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口 S I E M E N S 8 0 2 d s I 系统 n 旆提高 刀库换刀可靠lI 生 日 g 编程方； 去 ■ 文 ／ 沈阳机床成套设备有限责任公司 方恩辉 【 摘要】通过编程实现跟踪刀具位置信息、手动 干预的跟踪、错误状态下的保护等功能，保证机床对 刀具信息 的监控，有效避 免 了乱 刀现 象，从而提 高换 刀的可靠性。 【 关键词】 编程、信息跟踪、可靠 性 1 、 引言 刀库 是加工 中心 的重要 组成部分，换 刀故障也是 加工 中心 常见 的故障。换 刀故 障 的原 因大致可分 为机 械本身的故障和人工干预不当导致的故障。机械本身 的故 障可 以通过 改进机械 结构提 高可靠性，本 文结合 立式加工中心 P I CK UP式刀库为例重点讨论通过优 化 P L C编程和换 刀循 环程序来提高换 刀的可 靠性。 2 提高可靠性具体方法 2 ． 1 跟踪刀具位置信息 对于 s i e me n s 8 0 2 d s l 系统，换刀方式分 为两种 a 利用 T代码激活刀具参数 b 利用 M代码激活刀具参数 这里采取 了后者的编程方_式。利用 M代码激活 5 8 第0 1 期数控机床市场 刀具参数的好处是可以通过编程灵活控制刀具生效的 时机 。一般可 以在完成所有 换刀动作 后、即新 旧刀具 已经各就 其位， 再通过 M 码激活刀具参数， 使 之生效。 但是 一旦换 刀 中断，则可 能造成 系统 当前生效 刀具号 与主轴实际 刀具号 不符的情况。通过 R参数 等来跟踪 主轴 刀具 号变化可 以有效 的记录换 刀 中断 的 “ 现场 ” ， 如此换刀循环 中的 R 0 N 1 0 G5 3 G 0 0 X X C H Y Y C H X Y轴 运 行到换 刀位 N 2 0 M7 5 ； 主轴松开 伴 随读 入禁止 N 3 0 S T O P R E ； 停 止预 读 N 4 0 R 0 0 ； 主轴 内刀具号 清零 ⋯⋯ 新刀运行到换刀位 N 8 0 M7 6 主轴加紧 伴随读入禁止 N9 0 S T OP RE N1 0 0 R 0 P T O OL P ； 主 轴 内刀 具 号 更新 为新 刀号 如 上所示， 如果换 刀 中断，则 R 0中可 真实反 应 主轴的刀具情况。 2 ． 2 - -T - 动干预的换刀信息跟踪 在换 刀循 环程序 中， 有一些关键动 作将会 引起 刀 具位置的变化，如在换刀位时，主轴松开意味着刀具 从主轴 移位到 刀库 反 之主轴 夹紧意味 着刀具从 刀库 移位到 主轴。如果这 类环节 出现 问题 ，如主轴 夹紧或 松开不 到位 ，需要人 为中断换刀循环 ，进行手动恢 复 原位。在这个过程中 可能会在换刀位手动松、夹刀 具，引起刀具位置信息的变化。异步换刀的刀具信息 可通过调 用异步子程序 的方式更新 主轴刀具 变化。 通 过 P L C编 程， 实现在 手 动条 件 下，主 轴在 换 刀位 的 夹紧、松开调用一个刷新主轴 刀号的子程序 P ROC PL CAS UP 1 DI SP L OF l F A D B B [ O ] 1 GO T OF S O N GD AO R 0 A DB D[ 2 ] S T OPR E S ONGD AO R0 0 M1 7 注 A DB B[ O ] 1 P L C与 N C的 交换 字节 ， 用于判定是主轴松刀还是夹 刀 A D B D[ 2 ] 当前位于换刀位的刀位号 2 ． 3 错误状态下的保护 错误的状态下运行程序由于刀具的混乱，将会导 致 工件和刀具 的损伤、机床 的碰撞。 因此，保 证机床 在 出错状态下 的锁定 状态是很 重要的。如 为了防止错 误状 态的程序启动， 需要对 N C接 口的 “ N C禁止 启动 ” 进行 置位，通过 比较 系统 当前 生效 刀具号和 主轴实际 刀具 号的一致性决定 对这个信 号的置位、复位 。例 中 R 0是实 型，在 P L C 中变换 处理 相对 比较麻烦 ，可 以 通过 N C程序 实现 “ N C禁止 启动 ”的等效状态 利用事件驱动 的子程序功能 设定机床参数如下 MD1 1 4 5 O S E A R CH j U N MOD E 7 H MD201 06 PROGEVENTI GNSl NGLEBL OCK 1 F H ■ MD 2 0 1 0 7 P R OG ／ E UG N _ J N H I B IT CH MD 2 0 1 0 8 P R OG E V E N T MA S K 1 H MD2 01 0 9 PR OG E VE NT MAS K _ P ROPE R TI E S 1 H 采 用 N C 启 动 激 活 ／ 一 N C MA D l R ／ 一 N P R O G E V E N T ． S P F的方式，即 N C程序首先调用 此程序 则可编程 P R O G E V E N T ． S P F如 下 l F R 0 P T OOL NO GOT OF E ND ERR MOO GOT OB E RR END M30 只有 主轴实际刀具号 与系统 当前生效 刀具 号一致 时才能继续执行后续程序， 否则将 “ 永远” 停在 “ M O O ” ， 达到 N C禁止 启动 的效果。 3 、 结束语 以上方 法能 在不改 变机械 结构的基础上通过软件 P L C和 N C的编程提高 刀库运 行的可靠性，尤其在换 刀意外 中断时保 护 “ 现场” 较有效 的防止乱刀现 象 减少机床的故障率。对于很多数控系统，本身不具有 刀库管理功 能， 或者刀库管理 是作为需要付费 的选项 功能，如何在节省成本的前提下提高刀库换刀可靠性 是一个 很有 实际意 义 的问题。 因此，抛 开具体 方 法， 只针对提高机床 换刀可靠性 的思路 而言， 以上思路也 是 有意 义的。 也 第O 1 期数控机床市场 5 9-
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