在主轴安装一把刀柄； 按下MACHINE 菜单键，出现以下菜单；② 按下2＃参考点返回 键 ，让各轴停在换刀位置；③ 按下 F0 菜单键，出现以下菜单；⑤ 点动按下 机械手52度 菜单键，直到机械手到达刀柄中键槽附近；（注意：机械手52度 菜单键在机械手快到达键槽底部时，注意该菜单键不可按压时间过长，否则机械手将进行拔刀动作。
加工中心的换刀原理
加工中心的换刀原理加工中心的换刀原理是指在加工过程中，当需要换一把不同工具进行加工时，加工中心能够自动地将当前的刀具卸下，然后安装新的刀具，以保证加工的连续性和高效性。
加工中心通常配备了一个刀库，用于存放不同类型的刀具。
刀库内的刀具根据其特性和用途被分配了一个特定的刀位。
刀具库通常由数控系统控制，可以根据加工需求自动选择和安装相应的刀具。
加工中心的换刀流程通常包括以下几个步骤：1. 刀具识别：加工中心需要首先识别当前所使用的刀具类型和位置。
通过刀具的标识或者其他识别方式，数控系统能够准确地确定当前所使用的刀具。
2. 刀具卸下：在识别了当前刀具后，加工中心会将当前的刀具卸下。
这个过程通常是由一个自动换刀系统完成的，它可以根据机床的结构和控制系统的指令，自动操作各个动作。
例如，可以通过夹紧装置松开卡住刀具的螺栓，然后通过主轴的卸下动作将刀具从主轴中取出。
3. 刀具安装：在刀具卸下后，加工中心需要安装新的刀具。
这个过程也是由自动换刀系统完成的。
它可以将新的刀具从刀库中选取出来，然后通过夹紧装置将刀具安装到主轴上。
4. 刀具测量和校准：在刀具安装完成后，加工中心通常需要对新安装的刀具进行测量和校准。
这是为了确保刀具安装的准确性和稳定性。
测量和校准可以通过一些传感器和测量设备进行，如刀具长度测量设备，加工中心控制系统会根据这些测量结果进行补偿和调整。
5. 刀具补偿调整：当刀具安装完成并完成了测量和校准后，加工中心通常还需要进行刀具补偿调整。
这是因为不同类型的刀具，在加工过程中可能存在一些误差和偏差。
加工中心会通过数控系统对刀具的补偿参数进行调整，以保证加工结果的准确性和质量。
总的来说，加工中心的换刀原理是通过一个自动换刀系统，根据刀具的类型和位置，将当前的刀具卸下并安装新的刀具。
换刀过程通常还包括了刀具的测量和校准，以及刀具补偿调整。
这样可以确保加工中心在加工过程中能够高效、准确地使用不同类型的刀具，提高加工效率和加工质量。
加工中心换刀故障分析与维修
加工中心的常见故障中,换刀故障约占1/3,因此对其分析与处理很重要,本文通过具体实例分析其原因,并给出维修方法,供大家参考使用。
一、加工中心换刀过程或原理南昌高级技工学校实习车间所用加工中心型号为M CV/610,数控系统采用F ANUC0-MC。
正常换刀过程如下:Z轴回零,主轴定向。
刀库门开,(或机械手)前移抓刀,主轴松刀。
主轴上移(或机械手后移)刀具被拔出主轴孔。
刀库转至所需刀位,同时主轴自动吹净其刀具孔。
主轴下移(或机械手前移),刀具插入主轴孔并被夹紧。
刀库门关,刀库(机械手)后退,换刀完成。
二、主要故障实例1.刀库向前抓刀后停止,主轴不松刀分析处理:由现象知换刀在第(2)步停止,刀库前移动作已完成,压下相应限位开关就发信号通知NC系统动作完成,该信号未发出以致主轴不松刀,打开机床数控柜,检查限位输入信号未发现,推测限位开关问题,但用万用表检查开关却有信号,外接一线至NC系统,故障消失,原因是断线引起故障。
2自动换刀至第5步停止,主轴不装刀分析与处理:在M DI状态下,依次M19→M81→M82→M83→M84,动作均正常,排除电气部分故障,手动检查气缸亦有动作推测为气流不畅,检查气缸进气管,发现接头处漏气,重新安装后故障消失。
3.自动换刀至第2步,主轴松刀延时过久分析处理:换刀能完成说明NC系统正常,查阅有关延时的诊断DGN300~400,均正常值,但气缸动作时有时无,推断电磁阀问题,拆开电磁阀,阀芯磨损,更换新的后故障消失。
4.自动换刀主轴不定向,且CRT上出现警示1010、409分析处理:维修手册无警示1010、409之说明。
从其工作原理分析,自动换刀时,CNC系统发出主轴定向信号M19,经控制电路启动定向时间检测电路,磁传感器发出信号,经电路处理产生一系列慢转信号,当位置误差小于0.1,电路发出到达信号,通知CPU,发出主轴停止信号,同时切断定向时间检测电路,定向完成。
由现象知NC系统已发出定向指令M19,可能由于定向电路设定不合理引起,调整设定,故障不消失,检查主控板是否故障、调换依然,说明控制电路无问题,推断故障在伺服部分,用万用表检查晶体管模块有关端子间的电阻值。
ATC换刀机构动作过程
立式加工中心ATC换刀机构使用变频调速的方案苏州金澄精密铸造有限公司冯善亮目前我公司有几台立式加工中心在换刀的过程中频繁出现“掉刀和主轴没有完全抓住刀柄”现象，经仔细观察，掉刀发生在运刀的过程中也就是180度旋转的过程中。
检查后发现卡刀的舌头和弹簧均没有太大的问题，后经过分析因为我们的加工产品多是腔型工件，所以刀具的长度和重量都比较大。
在旋转的过程中由于速度较快和动力的影响，刀具在换刀臂上晃动比较大，所以很多时候不能准确的插入主轴和刀套。
所以会发生主轴抓刀不到位和掉刀现象，由于更换换刀臂的成本较高，均衡利益之后我们准备采用变频调速的方法使换刀臂在换刀的过程中速度变慢，尽量的在旋转过程中减少刀具的晃动，同时还能够使刀具准确的插入主轴和刀套中。
加工中心原来的换刀机构和刀库电路图如下换刀动作过程分析：在换刀过程中换刀臂始终是一个方向旋转，只有维修模式的时候允许换刀臂反转使换刀臂返回原点，而刀库在选刀的过程中根据PMC程序“就近原则’会自动的选择刀库正转或者反转。
根据电路图纸分析KM3和KM4是控制换刀臂电机和刀库电机旋转的两个接触器，但是这两个接触器不进行换向，如果电动机需要反转是通过KM1和KM2换向的，也就是KM1和KM3同时吸合时换刀臂电机正转，KM2和KM3吸合时换刀臂电机反转。
KM2和KM3同时吸合时换刀臂电机反转，KM2和KM4同时吸合时刀库反转，在控制电路和梯形图中实现程序和硬件互锁，避免换刀臂和刀库电机同时动作，该电路通四个接触器巧妙的配合来完成整个换刀过程，由于在调速过程中刀库的速度不需要调整，所以刀库部分电路不做任何更改。
而换刀臂的电路更改之后如下电路通过原来的接触器的辅助控制常开触点来控制变频器的正转与反转，。
同时用变频器将工频50HZ的交流电降低以此来降低电机的工作频率。
防止在换刀过程中掉刀和插刀不到位等故障的发生。
马扎克卧式加工中心换刀臂原点设定步骤
卧式加工中心换刀臂原点设定步骤
做原点设定前以下条件请首先确认：
1）换刀区域门已经打开
2）等待刀杯是否已经在位置（90度确认）
3）取刀器已经在换刀侧
4）主轴已经定位
5）X轴和Y轴已经在第二原点（换刀点）
6）操作门已经关闭（YME标准的机床，操作门打开后马达断电）
第一步：
设定PLC参数R2107 BIT F为1（断电2次，原点设定菜单显示）(对MATRIX更改RB16bit7) 第二步
按下键，然后选择ATC MAINT 按键
打开ATC门
然后按住MF1键以及ATC READY键，并使ATC READY键点亮（允许单步执行换刀动作）第三步
一起按住ORIGIN MODE键和MF1，并使ORIGIN MODE点亮（进入设定模式）。
此时需要确认ATC 手臂处在什么位置。
(对MATRIX为MF1,MF2和ORIGIN MODE同时)
第四步
按住ATC ARM JOG CW或者 ATC ARM JOG CCW把换刀臂移动到正确的位置（原始位置）。
如果此时换刀臂不动作出现互锁的话把PLC 中间继电器M6800改为1。
第五步
一起按住ORIGIN SET和MF1 ，此时ORIGIN出现闪烁（如果已经点亮则不需要执行本步余下之内容）。
此时再次按住ATC ARM JOG CW或者ATC ARM JOG CCW让换刀臂自动移动并停止，此时ORIGIN SET应该已经点亮。
第六步
机床重关电并于10秒后重新启动，把换刀臂退回原点。
把R2107BIT F改回原始数据。
第七步
结束。
加工中心换刀的三个步骤及流程
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FANUC与SIEMENS换刀
三、相关知识（一）自动换刀1．选刀与换刀加工中心刀库经常使用的选刀方式有两种：顺序选刀和预先选刀，也别离称为任意选刀、随机选刀。
(1)顺序选刀与换刀顺序选刀方式是刀套号和刀具号一一对应，维持不变，在机床结构上，一样没有机械手。
(2)预先（随机）选刀与换刀够不一致，在机床结构上，需要有双臂机械手，如图7-2所示。
M03；……M06；换T50刀，同时T02换回刀库T00；选择T00刀即刀库不动，为下次换回T50刀做好准备，意味着最后一把刀加工，程序即将结束G90G00G54X200Y100F100S800M03；用T50加工……M06；T50换回刀库，主轴上无刀M30；程序结束究竟用何种选刀和换刀编程方式，具体需查看机床利用说明书。
2．刀具长度补偿G43～G44、G49/T、D（1）机上测量刀具长度不补偿机上测量刀具长度确实是找正夹紧工件，将刀具装在主轴（测量基点）上，刀位点接触到Z向工件零点平面，看机床坐标（MACHINE）。
如图7-3所示，Z=，输入到零点偏置存储器（G54～G59），“不补偿”指编程方式，见下表。
“不补偿”的指令格式说明FANUC SIEMENS指令格式Z_；说明Z是Z向刀位点运动到工件坐标系中的坐标位置注意事项刀具补偿存储器中有无数据不影响编程刀具补偿存储器中有无数据影响编程（b）SIEMENS（a）FANUC（2）机上测量刀具长度补偿机上测量刀具长度确实是找正夹紧工件，装好要测量刀具（如T01）后，将刀位点接触到Z向工件零点平面，看机床坐标（MACHINE）。
如Z=，输入到刀具补偿存储器中，见图7-4所示（图示为1号刀具几何长度补偿补偿值的与设定），编程时用规定的代码挪用即可。
（a）FANUC（b）SIEMENS图7-4 机上测量刀具长度补偿Z向零点偏置值是如此设定的：将机床返回参考点时的Z坐标值输入到编程所用工件坐标系Z向零点偏置存储器，如图7-5所示。
图示机床返回参考点后，测量基点E在机床坐标系中的坐标值Z=0，编程用工件坐标系用G54，就将Z G54设置成0。
数控加工技术期末试题
"数控加工技术"试题A卷班级一、填空题〔每空1分，共35分〕1、数控系统随着微电子技术的开展，先后经历了五代，前三代称作硬接线数控简称硬件式系统，后二代由计算机软件控制,简称软件式系统。
2、数控设备主要由机床主体、输入装置、数控装置、伺服系统、反应系统程序载体等组成3、带有自动换刀系统，并能在一次装夹工件后，自动连续完成铣、钻、镗、攻螺纹等加工的数控机床称为加工中心。
4、数控车床按主轴位置可分为立式和卧式数控车床；按加工零件的根本类型可分为顶尖式和卡盘式数控车床；按刀架数量可分为单刀架和双刀架数控车床。
5、数控机床伺服控制方式分三类开环控制系统闭环控制系统半闭环控制系统6、确定以下根本坐标代号及方向。
7、在FANUC系统数控车床的编程中G73是指固定形状粗车循环指令，它特别适合于仿型循环的粗车。
8、圆弧插补时，通常把与时钟走向一致的圆弧叫顺圆弧插补，反之称为逆圆弧插补。
9、程序的构造由程序名程序段相应的符号组成。
10、NC机床的含义是数控机床，DNC的含义是计算机群控系统，FMS的含义是柔性制造系统，CIMS的含义是计算机集成制造系统。
11、坐标判定时，Z轴平行于回转轴线，正方向为远离工件方向时，主运动是旋转；Z轴垂直于安装外表，正方向为远离工件方向时，主运动是直线。
二、判断题〔每题1分，共15分〕1、规定平行于主轴轴线的坐标为*轴。
( ×)2、数控编程时可采用绝对值编程，增量值编程或混合编程。
(√)3、数控装置接到执行的指令信号后，即可直接驱动伺服电动机进展工作。
〔×〕4、一般情况下半闭环控制系统的精度高于开环系统。
〔√〕5、数控机床单工作台，使用多工位夹具，在加工过程中，为了提高效率，可以进展工件的装卸。
〔×〕6、工件安装在卡盘上，机床坐标系与编程坐标系相重合。
〔×〕7、数控机床的性能在很大程度上取决于伺服驱动系统的性能〔√〕8、恒线速控制的原理是当工件的直径越大，进给速度越慢。
加工中心刀具的装卸及对刀过程
加工中心刀具的装卸及对刀过程入门指导：一．加工中心刀具的装卸1．库上刀具的装卸：①选择手动、手轮、增量寸动等操作方式②通过手动换刀键将刀库内的刀号旋转到装刀位③将刀具(刀具上的凹槽要对准刀槽内的凸起)沿着刀槽平行推入★切记：a.在刀库内不能装屏幕上所显示的刀号，否则必撞无疑b.在按手动换刀键的频率不能过快，否则必乱无疑④卸刀则反2．主轴上刀具的装卸：①在手动、手轮、增量寸动等方式下②将刀具对准主轴的锥孔向上推入(注：刀具上的凹槽要对准主轴上的凸起)③按下主轴上的气压电磁阀开关按钮(注：此时另一支手紧抓刀具)3．刀夹上刀具的装卸：二．加工中心自动换刀1．指令格式：T___M06（对应刀盘里的刀的位置号）2．自动换刀步骤：★切记：刀盘（刀库）里的刀号要与程序里的刀号一致①选择〔单节程式〕操作方式②按F3（MDI输入）③输入换刀指令及刀号④执行〔循环启动〕（即：单节程式→ F4→ F3 → T_ _ → ENTER）三．刀库混乱的处理方法：（引起混乱的原因：突然断电、手动换刀时刀库转动过快、程序出错）1．把刀具全部取下2．利用刀库正反转使刀库的“1号”刀位正对准主轴3．选择〔原点复归〕操作方式4．一直按住刀库的正转按钮，直到屏幕上出现主轴上的刀号为“1号”刀为止5．进行自动换刀检验刀库是否调整好（即：单节程式→ F4 → F3 → T_ _ → ENTER）四．加工中心的对刀(一)对刀前预备设定：1．选择主轴转速为800r/min以下2．基准刀一般选择精加工刀具3．设定基准刀的补偿值为零(二)：分中对刀：（原理与铣床分中对刀一致）1.对X轴：①利用手轮方式，将基准刀轻轻地碰上工件或毛坯的侧面；②提刀；③F1（机台设定）→输入X → F3（清除坐标）；④将基准刀移到X轴方向的另一个侧面上，直到接触为止；⑤提刀；⑥ F1（机台设定）→输入X → F2（1/2坐标）；2.对Y 轴：（同理对X轴）3.对Z轴：①利用手轮方式，将基准刀轻轻地碰上工件或毛坯的侧面② F1（机台设定）→输入Z →F3（清除坐标）(三)零点偏置：(坐标系的设定)1．前提：将刀位点与编程原点重合时才按照以下步骤进行2．步骤：按F5(设定工件坐标系) →移动光标选择对应的坐标→按F1(自动坐标系设定)(四)刀补设定：（是指刀具的长度补偿）1.将基准刀所对应刀补值清零2.利用单节程式，调用第二把刀具(粗加工刀具)3.利用手轮方式，将此粗加工刀具轻碰上工件上表面时，把此时在屏幕上所显示Z轴相对坐标值记下来4.按F4〔执行加工〕→按F5〔刀具设定〕→将刚记下的坐标值输入到第二把刀具号所对应长度补偿位置处5.其余刀具补偿设定同理第二把刀具设定巡回指导：分组练习1.现场指导分中对刀的步骤及方法2.指导设定工件坐标系3.检查学生所设定的刀具补偿值结束指导：1.由学生提问题并及时解答2.课后总结。
加工中心换刀程序分析
第十章、加工中心换刀程序分析10.1 加工中心的换刀程序分析10.1.1机床及换刀机构机床外观主轴和机械手刀套落下动作换刀过程中10.1.2 换刀动作分析这种类型的加工中心的整个换刀过程包括刀库找刀和换刀两个独立的动作。
刀库找刀也叫刀具调用，当机床的操作者通过程序命令，例如：T12，从刀库调用12号刀时，PMC检索12号刀具所在的刀套号，再进行刀库正反转判别，控制刀库旋转；当然还有手动刀库的旋转操作，完成手动装卸刀具。
换刀动作集合了刀库、机械手、主轴三方面的动作，整个过程是一个顺序动作的过程，本章以一台立式加工中心的换刀程序为例，分析换刀程序的程序结构、程序内容，加工中心的生产厂家为台湾丽伟计算机机械股份有限公司，VB系列机床，采用的是FANUC-0IMB系统。
该机床的换刀机构包括：刀库、机械手、主轴拉刀机构。
刀库采用侧装式，安装在立柱上，由三相异步电机通过减速机构带动刀库旋转，通过接近开关检测刀库计数和刀库回零。
换刀时位于刀库最下位置的刀套在刀套抬起/落下油缸的驱动下可完成抬起落下动作。
机械手的旋转、抬起落下等动作是在机械手电机的驱动下，通过一套凸轮机构来完成，换刀动作平滑、快速。
由接近开关检测机械手的关键位置，配合换刀时的其它机构的动作。
主轴拉刀机构完成主轴刀具的夹紧和松开操作，并有接近开关检测主轴刀具的夹紧或松开状态。
通过顺序动作的步骤一步步完成换刀。
以程序控制自动换刀来解释整个换刀过程10.1.3换刀电路:10.1.4换刀程序地址说明:加工中心的换刀程序比较复杂庞大，所涉及的地址较多，为便于阅读梯形图程序，将所涉及的地址放在附录。
10.1.5 换刀程序介绍该机床的PLC类型为SB7，下图是该程序的清单，与换刀有关的程序内容出现在一级程序、二级程序，没有为换刀专门编写子程序。
因为，换刀过程中机械手动作较快，机械手的60度、中间点、180度的检测信号出现的时间很短，所以将这部分的程序放在一级程序，保证8ms能处理到这种信号。
加工中心换刀详细说明
加工中心换刀说明
第四步（5）：换刀臂旋 转180度换刀后主轴夹紧 刀具 一般情况此动作不会有什 么故障
刀具需要检测主轴夹紧信 号 如果主轴夹紧信号没有， 将停在此位置 故障时先问清楚是否已换 刀，因为在换刀时有两个 90度位置
注意:各换刀信号是否一直有（如刀套主轴 侧到位信号，ATC门开信号）
加工中心换刀说明
第四步（5）：换刀臂在 90度位置旋转0度位置 一般情况此动作不会有什 么故障
注意:各换刀信号是否一直有（如刀套主轴 侧到位信号，ATC门开信号）
加工中心换刀说明
第五步：ATC门关闭
一般情况此动作不会有什 么故障 系统需要检测ATC门关闭 信号 如没有此信号，X，Y轴将 不能移动，一直等待此信 号，
Hale Waihona Puke 一加工中心换刀说明
第四步（1）：换刀臂旋 转 接下来就是换刀臂旋 转。 如果换刀臂不旋转有以下 原因 1、ATC门到位信号没有， 系统以为ATC门还在关闭 状态。 2、刀套到位信号没有。 3、大隈机床换刀主轴必 须有刀 如图一是刀套到位信号位 置
一
加工中心换刀说明
第四步（2）：换刀臂旋 转90度 换刀臂先旋转90度抓刀。 抓住刀后，主轴松刀 如果换刀臂停在抓刀位置 不旋转有以下原因 1、没有主轴松刀到位信 号（又有以下原因：1.主 轴松刀传感器失效，2.液 压阀没有动作，松刀靠液 压松的）
如图一是刀套到位信号位 置
加工中心换刀说明
第四步（3）：换刀臂在 90度位置向前伸出 换刀臂在90度抓刀后执行 10-3这个动作。 一般情况此动作不会有什 么故障
注意:各换刀信号是否一 直有（如刀套主轴侧到位 信号，ATC门开信号）
加工中心换刀说明
第四步（4）：换刀臂在 90度位置向前伸出后换刀 臂旋转180度换刀 如图执行10-4这个动作。 一般情况此动作不会有什 么故障 注意:各换刀信号是否一 直有（如刀套主轴侧到位 信号，ATC门开信号）
FANUC与SIEMENS----换刀
三、相关知识（一）自动换刀1．选刀与换刀加工中心刀库常用的选刀方式有两种：顺序选刀和预先选刀，也分别称为任意选刀、随机选刀。
(1)顺序选刀与换刀顺序选刀方式是刀套号和刀具号一一对应，保持不变，在机床结构上，一般没有机械手。
(2)预先（随机）选刀与换刀预先（随机）选刀方式是选刀与换刀分离，刀套与刀具可Array以不一致，在机床结构上，需要有双臂机械手，如图7-2所示。
T00；选择T00刀即刀库不动，为下次换回T50刀做好准备，意味着最后一把刀加工，程序即将结束 G90G00G54X200Y100F100S800M03； 用T50加工 ……M06； T50换回刀库，主轴上无刀 M30；程序结束究竟用何种选刀和换刀编程方法，具体需查看机床使用说明书。
2．刀具长度补偿G43～G44、G49/T 、D （1）机上测量刀具长度不补偿机上测量刀具长度就是找正夹紧工件，将刀具装在主轴（测量基点）上，刀位点接触到Z 向工件零点平面，看机床坐标（MACHINE ）。
如图7-3所示，Z=-327.227，输入到零点偏置存储器（G54～G59）， “不补偿”指编程方法，见下表。
“不补偿”的指令格式说明 FANUCSIEMENS指令格式 Z_；说明 Z 是Z 向刀位点运动到工件坐标系中的坐标位置 注意事项 刀具补偿存储器中有无数据不影响编程刀具补偿存储器中有无数据影响编程（b ） SIEMENS（a ） FANUCZ-327.227（2）机上测量刀具长度补偿机上测量刀具长度就是找正夹紧工件，装好要测量刀具（如T01）后，将刀位点接触到Z向工件零点平面，看机床坐标（MACHINE）。
如Z=-327.227，输入到刀具补偿存储器中，见图7-4所示（图示为1号刀具几何长度补偿补偿值的与设定），编程时用规定的代码调用即可。
（a）FANUC（b）SIEMENS图7-4 机上测量刀具长度补偿Z向零点偏置值是这样设定的：将机床返回参考点时的Z坐标值输入到编程所用工件坐标系Z向零点偏置存储器，如图7-5所示。
数控加工中心换刀过程
1)刀架抬起当数控装置发出换刀指令后，压力油由a孔进入压紧液压缸的下腔，活塞1上升，刀架体2抬起，使定位用的活动插销10与固定插销9脱开。
同时，活塞杆下端的端齿离合器与空套齿轮5结合。
2）刀架转位当刀架抬起后，压力油从c孔进入转位液压缸左腔，活塞6向右移动，通过联接板带动齿条8移动，使空套齿轮5作逆时针方向转动。
通过端齿离合器使刀架转过60º。
活塞的行程应等于齿轮5分度圆周长的1/6，并由限位开关控制。
3)刀架定位当刀架转到程序指定的刀位，电磁铁与程序指定刀位的霍尔元件对齐，即检测到刀具的定位信号，指定刀位的霍尔原件选通，霍尔元件反馈信号取消电动机正传并使电动机反转，这时刀架体停转并落下，上，下端齿盘重新啮合，实现换刀。
4)刀架压紧刀架转位之后，压力油从b孔进入压紧液压缸上腔，活塞1带动刀架体2下降。
齿轮3的底盘上精确地安装有6个带斜楔的圆柱固定插销9，利用活动插销10消除定位销与孔之间的间隙，实现反靠定位。
刀架体2下降时，定位活动插销10与另一个固定插销9卡紧，同时齿轮3与齿圈4的锥面接触，刀架在新的位置定位并夹紧。
这时，端齿离合器与空套齿轮5脱开
2、霍尔效应
置于磁场中的静止载流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，载流导体上平行于电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势差，这种现象称霍尔效应
霍尔元件的分类
按照霍尔元件的功能可将它们分为: 霍尔线性器件和霍尔开关器件。
前者输出模拟量，后者输出数字量。
加工中心机械手换刀过程详解
机械手换刀程序蜗杆轴承凸轮，端面凸轮和凸轮滚子是做在一起的这两根轴固定蜗轮[Kh765Al Ladder Diagram F;0032-HFM16经过译码指令译码后186扣刀过程: M06调用换刀宏程序，Y 轴回到第二参考点，主轴定向完成后, :F:O 們 1-—lh H16―IF R0039™. ―IFR0039r —lhA. 6025RO612..6―IF-RO512.7—IF-NOO99& 匚 SO34K0003u5-HIO-TSK ・ HC―II —NOQaB^I E W43K000 3--4—<0-TEK ・匚匚NOO09O G €046NOO991 I S060ROOSS ・ 4RO L1 J .2Nooa^z K 6Q65—RC?050r3—II —NOO993M 6Q71ROOSO-3—11R&OS5.2—II —NOO694O 6078KOO55.2 —I —R0054™ —lhxoooe ：... —I 卜EXGr i ：TFO039.—dF 兰口口D3.6 —II — T5K ・ UFF ；ROE-12,7—0—FOO45・了 □ KARAXOO0A. -4 —fl[HEH 焉,i ；T—117MC - £T¥0003-&—TEJ<・ DR—I —、：「m 「.—OTEHG , STROD36・1 F;OO52 ・ERO0S 斗.4—0—FOO ： •—ClROO55・2RO049・7—CH-―11 XOOOfl .4 K0512,€ —II —Y0002B 4 —JkTC. ONKOOO9 ・ 4 TlEHG a STRO 052■酝 m —RO039・d―11 Y0003■申 —ATC-.0 忡H00E.&-2 —XODOO ・3 —BO — ®Fr LDR003&・O—]\—R512.6由换 刀宏程序里的换刀指令 M16控制Y 轴回到第 ―'介严Jtr 二参考点机械手原位信号机械手停止信号主轴松刀扣刀指令SIFBTIJ TMRBQQQ 丁0000000100K *4^3WOW F edO3TJOO 今卫會 H 11MOO9 B1 J 衣 0 1!9TJDQ34 每rd o o s o I «S4 15NOO95« O 召四39TJOO^4 & A ^30 8NQO9^3 <S*4 07。
加工中心换刀的三个步骤及流程
加工中心换刀的三个步骤及流程English Answer:Step 1: Preparation.Access the tool magazine and locate the desired tool.Ensure the tool is securely fastened in the tool holder.Clean the tool holder and spindle taper.Step 2: Tool Change.Initiate the tool change command using the machine's control panel.The machine will move the spindle to a safe position and retract the current tool.The tool arm will then extend and retrieve the desired tool from the magazine.Step 3: Tool Calibration.Once the new tool is installed, it must be calibrated to ensure accurate machining operations.This typically involves setting the tool length and offset values using a probe or manual measurement.After calibration, the tool is ready for use.Chinese Answer:步骤 1，准备。
进入刀具库，找到所需刀具。
确保刀具牢固地固定在刀柄上。
清洁刀柄和主轴锥度。
步骤 2，换刀。
使用机器控制面板启动换刀命令。
机器将将主轴移动到安全位置并缩回当前刀具。
数控加工中心对刀方法
数控加工中心对刀方法数控加工中心对刀方法是指在数控加工中心进行换刀、校对和调整刀具的操作方法。
对刀是数控加工的关键步骤，其准确度和稳定性直接影响加工质量和效率。
下面将详细介绍数控加工中心对刀方法。
首先，进行换刀操作。
换刀是指将刀具从刀库中取出，并安装到刀座上。
换刀时，需要确保使用的刀具与加工程序中的刀具尺寸一致。
换刀的具体步骤如下：1. 打开数控加工中心的刀座和刀库门，将刀库旋转至需要的刀具位置。
2. 使用正确的工具将刀具从刀库中取出，注意避免刀具碰撞和损坏。
3. 将取出的刀具安装到刀座上，并使用扳手进行紧固，确保刀具安装牢固。
完成刀具更换后，需要进行校对和调整刀具，以保证刀具的准确定位和刀尖的正确定位。
校对刀具的方法主要有两种：机械校对和光电校对。
机械校对是利用刀具的机械结构进行调整的方法。
具体步骤如下：1. 使用滑动卡尺或游标卡尺测量刀具的长度。
2. 将刀具与工艺图纸上的参考数值进行比较，如果长度有偏差，则需要进行调整。
3. 根据实际需要进行刀具的延长或缩短，并使用扳手或扭力扳手进行调整。
4. 重复上述步骤，直到刀具的长度与参考数值一致。
光电校对是利用光电传感器进行调整的方法。
具体步骤如下：1. 将刀具安装到刀座上，固定牢固，并确保刀尖处于合适的位置。
2. 启动数控加工中心的光电测量装置，将传感器对准刀尖位置。
3. 调整传感器位置，直到指示器显示的数值与参考数值一致。
4. 再次检查刀尖位置是否准确，并进行必要的微调。
完成刀具校对后，可以进行刀具的调整，以保证刀具的刀尖正确定位。
刀具调整的方法主要有两种：机械调整和软件调整。
机械调整是通过调整刀具的机械结构来实现刀尖正确定位的方法。
具体步骤如下：1. 使用扳手或扭力扳手调整刀座的位置，使刀尖与工艺图纸上的参考位置一致。
2. 使用千分尺或百分尺来测量刀具的位置，确保刀尖的位置精确。
软件调整是通过数控系统的参数来实现刀尖正确定位的方法。
具体步骤如下：1. 进入数控加工中心的数控系统，并登录操作界面。
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加工中心的换刀过程
(1)装刀：刀具装入刀库
任选刀座装刀方式。
刀具安置在任意的刀座内，需将该刀具所在刀座号记下来。
固定刀座装刀方式。
刀具安置在设定的刀座内。
(2)选刀
从刀库中选出指定刀具的操作。
1)顺序选刀：选刀方式要求按工艺过程的顺序（即刀具使用顺序）将刀具安置在刀座中，使用时按刀具的安置顺序逐一取用，用后放回原刀座中。
2)随意选刀：
①刀座编码选刀：对刀库各刀座编码，把与刀座编码对应的刀具一一放入指定的刀座中，编程时用地址T指出刀具所在刀座编码。
②计算机记忆选刀
刀具号和存刀位置或刀座号对应地记忆在计算机的存储器或可编程控制器的存储器内，刀具存放地址改变，计算机记忆也随之改变。
在刀库装有位置检测装置，刀具可以任意取出，任意送回。
(3)换刀
1)主轴上的刀具和刀库中的待换刀具都是任选刀座。
刀库→选刀→到换刀位→机械手取出刀具→装入主轴，同时将主轴取下的刀具装入待换刀具的刀座。
2)主轴上的刀具放在固定的刀座中，待换刀具是任选刀座或固定刀座。
选刀过程同上，换刀时从主轴取下刀具送回刀库时，刀库应事先转动到接收主轴刀具的位置。
3)主轴上的刀具是任选刀座，待换刀具是固定刀座。
选刀同上，从主轴取下的刀具送到最近的一个空刀位。