刀库换刀流程和逻辑思路
盘式刀库随机换刀的程序设计(FANUC系统)
关键字：自动刀具交换装置（ATC）；随机换刀；数据刷新；摘要：采用PLC控制程序和宏程序（固定换刀循环程序）组成的两部分完成复杂的刀库随机换刀控制程序是比较有效的方法。
机床是制造机器的机器，机床工业的技术水平决定着装备制造业乃至整个国民经济的技术水平。
马克思在《资本论》中有一段论述："大工业必须掌握这特有的生产资料，即机器的本身，必须用机器生产机器。
这样，大工业才能建立起与自己相应的技术基础，才得以自立"。
我国数控技术及其数控机床设备在各工业部门中应用的整体水平与工业发达国家相比还有一定差距。
为了实现"十一五"规划的发展目标，进一步发展我国的装备制造业，加快机床的数控化，对各行各业尤其对于加工批量零件、关键零件和形状复杂零件的行业，如航空、电力、船舶、模具制造业等都具有十分重要的意义。
数控机床尤其是加工中心的PLC控制程序设计是比较复杂的。
因为加工中心自动换刀的控制程序是一个比较复杂的控制过程。
按自动换刀方式通常可以分为随机换刀和固定换刀两种方式。
如图1，圆盘式刀库是ATC随机换刀典型的形式之一。
其换刀机构（ATC）通过凸轮机构来完成整个换刀过程。
换刀的动作过程准确可靠，是一种被经常采用的刀库。
在链式、盘式或箱式刀库程序设计时，通常可以将刀具交换分为两个步骤，T命令主要完成搜索刀库中的刀具，M命令完成刀具的交换，使主轴上更换新的刀具。
因此，刀具交换实际上就是指搜索和交换目标刀具。
随机换刀是一个非常复杂的逻辑控制过程。
它只对刀具进行编码而不对刀套进行编码，刀具在刀库中的位置是随机的。
理想的随机换刀控制通常包括圆盘式刀库PLC控制程序和宏程序（固定循环换刀程序）两部分组成。
PLC控制程序根据T码完成搜索刀库中的刀具，NC宏程序完成刀具交换的整个过程。
1随机换刀PLC程序设计以XH716加工中心（FANUC 数控系统）圆盘式刀库为例，刀库刀具交换的PMC控制程序设计主要考虑搜索目标刀具在刀库上的刀套位置、大小刀具管理和判别、刀库旋转方向（目标刀套最短路径）的判别、刀具数据的刷新和管理以及可预选刀具（主要为了可以缩短换刀时间），从而完成目标刀具的搜索，为刀具交换作准备。
刀库换刀流程和逻辑思路
刀库换刀流程和逻辑思路LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】刀库换刀流程和逻辑思路·乱刀式刀库的换刀流程图1．斗笠式①取刀②还刀③换刀KM2主KA1与KA2分PMC库PMC接线图。
在此例应用中，传感器信号分别接在、输入端口，而控制正反转接触器KM1、KM2的中间继电器的线圈分别由、控制。
电动刀库PMC接线图图6 刀库旋转逻辑梯形图例如，加工中心在执行M06T1换刀指刀令时的换刀结果是：刀库中的T1刀装放轴。
（1）D SCH功能指令（检索功能）当CNC读到T1指令代码信号时，将此信号信息送入PMC。
当PMC接到寻找新刀具的指令T1后（FT3为“1”）在模拟刀库的刀号数据表中开始T 代码数据检索出来存入F26地址单元中。
然后将1号刀所在数据表中的序号1存入到检索结果输出地址D100中，同时为“1”。
由于为“0”。
即断开，所以DSCH功能指令按规定2位BCD码处理数据。
（2）C OIN功能指令（比较指令）当为“1”时，地址D100的内容（指令1号）和地址D200（当前刀套数据表序号4）的内容作比较。
数据一致时，输出为“1”，不一致时，为“0”作为刀库旋转达ROT功能指令的条件。
（3）R OT功能指令（旋转指令）ROT功能指令中，旋转检索数（刀套位置个数）为12，现在位置地址为D200（存放当前刀套号4），目标位置地址为D100（存放T1号刀具的刀套号1），计算结果输出地址为C1。
当刀具判别指令为“0”，ROT指令开始执行根据ROT控制条件设定，计算出刀库现在的位置与目标相差的步数为“3”步将此数据存入C1中，并选择出最短旋转路径，使置“0”，正向旋转方向输出。
通过正向旋转继电器，驱动刀库正向旋转“3”步，即找到了1号刀位。
（4）CTR功能指令（计数指令）CTR功能指令中，计数指令01号计数，地址C1为刀库现在的位置目标位置相差的步数的数据存储地址。
FANUC刀库换刀——详解.
FANUC⼑库换⼑——详解.加⼯中⼼机床圆盘式⼑库发那科系统PMC的编程技术安庆长⾕川数控机床有限公司雷晓鹏北京发那科机电有限公司胡年⾃动换⼑机构（ATC）是数控机床易发⽣故障的地⽅。
本⽂介绍PMC的编程思路和⽅法，供⼤家讨论。
此程序⾃2004年始已在数百台加⼯中⼼运⽤。
⼀、基本规则1、⼑具在D0000到D0032登录。
D0000登录主轴⼑具号，D0001到D0032登录⼑套内⼑具号，在此假定⼑库容量为32把⼑。
2、执⾏T码时,⼑库中T码⼑具旋转到换⼑⼝位置，在⼑库旋转过程中，程序⾃动加⼯运⾏不中断，称之为预选⼑。
3、M6执⾏换⼑过程，执⾏前，Z轴必须回第⼀参考点，即 G91 G28 Z0或 M19 G91 G28 Z0。
4、允许的⼤径⼑（如⾯铣⼑）直径不容许超过普通⼑具（以下简称：⼩径⼑）最⼤直径的⼆倍，否则⼤径⼑之间随机交换会撞⼑。
⼑具重量不能超过⼑库容许重量。
⼤径⼑⼑具号设定规则：⼤径⼑的相临两侧⼑套内必须为空，空⼑套的⼑具号⾃动设定为99（也可设定其他数字，PMC识别为空⼑）。
D100内设定⼤径⼑个数，⼩径⼑⼑具号必须⼤于⼤径⼑个数乘2加1。
初始设定主轴⼑具号D0000必须是⼩径⼑⼑具号。
5、⼤径⼑具交换规则：⼩径⼑可放进⼤径⼑⼑套内，⼤径⼑不可放进⼩径⼑⼑套内。
主轴⼩径⼑与⼑库⼩径⼑交换，⼀次性换⼑；主轴⼤径⼑与⼑库⼤径⼑交换，⼀次性换⼑；主轴⼩径⼑与⼑库⼤径⼑交换，⼀次性换⼑，⼩径⼑放进⼤径⼑⼑杯套内；主轴⼤径⼑与⼑库⼩径⼑交换，第⼀次将原⼤径⼑⼑套内的⼩径⼑换到主轴上，第⼆次再进⾏⼩径⼑之间的交换。
以上交换规则PMC⾃动识别换⼑。
6、在⼑库运⾏中发⽣停电等故障，具备中断点记忆和⽤按键操作恢复功能。
有完善的电机保护和报警操作提⽰。
7、以上⾃动⼑具交换（ATC）动作本⽂介绍的都⽤PMC完成，读者也可⽤宏程序和PMC结合编程实现。
⼆、PMC程序框图三、详细介绍⼑库盘旋转部分PMC程序和说明1、准备⼯作⾃动换⼑部分反馈信号：R30.0=1 主轴抓⼑反馈；R30.1=1 主轴松⼑反馈，延迟0.2秒是消除信号反馈传感器安装误差，其它信号反馈延迟道理相同；R30.2=1 ⼑杯上（⽔平位置）信号反馈；R30.3=1 ⼑杯下（⼑具垂直向下位置）信号反馈。
数控车床换刀的原理
数控车床换刀的原理数控车床换刀的原理是通过自动化系统控制刀库中的刀具，根据加工需要，将合适的刀具自动装卸到主轴上进行加工。
换刀的过程一般包括以下几个步骤：1. 刀具信息的输入：将刀具的参数信息输入到数控机床的控制系统中。
这些信息包括刀具的几何参数、刀具材料、刀具号码等。
2. 刀具库的管理：刀具库是存放刀具的地方。
数控车床上一般会配备一个刀具库，里面可以放置多个不同的刀具。
在数控机床的控制系统中，可以设置每个刀具的位置和状态，以便在需要时能够准确地找到并进行换刀操作。
3. 刀具的选取：根据加工要求，在刀具库中选择合适的刀具。
根据控制系统的指令，通过自动取刀器从刀具库中取出刀具。
自动取刀器一般由机械手臂构成，可以在机床内进行多个方向的自由移动。
4. 刀具的装卸：当刀具被选中后，机械手臂将刀具转移到刀具位。
然后，刀具位上的机械装置将刀具插入主轴上的刀柄中，并将其固定。
这一过程需要保证刀具的准确定位和固定，以确保刀具在加工过程中的稳定性和精度。
5. 刀具的调整和检测：在刀具装卸完成后，需要进行刀具的调整和检测。
调整刀具的主要目的是保证刀具的几何参数与加工要求的一致性，而检测刀具的目的是确认刀具的装卸是否正确。
在数控机床上，通常会设置相关的检测装置，用于检测刀具的位置、刀具的磨损情况等。
6. 刀具的存储和管理：在刀具装卸完成后，未使用的刀具一般会放回刀具库中进行存储。
同时，数控机床的控制系统会对刀具的信息进行管理，包括刀具的使用寿命、刀具的磨损情况、刀具的库存情况等。
总体来说，数控车床换刀的原理是通过自动化系统控制刀库中的刀具，实现刀具的自动装卸。
这样可以提高生产效率，减少人工操作的错误和劳动强度，进而提高加工精度和产品质量。
刀库的动作顺序说明
自制刀库动作顺序：（定点换刀）一．选刀动作(TXX)选刀动作分为两个步骤:第一步骤: 选择新刀具到刀库换刀位置.初始状态1:机械手臂在原始位置----直接选新刀具到换刀位置.初始状态2:机械手臂在等待位置----先将等待位置的刀具号所在的刀套转到换刀位置.把机械手上的刀具送回到刀库中.然后再选新刀具所在的刀套到换刀位置.刀链转的动作:1.刀套定位缩回2.刀链正转或刀链反转3.到目标位的前一个刀套, 刀链慢速4.到目标位后刀套定位伸出5.伸出到位后,刀链正转或反转,慢速断电.等待位的刀具送回刀库的动作：条件1.刀套定位伸出2.刀链计数开关在位3.刀套检测开关为04.刀链正转或反转及慢速断电动作顺序1.机械手臂拔刀2. 机械手臂转向刀库3.机械手臂插刀4. 机械手臂右移第二步骤: 将换刀位置的新刀具取到等待位.条件1.刀套定位伸出2.刀套在位，3.刀套检测开关为0，4.刀链正转或反转及慢速继电器断电。
动作顺序1.机械手臂左移刀库2.机械手臂拔刀3.机械手臂转向等待位4.机械手臂插刀二．换刀动作(M06)换刀动作分为两个步骤:第一步骤: 把机械手上的刀具换到主轴上初始状态：在等待位1.刀库门开2.坐标回换刀位置(和1步同时进行)3.主轴定向4. 机械手臂转向主轴5.机械手臂右移6.主轴松刀7.机械手臂拔刀8..机械手臂180度或0度旋转9..机械手臂插刀10.主轴夹刀11机械手臂左移12机械手臂转向等待位13刀库门关(关门后即可以进行加工)第二步骤: 将等待位的刀具送回刀库1.机械手臂拔刀2.机械手臂左移3.机械手臂插刀4.机械手臂右移(整个换刀动作结束)注意：如果选择的刀具在主轴上，则继续执行下面的程序。
交换站动作顺序M60(任意交换) M601(指定1号台) M602(指定2号台) 动作顺序:1.B轴回零.2.X轴回到换台位置.3.换台门开4.1号台(或2号台)快出5.台板松开(浮起)6.1号台(或2号台)慢回7.180度或0度旋转8.2号台(或1号台)慢出9.台板夹紧10.2号台(或1号台)快回11.换台门关。
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。
加工中心刀库装刀步骤【技巧】
数控加工中心有一刀库，我们如果需要哪把刀就用这个指令把它调出来。
当然还有另一种情况就是手动换刀，这个比较容易，你可以参看各厂家的说明书，了解下松刀和紧刀按钮就可以了，那么加工中心刀库装刀有哪些步骤呢？一、刀库装刀的步骤及注意事项一般来说，对于一个工件完整的加工工序，可能涉及铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等工序。
所使用的加工刀具可能几把到几十把。
工件数控加工前需要把每一把刀具装刀刀库中并和加工程序设定对应关系，以便由程序调用。
1、装刀步骤首先将使用的刀具安装到刀柄上，并调整刀具长度至所要求的尺寸；然后根据工件的工艺要求和程序设计将刀具和刀具号一一对应，为了避免混要可以贴上标签；将立式加工中心的主轴回Z轴零点，并通过数控系统面板手动输入并执行T01 M06指令；此时手动将1号刀具装入刀库中，这个刀具即为1号刀具；然后在手动输入T02 M06指令，并手动将第二把刀具装入刀库中，这个刀具即为第二把刀。
按照上述操作一次将剩余刀具装入刀库即可。
加工中心哪家好。
2、装刀注意事项在立式加工中心进行刀库装刀时，应特别注意以下几点：一是只有主轴回到机床零点或换刀点，才能将主轴上的刀具装入刀库，或者将刀库中的刀具调整在主轴上。
二是装入刀库的刀具必须与加工程序中的刀具号一一对应，否则会严重损伤机床和加工零件。
三是交换刀具时，主轴上的刀具不能与刀库中的刀具号重号。
二、刀库装刀后的设置刀库完成装刀后需要进行必要的设置才可进行立式加工中心的正式加工。
因每把刀具的长度或到Z坐标零点的距离都不相同，这些距离的差值需要进行刀具的长度补偿值设定才行。
另外铣刀都就有一定的半径，刀具中心轨迹和工件轮廓差一个半径的尺寸。
因此需要将刀具半径进行补偿才可正常进行数控加工。
加工中心哪家好。
刀具长度补偿有两种方法：一种是将其中的一把刀具作为标准刀具，找出其他刀具与标准刀具的差值，作为其它刀具长度补偿值；另一种是将工件坐标系的Z值输为0，调出刀库中的每把刀具，通过Z向设定器确定每把刀具到工件坐标系Z 向零点的距离，直接将每把刀具到工件零点的距离值输到对应的长度补偿值代码中。
刀库换刀流程和逻辑思路
刀库换刀流程和逻辑思路·乱刀式刀库的换刀流程图固定式刀库的换刀流程图固定式刀库换刀过程分解：固定式刀库换刀动作可分为三个，即取刀、还刀和换刀。
由于采用固定刀位管理方式，刀具的交换实际上是还刀和取刀这两个动作。
（斗笠式刀库控制约定：1．斗笠式刀库采用固定刀位，即刀套号就是刀具号；2．取刀时，刀库就近找刀）① 取刀现状：主轴上无刀具 编程：M06 T* 刀库动作描述：主轴换刀位置主轴换刀准备位置 刀库原始位置 刀库换刀位置主轴准停Z=-10.主轴换刀位置主轴换刀准备位置 刀库原始位置 刀库换刀位置Z=-10. 主轴准停主轴换刀位置主轴换刀准备位置 刀库原始位置刀库换刀位置Z=-10.主轴准停主轴换刀位置主轴换刀准备位置 刀库原始位置 刀库换刀位置Z=-10.主轴准停主轴换刀位置主轴换刀准备位置 刀库原始位置 刀库换刀位置Z=-10.主轴准停② 还刀现状：主轴上有刀具 编程：M06 T0 刀库动作描述：主轴换刀位置主轴换刀准备位置 刀库原始位置 刀库换刀位置Z=-10.主轴准停主轴换刀位置主轴换刀准备位置 刀库原始位置 刀库换刀位置Z=-10.主轴准停主轴换刀位置主轴换刀准备位置 刀库原始位置 刀库换刀位置Z=-10.主轴准停主轴换刀位置主轴换刀准备位置 刀库原始位置 刀库换刀位置Z=-10.主轴准停③ 换刀现状：主轴上有刀具 编程：M06 T*刀库动作描述： 刀具交换的过程，就是还刀加上取刀的过程。
固定式刀库自动换刀装置电气控制电气控制电路包括接强电电路和PMC控制电路两部分。
下图所示为接触器控制电路。
主电路由空气开关QF、KM1主触点、KM2主触点、三相异步交流电机M等组成。
控制电路中中间继电器KA1与KA2分别控制接触器KM1和KM2的线圈，控制刀库电机M 的正反转和停机制动。
实现刀具的选择从而达到精确选刀的目的。
电动刀库电气控制线路图四、固定式刀库自动换刀装置的PMC控制PMC控制包括硬件控制和软件控制两方面。
新代系统斗笠式刀库换刀规划
2019/3/18
斗笠式刀库换刀动作故障及排除方法
根据以上的分析,可以总结换刀故障的处理思路
T1 刀 盘
打刀缸
Z+
抬刀点 Pr3409
主
T2
轴
换刀点 Pr2803
主轴刀号: 1
2019/3/18
1 1
0 1
0 2
2 2
6
刀盘刀号: 2
斗笠式刀库换刀动作异常中断 斗笠式刀库换刀流程小结
1.换刀流程由十二个动作组成 2.每个动作按照固定的顺序依次执行 3.每个动作相互制约和限制
4.每个动作的执行都必须满足相关的约束条件
主轴定位解除m05中断斗笠式刀库换刀动作异常中断进入jog模式按键退回刀库进入刀表编辑画面根据实际主轴刀号修改刀表上的数据如果主轴无刀可设定主轴刀号为0进入jog模式按键退回刀库进入刀表编辑画面根据实际主轴刀号修改刀表上的数据如果主轴无刀可设定主轴刀号为0进入jog模式按键退回刀库进入刀表编辑画面根据实际主轴刀号修改刀表上的数据如果主轴无刀可设定主轴刀号为0202011手动初始化刀库系统斗笠式刀库换刀动作异常中断的处理进入手动模式jog退回刀盘按键aux7或者复位按键取下主轴上的刀具如果无法松刀则修改刀表中的主轴刀号为1取下刀盘一号刀爪上的刀具参数3407手动调整刀库0
5
刀盘刀号: 2
一.主轴停止(M05) 二.刀盘旋转至主轴目前刀号 三.主轴定位(M19)
13. FANUC圆盘刀库——PMC换刀详解.
加工中心机床圆盘式刀库发那科系统PMC的编程技术安庆长谷川数控机床有限公司 雷晓鹏北京发那科机电有限公司 胡 年自动换刀机构（ATC）是数控机床易发生故障的地方。
本文介绍PMC的编程思路和方法，供大家讨论。
此程序自2004年始已在数百台加工中心运用。
一、基本规则1、刀具在D0000到D0032登录。
D0000登录主轴刀具号，D0001到D0032登录刀套内刀具号，在此假定刀库容量为32把刀。
2、执行T码时,刀库中T码刀具旋转到换刀口位置，在刀库旋转过程中，程序自动加工运行不中断，称之为预选刀。
3、M6执行换刀过程，执行前，Z轴必须回第一参考点，即 G91 G28 Z0或 M19 G91 G28 Z0。
4、允许的大径刀（如面铣刀）直径不容许超过普通刀具（以下简称：小径刀）最大直径的二倍，否则大径刀之间随机交换会撞刀。
刀具重量不能超过刀库容许重量。
大径刀刀具号设定规则：大径刀的相临两侧刀套内必须为空，空刀套的刀具号自动设定为99（也可设定其他数字，PMC识别为空刀）。
D100内设定大径刀个数，小径刀刀具号必须大于大径刀个数乘2加1。
初始设定主轴刀具号D0000必须是小径刀刀具号。
5、大径刀具交换规则：小径刀可放进大径刀刀套内，大径刀不可放进小径刀刀套内。
主轴小径刀与刀库小径刀交换，一次性换刀；主轴大径刀与刀库大径刀交换，一次性换刀；主轴小径刀与刀库大径刀交换，一次性换刀，小径刀放进大径刀刀杯套内；主轴大径刀与刀库小径刀交换， 第一次将原大径刀刀套内的小径刀换到主轴上，第二次再进行小径刀之间的交换。
以上交换规则PMC自动识别换刀。
6、在刀库运行中发生停电等故障，具备中断点记忆和用按键操作恢复功能。
有完善的电机保护和报警操作提示。
7、以上自动刀具交换（ATC）动作本文介绍的都用PMC完成，读者也可用宏程序和PMC结合编程实现。
二、PMC程序框图三、详细介绍刀库盘旋转部分PMC程序和说明1、准备工作自动换刀部分反馈信号：R30.0=1 主轴抓刀反馈；R30.1=1 主轴松刀反馈，延迟0.2秒是消除信号反馈传感器安装误差，其它信号反馈延迟道理相同；R30.2=1 刀杯上（水平位置）信号反馈；R30.3=1 刀杯下（刀具垂直向下位置）信号反馈。
Fanuc系统刀库标准PMC程序
FANUC系统刀库标准PMC程序用途：各类型刀库参考梯形图ID号：dwxc2008日期：文件使用的限制以及注意事项等文件版本更新的纪录修订日期版本号文件名称修订内容修订人2008年12月 1.0 FANUC系统刀库首次发布黄辉标准PMC程序目录1．刀库综述 (1)1.1 刀库结构 (1)1.2 换刀方法 (1)2．斗笠式刀库 (2)2.1 换刀流程和思路 (2)2.2 PMC结合宏程序实现 (3)2.2.1宏程序 (3)2.2.2 宏程序相关 42.2.3 PMC程序 5 3．机械手臂刀库式刀库 (21)3.1 换刀流程和思路 (21)3.2 PMC实现 (22)3.2.1 参数 (22)4．车床用4/8工位电动刀塔 (24)1．刀库综述1.1 刀库结构根据刀具容量可分为盘式和链式刀库，链式刀库一般用于刀具较多的机床上，目前国内机床上使用较少。
根据刀库旋转动力可分为液压马达，普通电机，伺服电机，凸轮机械，无动力（靠主轴带动）等。
使用前两种方式的比较多，都使用感应开关计数，且控制方式相似。
近年来，由于伺服电机的优良控制特性，伺服电机也越来越多的使用在刀库的旋转控制中，控制方式主要有PMC轴控制，I/O Link轴控制两种。
1.2 换刀方法分为随机换刀和固定换刀。
刀盘分为斗笠式刀库和立式旋转式刀库等早期的以斗笠式刀库为多，且多为固定换刀，现在发展出来的斗笠式刀库也有带机械手的，一般来说是否带机械手是判断随机换刀还是固定换刀的重要依据。
1）随机换刀多在刀具较多的情况下采用，必须有机械手辅助，没有单独的还刀过程。
但数据表需要更新，刀具号和刀套号不是一一对应。
加工程序中使用M06T**，PLC或宏程序检测到M06信号脉冲和T信号脉冲，进行刀具检索，找到所需刀具的刀套位置，刀库旋转到要交换的刀套位置，刀具交换，数据表更新。
2）固定换刀是在刀具不多的情况采用，一般没有机械手，换刀时候，先还刀，再取刀。
刀具号和刀套号固定，不需要刀具检索，从哪个刀套取的刀具要还回原来的刀套上去。
斗笠刀库解析
斗笠式刀库的动作过程斗笠式刀库在换刀时整个刀库向主轴平行移动。
（1）还刀取下主轴上原有刀具，当主轴上的刀具进入刀库的卡槽时，主轴向上移动脱离刀具。
（2）抓刀刀库转动，当目标刀具位于主轴正下方时，主轴下移，使刀具进入主轴锥孔内，刀具夹紧后，刀库退回原来的位置，换刀结束。
斗笠式刀库换刀过程动作图PMC和NC程序的配合PMC在整个换刀过程中主要控制刀库的正反转、刀库的前进后退、松刀紧刀阀动作。
NC程序控制主轴的上升和下降、主轴定位。
N19 M99:9001 (参数6071)N1 IF[#1000EQ1]GOTO19 (T CODE=SP TOOL) T代码等于主轴刀号，结束N2 #199=#4003 ( G90/G91 MODLE)N3 #198=#4006 (G20/21 MDOLE) 保留之前的模态信息N4 IF[#1002EQ1]GOTO7 ( SP TOOL=0) 主轴无刀，直接抓刀N5 G21G91G30P2Z0M19 回第2参考点，M19定向，准备还刀N6 GOTO8N7 G21G91G28Z0M19 回第1参考点，M19定向，准备抓刀N8 M50 刀库准备好（使能）N9 M52 刀库靠近主轴N10 M53 松刀吹气N11 G91G28Z0 回第一参考点N12 IF[#1001EQ1]GOTO15 (T CODE=0) 如果指令T0，则无需抓刀N13 M54 刀盘旋转G04X3.0N14 G91G30P2Z0 回第二参考点N15 M55 刀具卡紧N16 M56 刀盘远离主轴N17 M51 旋转结束N18 G#199G#198 恢复模态M代码含义M50刀库旋转使能M51刀库旋转结束M52刀库向右（靠近主轴）M53松刀，吹气M54刀盘旋转M55刀具夹紧M56刀盘向左（远离主轴）宏变量定义宏程序中，利用#1000-#2000宏变量对应PMC信号G54的相应位，可直接和PMC 进行联系，极大的方便了处理。
HNCMD系统斗笠式刀库换刀操作说明书V
HNC-08MD系统斗笠式刀库使用说明书V0.51、换刀基本过程对于HNC-08MD系统来说，无论是斗笠式刀库还是机械手刀库，其换刀过程均为通过M6调用9999子程序来执行的，9999为扩展程序，如果系统参数中2号参数为0，则可以通过《程序》--《选择程序》--《扩展程序》载入9999程序入内存，来查看9999程序，也可以在电脑上在..\HNC-08MD\EXT目录下用文本方式打开9999文件，查看里面的内容。
M6调用9999程序之后，再通过调用相应的M扩展代码，对换刀的整个过程进行控制。
换刀的M扩展代码可以在《系统设置》——《辅助功能》里面进行查看。
2、刀库配置表刀库配置表在主界面的《刀库配置》界面下，刀库配置表提供了主轴上和刀库上的所有的刀具信息。
刀库表起始地址：刀库表存储于PLC数据表中，该配置项用以设置刀库表在数据表中的起始地址。
该配置项为参数P0196的引用，与修改参数P0196具有同等效果。
（机床级权限）刀具数量：设置刀库中能存储的刀具数量。
该配置项为参数P0195的引用，与修改参数P0195具有同等效果。
（机床级权限）当前刀具号：设置主轴上夹持刀具的刀具号。
该配置项为数据表D045的引用。
当前刀位号：设置刀库上在换刀位置上的刀位号。
该配置项为数据表D044的引用。
刀具号：设置刀库每个刀位上所装夹刀具的序号。
刀库表的相关地址为：刀库表首地址 = 刀库表起始地址设置值刀库表尾地址 = 刀库表起始地址+刀具数量-1刀位地址 = 刀库表起始地址+刀位号-1数据表中非易失性存储单元地址范围为D000～D255，因此，刀库表尾地址最大不能超过255，否则系统报错。
对于斗笠式刀库来说，刀位号与刀具号一一对应，所以实际的【刀库配置】的刀库配置表内的各个刀位上的刀具号就没有意义，有效的内容只有“当前刀具号”同“当前刀位号”，其二者应该一致。
3、斗笠式换刀3.1、指令格式斗笠式换刀的代码格式：1、“M6TX”或者“TXM6”，X为刀具号；2、“TX。
HNC-08MD系统机械手刀库换刀操作说明书
HNC-08MD 系统机械手刀库使用说明书 V1.12说明书适用版本：系统软件V1.12、PLC 版本V1.31、换刀根本过程对于 HNC-08MD 系统来说，无论是斗笠式刀库还是机械手刀库，其换刀过程均为通过M6 调用9999 子程序来执行的，9999 为扩展程序，假设系统参数中 2 号参数为 0，则可以通过《程序》--《选择程序》--《扩展程序》载入 9999 程序入内存，来查看 9999 程序，也可以在电脑上在..\HNC-08MD\EXT 名目下用文本方式翻开 9999 文件，查看里面的内容。
M6 调用 9999 程序之后，再通过调用相应的M 扩展代码，对换刀的整个过程进展掌握。
换刀的 M 扩展代码可以在《系统设置》——《关心功能》里面进展查看。
2、刀库配置表刀库配置表在主界面的《刀库配置》界面下，刀库配置表供给了主轴上和刀库上的全部的刀具信息。
刀库表起始地址：刀库表存储于PLC 数据表中，该配置项用以设置刀库表在数据表中的起始地址。
该配置项为参数P0196 的引用，与修改参数P0196 具有同等效果。
〔机床级权限〕刀具数量：设置刀库中能存储的刀具数量。
该配置项为参数 P0195 的引用，与修改参数 P0195 具有同等效果。
〔机床级权限〕当前刀具号：设置主轴上夹持刀具的刀具号。
该配置项为数据表D045 的引用。
当前刀位号：设置刀库上在换刀位置上的刀位号。
该配置项为数据表D044 的引用。
刀具号：设置刀库每个刀位上所装夹刀具的序号。
刀库表的相关地址为：刀库表首地址 = 刀库表起始地址设置值刀库表尾地址 = 刀库表起始地址+刀具数量-1刀位地址= 刀库表起始地址+刀位号-1数据表中非易失性存储单元地址范围为D000～D255，因此，刀库表尾地址最大不能超过 255，否则系统报错。
3、机械手换刀3.1、指令格式机械手加工中心选刀指令格式为TX，X 为刀具号。
机械手换刀的代码格式M6，将刀盘上的刀具同主轴上的刀具进展交换。
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。
加工中心的换刀过程
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。
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）
2-4、换刀方式与编程技巧
第一天数控镗铣手工编程
4、换刀方式与编程技巧
一、自动返回参考点功能G28
G91 G28 X__ Y__ Z__；
X、Y、Z表示中间点在工件坐标系中的坐标值。
G28指令刀具快速经中间点自动返回到参考点，参考点由机床存储。
G28通常用于换刀、装卸工件
二、换刀方式
1、顺序选刀与换刀顺序选刀方式是将当前主轴上的刀具放回刀库原刀套位置后，再选择新刀具，刀库中的刀套号和刀具号始终一一对应，保持不变。
2、预先选刀与换刀
预先（随机）选刀方式是刀库预先将要换的刀具转到换刀位，当执行换刀指令M06时，将主轴上的刀具(也可能无刀)与换刀位的刀具交换。
图7-3 双臂式机械手示意图
期初往刀库中装刀时刀套与刀具一一对应，换刀后刀库的刀套号与刀具号不一致了，由LPC程序自动记忆刀套和刀具的相对位置，数控加工程序不予考虑。
【促成任务7-1】某加工中心刀库随机选刀，具有双臂机械手换刀装置，请设计省时换刀程序。
【】省时换刀程序的目的就是让刀库选刀时间与主轴加工时间重合，即刀库选刀时主轴能同时加工，程序见表7-5。
表7-5 随机选刀省时换刀程序
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。
圆盘式刀库立加换刀工作原理及故障诊断
工作研究—38—圆盘式刀库立加换刀工作原理及故障诊断宁 钊 薛虎成 屈蓬勃（庆安集团有限公司，陕西 西安 710000）本文以某型数控立式加工中心采用的圆盘式刀库为例，介绍一下圆盘式刀库工作原理及常见故障分析。
圆盘式刀库的结构特点 圆盘式刀库通常应用于小型立式加工中心，结构简单、便于维修。
刀库容量通常为“15-30”把刀具，本机床刀库容量为24把刀，搭配换刀机械手进行刀具交换。
刀套上下翻转依靠液压缸驱动完成，机械手旋转换刀动作由机械手电机带动凸轮机构完成。
刀库选刀原理为：1号刀套为基准刀套，采用随机换刀方式，即将从主轴换下来的刀具直接放入圆盘式刀库的空刀套中，数控系统刷新生成新的刀库表，实时记录刀套与刀具之间的对应关系。
另外由于圆盘式刀库的刀柄在刀库放置时7:24锥面是敞开式的，无保护，时间长了或者工作环境恶劣，锥面容易被污染，影响刀具的重复安装精度，同时应注意刀库中的刀具应该在刀盘周围均匀放置，尽量使刀库受力均匀，以减少故障发生，延长刀库使用寿命。
本机床机械手采用的是凸轮联动式单臂双爪机械手，这种机械手结构由电机直接驱动，不需要较复杂的液压系统及密封、缓冲装置，没有漏油现象，可靠性高。
机械手臂的旋转、拔刀、插刀动作是联动的，可缩短换刀时间。
由机械手电机旋转带动机械手凸轮机构，依次完成机械手正转75°抓刀，机械手臂下落拔刀，机械手旋转180°，机械手上升插刀，机械手反转75°复位，从而机械手完成一次换刀循环。
机械手凸轮机构由曲线凸轮和6个机械手滚轮组成，从而把机械手电机的旋转运动转化为机械手臂的旋转运动和上下运动。
此机床主轴松拉刀机构是由电磁阀控制的液压回路作用，推动松拉刀液压缸活塞与碟簧动作来完成拉刀松刀动作。
拉刀时电磁阀YV1失电，油缸上腔接回油，下腔接压力油，活塞向上运动，带动拉杆向上移动，从而使拉抓进入刀柄尾部拉丁环槽内，将刀具刀柄拉紧，松刀时，电磁阀YV1得电，油缸上腔接压力油，下腔接回油，活塞向下运动，推动拉杆下移，将拉抓推至主轴孔径较大处可以松开刀柄拉钉。
盘式刀库换刀位置调整推荐精选PPT
换刀刀位相对于主轴箱的位置。 对松位开置 活。塞杆上的背母，旋转活塞杆，此时活塞杆与固定在刀库上的关节轴承之间的相对位置将发生变化，从而改变刀库与主轴箱的相
(对2)位在置刀。库的上部靠前位置，有两个调整螺钉，松开背母，旋转两个调整螺钉。 (2)在刀库的上部靠前位置，有两个调整螺钉，松开背母，旋转两个调整螺钉。 (2)在刀库的上部靠前位置，有两个调整螺钉，松开背母，旋转两个调整螺钉。 (21)在 先刀将库主的轴上箱部升靠到前最位高置位，置有，两在个M调DI整方螺式钉下，执松行开G背91母G，28旋Z0转，两把个刀调库整摆螺到钉换。刀位置，此时刀库气缸活塞杆推出到最前位置。 松开活塞杆上的背母，旋转活塞杆，此时活塞杆与固定在刀库上的关节轴承之间的相对位置将发生变化，从而改变刀库与主轴箱的相 对位置。
松开活塞杆上的背母，旋转活塞杆，此时活塞杆与固定在刀库上的关节轴承之间的相对位置将发生变化，从而改变刀库与主轴箱的相
从而改变刀库与主轴箱的相对位置。 对位置。
(松2)开在活刀塞库杆的上上的部背靠母前，位旋置转，活有塞两杆个，调此整时螺活钉塞，杆松与开固背定母在，刀旋库转上两的个关调节整轴螺承钉之。间的相对位置将发生变化，从而改变刀库与主轴箱的相 松对开位活 置塞。杆上的背母，旋转活塞杆，此时活塞杆与固定在刀库上的关节轴承之间的相对位置将发生变化，从而改变刀库与主轴箱的相
对(1)位先置将。主轴箱升到最高位置，在 MDI 方式下执行G91G28Z0，把刀库摆到换刀位置，此时刀库气缸活塞杆推出到最前位置。
塞杆与固定在刀库上的关节轴承之间的相对位置将发生变化， (1)先将主轴箱升到最高位置，在 MDI 方式下执行G91G28Z0，把刀库摆到换刀位置，此时刀库气缸活塞杆推出到最前位置。
对松位开置 活。塞杆上的背母，旋转活塞杆，此时活塞杆与固定在刀库上的关节轴承之间的相对位置将发生变化，从而改变刀库与主轴箱的相
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
刀库换刀流程和逻辑思路
·
固定式刀库的换刀流程图
固定式刀库换刀过程分解：
固定式刀库换刀动作可分为三个，即取刀、还刀和换刀。
由于采用固定刀位管理方式，刀具的交换实际上是还刀和取刀这两个动作。
（斗笠式刀库控制约定：1．斗笠式刀库采用固定刀位，即刀套号就是刀具号；2．取刀时，刀库就近找刀）
①取刀
现状：主轴上无刀具
编程：M06 T*
刀库动作描述：
②还刀
现状：主轴上有刀具
编程：M06 T0
刀库动作描述：
③换刀
现状：主轴上有刀具
编程：M06 T*
刀库动作描述：刀具交换的过程，就是还刀加上取刀的过程。
固定式刀库自动换刀装置电气控制
电气控制电路包括接强电电路和PMC控制电路两部分。
下图所示为接触器控制电路。
主电路由空气开关QF、KM1主触点、KM2主触点、三相异步交流电机M等组成。
控制电路中中间继电器KA1与KA2分别控制接触器KM1和KM2的线圈，控制刀库电机M的正反转和停机制动。
实现刀
具的选择从而达到精确选刀的目的。
电动刀库电气控制线路图
四、固定式刀库自动换刀装置的PMC控制
PMC控制包括硬件控制和软件控制两方面。
硬件控制包括输入信号的接入和输出信号的控制。
下图所示为电动刀库PMC接线图。
在此例应用中，传感器信号分别接在、输入端口，而控制正反转接触器KM1、KM2的中间继电器的线圈分别由、控制。
电动刀库PMC接线图
图6 刀库旋转逻辑梯形图
例如，加工中心在执行M06T1换刀指刀令时的换刀结果是：刀库中的T1刀装放轴。
（1）D SCH功能指令（检索功能）
当CNC读到T1指令代码信号时，将此信号信息送入PMC。
当PMC接到寻找新刀具的指令T1后（FT3为“1”）在模拟刀库的刀号数据表中开始T代码数据检索出来存入F26地址单元中。
然后将1号刀所在数据表中的序号1存入到检索结果输出地址D100中，同时为“1”。
由于为“0”。
即断开，所以DSCH功能指令按规定2位BCD码处理数据。
（2）C OIN功能指令（比较指令）
当为“1”时，地址D100的内容（指令1号）和地址D200（当前刀套数据表序号4）的内容作比较。
数据一致时，输出为“1”，不一致时，为“0”作为刀库旋转达ROT功能指令的条件。
（3）R OT功能指令（旋转指令）
ROT功能指令中，旋转检索数（刀套位置个数）为12，现在位置地址为D200（存放当前刀套号4），目标位置地址为D100（存放T1号刀具的刀套号1），计算结果输出地址为C1。
当刀具判别指令为“0”，ROT指令开始执行根据ROT控制条件设定，计算出刀库现在的位置与目标相差的步数为“3”步将此数据存入C1中，并选择出最短旋转路径，使置“0”，正向旋转方向输出。
通过正向旋转继电器，驱动刀库正向旋转“3”步，即找到了1号刀位。
（4）CTR功能指令（计数指令）
CTR功能指令中，计数指令01号计数，地址C1为刀库现在的位置目标位置相差的步数的数据存储地址。
控制计数器的加计数或计数器的减计数，为0时计数器不计数，当为1时计数器计数累加。
当计数器累加到定值输出。
刀库旋转后，输出为“1”时（刀库的实际位置与刀库目标位置一致），即识虽了所要寻找的新刀具，刀库停转并定位，等待换刀。