蔡文伙

佛山職業(yè)技術(shù)學院

基于FANUC數(shù)控銑床改造升級的研究

蔡文伙

佛山職業(yè)技術(shù)學院

針對機加工產(chǎn)品的加工工序復雜性帶來數(shù)控銑床手動換刀導致生產(chǎn)效率低的問題，進行對Fanuc 0I-Mate-D系統(tǒng)的數(shù)控銑床加裝斗笠式刀庫改造升級成加工中心，從刀庫的機械安裝、氣動回路連接及調(diào)試、換刀動作的PMC宏程序編寫，相關(guān)參數(shù)修改這四個方面進行論述，有助于維護維修及改造這些方面需求的人員。

Fanuc 0I-Mate-D；數(shù)控銑床；斗笠式刀庫；加工中心；改造升級

引言

本文以南通機床VMC600配備Fanuc 0I-Mate-D系統(tǒng)帶伺服主軸的數(shù)控銑床作為改造升級的對象為例，加裝北鉅容量為16把刀具的斗笠式刀庫。Fanuc 0I系列系統(tǒng)性價比較高，且在我國占據(jù)較大的市場使用率并廣泛應用在中小型數(shù)控機床；刀庫的選擇采用的是斗笠式刀庫，該刀庫屬于無機械手的盤式刀庫，在動作控制程序編寫上較容易；刀庫機械結(jié)構(gòu)簡單但成本低，擁有16把刀具的容量基本能夠滿足較復雜工序所需。

1.刀庫的機械安裝及調(diào)試

如圖1，刀庫安裝在固定架的整體結(jié)構(gòu)所示。

圖1 整體刀庫結(jié)構(gòu)示意圖

整體刀庫的固定選用6個M16的外圓內(nèi)六角螺絲，長度則至少要有25mm長度能吃到立柱的螺紋孔內(nèi)。刀庫預緊后，利用加工中心刀庫校刀器，通過調(diào)整刀庫的位置達到對刀庫刀具中心線與主軸錐孔中心線的相對位置，要求同軸，保證換刀的精度，偏差越大換刀時動作有異響甚至容易損壞刀庫。而刀庫位置的調(diào)整則通過在刀庫固定架的尾端安裝調(diào)整塊可對刀庫進行Y向前后調(diào)整；X向的位置調(diào)整則在X向?qū)虿鄣淖蠖税惭b調(diào)整塊(調(diào)整塊由刀庫廠家配置)。

2.斗笠式刀庫的換刀動作流程和思路

斗笠式刀庫換刀動作流程和思路如圖2所示。

3.輔助功能指令M06實現(xiàn)自動換刀

3.1 自動換刀需修改的參數(shù)

我們在加工程序上使用指令Txx M06，系統(tǒng)將會讀取這個M06執(zhí)行換刀宏程序，而換刀宏程序的調(diào)用必須通過修改系統(tǒng)參數(shù)6071號(參數(shù)含義為調(diào)用O9001子程序的M代碼)，通用性修改為6。

3.2 控制換刀動作的宏程序

(1)宏程序相關(guān)

a.系統(tǒng)變量解釋

圖2 換刀動作流程圖

#1000：對應PMC信號G54.0，用于指令T 代碼和主軸上的刀號一致性判斷，若一致#1000= 1，即G54.0由0變1。

#1001：對應PMC信號G54.1，用于指令T 代碼是否為0的判斷，若為T0，則#1001=1，即G54.1由0變1。

#1002：對應PMC信號G54.2，用于主軸上是否有刀的判斷。若沒有刀，則#1002= 1，即G54.2由0變1。

b.M代碼定義

M 19：主軸準停 (需調(diào)整準停點以方便換刀)

M50：刀庫旋轉(zhuǎn)使能 (通知PMC，可以執(zhí)行換刀動作了)

M51：刀庫旋轉(zhuǎn)結(jié)束

M52：刀庫向右 (靠近主軸)

M53：松刀，吹氣

M54：刀盤旋轉(zhuǎn)

M55：刀具夾緊

M56：刀盤向左 (遠離主軸)

(2)換刀宏程序

O9001；

N1 IF[#1000EQ 1]GOTO 19； (T CODE=SP TOOL) T代碼等于主軸刀號，換刀結(jié)束

N2 #199=#4003；(G90/G91 MODLE)

N3 #198=#4006；(G20/21 MODLE) 保留之前的模態(tài)信息

N4 IF[#1002EQ 1]GOTO7； ( SP TOOL=0) 如果主軸刀號為0，則直接抓刀

N5 G21G91G30P2Z0M19； 回第二參考點，M19定向，準備還刀

N6 GOTO8；

N7 G21G91G28Z0M19； 回第一參考點，M 19 定向，準備抓刀

N8 M50； 刀庫準備好 (使能)

N9 M52； 刀庫向右 (靠近主軸)

N10 M53； 松刀吹氣

N11 G91G28Z0； 回第一參考點

N12 IF[#1001EQ 1]GOTO 15； (T CODE=0) 如果指令T0，則無需抓刀

N13 M54； 刀盤旋轉(zhuǎn)

N14 G91G30P2Z0； 回第二參考點

N15 M55； 刀具卡緊

N16 M56； 刀盤向左 (遠離主軸)

N17 M51； 旋轉(zhuǎn)結(jié)束

N18 G#199G#198； 恢復模態(tài)

N19 M99； 換刀子程序結(jié)束

4.其余相關(guān)參數(shù)設(shè)置

準停角度，參數(shù)4077?？筛鶕?jù)系統(tǒng)診斷445號診斷的數(shù)據(jù)輸入到4077，先將3117#1修改為1方可診斷主軸的位置數(shù)據(jù)。

主軸定向功能，參數(shù)8135#4。

宏程序保護鎖，參數(shù)3202#4。

5.結(jié)論

調(diào)試好刀庫的機械、控制程序、并設(shè)置完相關(guān)參數(shù)后，在系統(tǒng)執(zhí)行M06換刀指令刀庫能夠正常進行并正確換刀，解決機加工產(chǎn)品的加工工序復雜性帶來數(shù)控銑床手動換刀導致生產(chǎn)效率低的問題。

[1]黃輝. FANUC 系統(tǒng)刀庫典型 PMC 程序[M].北京發(fā)那科機電有限公司，2008

[2]FANUC系統(tǒng)參數(shù)說明書B-64310CM/01.北京發(fā)那科機電有限公司

蔡文伙，?？飘厴I(yè)，主要從事數(shù)控設(shè)備維修專業(yè)課教學及實訓室管理工作；無科研經(jīng)歷。