数控机床编程与操作-数控机床刀库控制.pptx
数控机床刀库控制
;刀库（含换刀装置）是实现加工中心机床刀具储备及与主轴刀具自动交换的重要功能部件，其储备能力（刀库容量、刀柄型号、刀具尺寸、质量、选刀速度）和换刀性能（换刀速度、动态性能、可靠性）等是影响数控机床水平性能的重要标志。;常见的圆盘式刀库;从图可见此数控机床带刀库的自动换刀装置包括圆盘式刀库、换刀机械手和数控机床主轴几部分组成。;带刀库的自动换刀装置结构比较复杂，一般由刀库、机械手组成（有时还有中间传递装置）。目前，在多坐标数控机床（如加工中心）上大多数采用这类自动换刀装置。;一、常见刀库的种类
1.鼓（盘）式刀库
（1）刀具轴线与鼓（盘）轴线平行的鼓式刀库
刀具环形排列，分径向、轴向两种取刀形式，其刀座（刀套）结构不同。这种鼓式刀库结构简单，应用较多，适用于刀库容量较少的情况。为增加刀库空间利用率，可采用双环或多环排列刀具的形式。但鼓（盘）直径增大。转动惯量就增加，选刀时间也较长。;鼓式刀库;（2）刀具轴线与鼓盘轴线不平行的鼓式刀库
刀具轴线与鼓盘轴线夹角为锐角的刀库;知识准备;2.链式刀库;二、圆盘式刀库的特点
1.刀库的旋转为电动机拖动(具有电磁制动装置)，靠电气实现刀库旋转方向（具有就近选刀功能）、换刀位置检测及定位控制，结构简单，工作可靠。
2.机械手换刀采用先进的凸轮换刀结构，实现电气和机械联合控制。
3.倒刀控制采用气动控制，通过气缸的磁环开关检测控制。
4.全机械式换刀，避免液压泄漏，降低了故障率。
5.换刀时间仅2.7秒，大大提高机床效率。;三、随机刀库的换刀过程
根据刀具号和刀座号之间的关系不同，可分为固定刀库和随机刀库。
1.固定刀库
固定刀库是指刀具号和刀座号之间的关系不会随着刀具的交换而改变，而一直保持一一对应。因为刀具号和刀座号是一致的，因此程序中的目标刀具号指令可以直接和当前位的刀座号进行比较计算，计算出相应的旋转步数和旋转方向驱动刀库电机旋转，当当前位的刀座号和目标刀号一致后停止刀库电机，进行和主轴的刀具交换。;三、随机刀库的换刀过程
2.随机刀库
随机刀库??指刀具号和刀座号之间的关系随着刀具的交换而改变。因此需要刀具表来记录刀具和刀座号的对应关系。因为刀具号和刀座号之间是随机安装的，因此当程序的目标刀号发出后，首先要根据数据表所记录的刀具号和刀座号的对应关系检索出对应的刀座号。其次根据目标刀座号和当前位的刀座号计算出旋转步数和旋转方向，进而驱动刀库电机旋转，当当前位和目标位一致后停止刀库电机，进行和主轴刀具交换。最后在刀具交换完成后更新刀具表上的主轴刀号和当前位的刀号，完成整个换刀时序。;三、随机刀库的换刀过程
3.随机刀库的换刀过程
下面以八把刀随机刀库为例讲解随机刀库的换刀过程。
刀库简图;三、随机刀库的换刀过程
3.随机刀库的换刀过程
刀具表;3.随机刀库的换刀过程
（1）首先根据T指令检索目标刀所在的刀座号;3.随机刀库的换刀过程
DSCHB指令执行后的数据表;3.随机刀库的换刀过程
（2）根据当前位刀座号和目标刀座号计算出旋转方向和旋转步数;3.随机刀库的换刀过程
（2）根据当前位刀座号和目标刀座号计算出旋转方向和旋转步数;3.随机刀库的换刀过程
ROTB指令执行后的数据表;3.随机刀库的换刀过程
（3）旋转到位刀具交换完成后更新数据表
;知识准备;知识准备;知识准备;知识准备;知识准备;知识拓展;知识拓展;知识拓展;知识拓展;知识拓展;任务实施;二、实施设备
1.配FANUC0iD数控系统和BT50-24TOOL圆盘式刀库的加工中心；
2.FANUC0iD数控系统维修和调试说明书；
3.成套的六角扳手；
4.拆装工具若干。
;三、实施要求
仔细观察BT50-24TOOL圆盘式刀库换刀动作过程，同时在数控系统数据表界面观察数据表的变化，并且比较其换刀过程是否如下所示：
1.程序执行到选刀指令T码时，系统通过方向判别后，控制刀库电动机正转或反转，刀库中刀位计数开关开始计数（计算出到达换刀点的步数），当刀库上所选的刀具转到换刀位置后，旋转刀库电动机立即停转，完成选刀定位控制。;三、实施要求
;三、实施要求
2.程序中执行到交换刀具指令，交换刀具指令一般为M06（实际是调换刀宏程序或换刀子程序），首先主轴自动返回换刀点（一般是机床的第二参考点），且实现主轴准停，然后倒刀电磁阀线圈获电，气缸推动选刀的刀杯向下翻转90度（倒下），倒刀到位检测信号开关（磁环开关）发出信号，完成倒刀控制，同时是交换刀具的开始信号。;三、实施要求
3.当倒刀检测开关发出信号且机械手原位开关处于接通状态时，换刀电动机旋转带动机械手从原位逆时针旋转一个固定角度（65/75度），进行机械手抓刀控制;三、实施要求
4.当机械手扣刀到位开关接通后，主轴开始松开刀具控制（通常采用气动或液动控制