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FANUC0iD系统数控车床换刀PMC程序设计

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FANUC0iD系统数控车床换刀PMC程序设计

雷楠南

【摘 要】刀架故障是数控车床常见故障之一,研究刀架控制系统工作流程与程序设计对于排除刀架故障至关重要。文中以FANUC0iD系统数控车床刀架控制为例,分析了FANUC0iD系统数控车床的换刀控制流程,根据流程图分别编制了手动换刀与自动换刀 PMC程序。在程序编制过程中,应用FANUC系统功能指令对程序进行处理,简化了程序、提高了编程效率。通过换刀程序调试,验证了换刀功能的正确性。

【期刊名称】黄冈职业技术学院学报 【年(卷),期】2019(021)003 【总页数】4

【关键词】FANUC0iD;数控车床;换刀控制;PMC程序;功能指令

基金项目:河南省三门峡市科技攻关项目“弧齿圆柱齿轮双面加工专用机床的研制与开发”(2016010111)。

在FANUC0iD系统数控车床上,换刀机构常采用立式转塔刀架,它通过转塔头的旋转、分度、定位来实现机床的自动换刀。换刀的具体过程如下:通过刀架电机正转驱动刀架抬起、转位,当刀架转动到指定刀位时,刀架电机停止正转、同时开始反转锁紧刀架[1]164-169。对于FANUC0iD系统数控车床换刀过程的控制,通常由数控系统与PMC程序共同完成。在自动换刀控制过程中,数控系统执行加工程序中的T代码指令后,首先会控制刀架电机正转松开刀塔并进行分度控制;当转塔分度到位后,再控制刀架电机反转进行刀塔的锁紧,为防止反转时间过长导致电机过载发热,一般通过定时器严格控制反转时间[2]5-

10。在手动换刀时,刀架电机的正转换刀控制是通过数控机床操作面板上的换刀按键进行的。由此可见,在自动换刀时,数控系统需要对T代码进行处理、参与换刀。此外,在自动换刀过程中,还需编制相应的报警提示PMC程序如刀架电机过载、加工程序T代码错误、换刀时间超时等,以便用机床换刀故障的维修[3]49-52。

1 FANUC0iD系统数控车床电动刀架换刀控制流程

数控车床换刀控制方式分为手动换刀与自动换刀两种,因此在换刀操作时首先要确保机床处于正确的机床工作方式。在PMC程序编制前应先设计好刀架控制流程如图1所示,然后再按照流程图进行换刀程序编制。在手动换刀时,由机床操作面板上的换刀按键控制刀架电机正转换刀,因此只需考虑刀架电机的正转换刀、反转锁紧即可。而自动换刀时,刀架电机正转换刀动作是由数控系统执行加工程序中的T代码来决定的,因此需要判别加工程序中的T代码是否正确、T代码是否与当前刀号一致;只有T代码正确且T代码不在当前刀位时,才需要刀架电机正转换刀。当刀架转位至指定位置时,刀架电机停止转动并进行反转锁紧,锁紧时间到后换刀结束。

2 FANUC0iD系统数控车床手动换刀控制PMC程序编制

数控车床上进行手动换刀时,必须使机床工作方式处于“手动 JOG”工作方式,否则机床操作面板上的手动换刀按键将不起作用。数控车床手动换刀的控制要求如下:按下机床操作面板上的换刀按键 X0000.0时,刀架电机正转、并驱动刀架机械部件抬起转动至下一刀位;当刀架转动到位后,该刀位发出信号使刀架电机停止正转换刀,同时接通刀架电机反转控制电路,然后刀架电机反转锁紧。刀架反转锁紧过程通常使电机处于堵转状态,因此反转锁紧过程需要利用

定时器来设定反转接通时间。采用手动换刀时,可编制PMC程序如图2、3、4、5所示。

如图2所示为刀架正转换刀控制PMC程序,程序中X0000.0为机床操作面板上手动换刀按键,Y0002.0为刀架电机正转控制信号。当按下手动换刀按键时,利用上升沿输出功能指令 SUB57使R0000.0线圈置位为“1”信号;然后,利用R0000.0触点接通上升沿输出功能指令SUB57使Y0002.0线圈置位为“1”信号,控制刀架电机正转换刀。

如图3所示为刀位信号输出PMC程序,在刀架电机正转换刀过程中,当刀架转动至下一刀位后,该刀位传感器发出信号用作刀架正转停止、反转锁紧的启动信号。例如刀架从1号刀转动至2号刀时,2号刀刀位传感器X0010.1触点接通下降沿输出功能指令SUB58使R0000.2线圈接通一个扫描周期,为“1”信号,该信号可用作刀架正转停止、反转锁紧的启动信号。如图4所示为刀架反转锁紧控制 PMC程序,当 2号刀刀位传感器X0010.1触点接通时,利用R0000.2触点接通并复位刀架正转信号Y0002.0,使刀架电机停止正转;同时接通并置位刀架反转信号Y0002.1,使刀架电机开始反转锁紧。刀架反转锁紧时间是利用定时器进行控制的,因此需利用 Y0002.1触点接通定时器计时,从而确保刀架能够反转锁紧且不会因反转时间过长导致电机过载烧毁。

刀架反转锁紧定时器 SUB3计时时间到后,R0000.5线圈接通,可利用其触点接通并复位刀架电机反转信号Y0002.1,使电机停止转动;因为在手动换刀时,按下换刀按键只能使刀架转位一次,所以当刀架反转锁紧完成后,即代表换刀结束。因此,还应利用复位指令使其它信号均复位为“0”如图5所示。

3 FANUC0iD系统数控车床自动换刀控制PMC程序编制

FANUC0iD系统数控车床换刀PMC程序设计

FANUC0iD系统数控车床换刀PMC程序设计雷楠南【摘要】刀架故障是数控车床常见故障之一,研究刀架控制系统工作流程与程序设计对于排除刀架故障至关重要。文中以FANUC0iD系统数控车床刀架控制为例,分析了FANUC0iD系统数控车床的换刀控制流程,根据流程图分别编制了手动换刀与自动换刀PMC程序。在程序编制过程中,应用FAN
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