有关数控机床中加工过程中乱刀的研究

摘要：文章就数控机床加工过程中经常出现的乱刀现象进行了研究和分析，通过对数控机床加工过程中所产生的乱刀原因的进一步研究，从中总结出了防止和解决乱刀现象的方式和方法，旨在为同行们在实际工作中遇到此类问题是能起到一个参考的作用。

关键词：数控机床；处理乱刀

中图分类号：TG659 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 09-0000-01

Random Knife Research for CNC Machining Process

Zhang Wei1,Shen Yang2

(1.Zhongjie Machine Tool Co.ltd,Shenyang110000,China;2.Shenyang First Machine Tool Factory,Shenyang110142,China)

Abstract:The paper studies and analyzes the common phenomenan of qifo in producing machine tool and then makes a conclusion of preventing it,with the aim of providing a reference for others.

Keywords:Machine tool;Random knife dealing

刀库分两种，一种是转盘式换刀，也就是刀库刀号和程序里的刀号相对应，如果是这种刀库出现乱刀现象，需要维修，刀库上面有电机有一个六角孔，用六角扳手调整到相应位置另一种是就近换刀，这种情况不用管刀库刀号。在正常使用加工中心时，由程序控制从加工中心的刀库中调出相应的刀具安装到主轴上对零件进行加工，此时机床没有按照预先的设计装入正确的刀具，或者空抓刀库中的刀座，视为加工中心乱刀。加工中心在正常加工时依次换刀进行零件的加工，如果机床乱刀，直接导致换错刀加工（零件报废），或者撞刀、撞机床。

一、产生乱刀原因的分析

乱刀的产生原因大体有以下几个方面：在正常换刀时由于换刀气压不足，导致换刀过程卡住。在手动刀库复位后可能产生刀库乱刀。在加工中心机械手换刀时，由于操作人员按下了RESET复位键，或者急停键。导致换刀意外终止，可能产生刀库乱刀。由于机床机械结构的损坏，或者数控系统的参数丢失，混乱的故障导致的乱刀现象。其他原因造成的刀库乱刀。

（一）刀库回零

由于刀库的种类繁多，对应的系统繁多FANUC系统、SIEMENS系统等），机床生产厂商的不同，刀库回零操作可能不一样。下面以采用某公司型号为BT4016D1的圆盘式刀库，数控系统为FANUCOi-mateC，南通机床股份有限公司的VMCL600立式加工中心为例介绍一下刀库回零的操作。刀库规格说明，本座刀库是圆盘刀库，刀位为16把刀座，刀具形式MAS403BT，拉拴形式MAS403 P-40-1，最大力矩9.8n.m，最大长度350mm，最大重量8kg，刀库电源AC 380V 3相50Hz，气压单元5-7Mpa。我们先来判断刀库是否乱刀，可以借助机床的刀具表进行查看。当CNC记忆刀号与刀库当前实际刀号不一致时，我们需要执行刀库回零操作。

（二）查看刀具表

点击MDI面板上的SYSTEM点击CRT屏幕下的软键PMC，依次点击PMC-PMCPRM-DATA-G.DATA，出现系统界面。代表刀座编号，和刀座上贴的数字一一对应，编号不变。表内值是随机存放的刀具号。T1刀就是存放在刀库的一号刀座里。D0000表示主轴上的刀具，刀具号为T0需要说明的他们一一对应的，即T2号刀存放在2刀座里，T3号刀存放在3刀座里。但是实际情况是刀号0、1、2、3…都是随机存放的，表内值随换刀过程变化。D0000-D00016表示16把刀。换刀时发现所选刀具与预期不一样，即应检查刀具表，并与刀库实际装刀位置进行核对。正常情况下刀具表中的表内值为0-16，不重复且排序无章，0-16一个都不少。如发现某个数值重复或缺失，即可判定刀具换刀过程有误。刀具乱刀或者在换刀时没有调出预先的刀座号，调出的刀座号与刀具表的值不同，也可判断刀库乱刀了。

二、乱刀处理方法

（一）参数法

这种方法简便，处理乱刀问题快有好。现在举例来说明，例如自贡机床是FANUC系统，机床在换刀时，突然出现报警，引起报警是DATA位置参数“501”变成“1”，这种情况，必须在MDI方式下，把“501”变为“0”，完成这些情况一定要手动。具体的方法是：SYSTEM-PMC-PMCPRM-DATA-输入“501”-SECTION-“1”改成“0”，把刀库退回原位，另外，就要把刀套号该成实际的刀套，方法是：SYSTEM-PMC-PMCPRM-COUNTR-CO56。

（二）机械法

这种方法虽说原始一点，但好用。首先应了解你所用机床的刀库是用什么方法驱动的，例如我最近维修过的一台机床（韩国现代起亚生产，控制系统是HITROL-Q），其刀库是用电机来驱动的，由于这台机床是95年生产的，资料不全，且仅有的资料还是韩文，看不懂！在这种情况下，只能用笨办法。先调1号刀，刀库旋转，11号位停止关掉机床，用手旋转电机，让刀库1号位替代11号位，打开电源，T3M6。

（三）排除故障

取消机床的报警，手动盘刀，让机械臂复位、刀库复位、机床执行回零方式一次。选择方式功能至手动方式JOG，通过机床面板上的刀库管理键，顺时针旋转或逆时针旋转手动调整刀库，让刀盘上的一号刀座处于刀盘最下方，即换刀过程中刀库刀座的位置。切换方式功能至手动数据输入MDI方式，输入M33指令，点击机床上的程序启动键，当听见机床PLC工作产生“嘟”声，机床刀具清空复位。选择手动数据输入MDI方式，进入刀具表查看刀具表信息，可以看见刀具表内的表内值是杂乱无序的。手动输入表内值，让表内值与序号、表内号相同。用光标键选择D0000对应的表内值在输入栏中输入0然后点击MDI面板上INPUT键。参看D357号参数查是否为数字1。若不是，点击MDI面板上的SYSTEM点击CRT屏幕下的软键PMC，然后依次点击PMC-PMCPRM-COUNT查看。这时，查看01号参数的内容可以看到，CURRENT中的参数为任意值。之前由于刀库回零后刀座1号座处于刀库最下端，换刀位置上。这个4代表的意思就是刀库1号刀座中存放的是T4刀，我们可以手动更改这个数值。用光标键选择到数字4的位置上，输入数字1，然后点击MDI面板INPUT键，这时数值就由4更改为1，其意思代表为刀座1号座里存放的刀号为T1刀。到这里，就完成了刀库回零及刀具表复位的操作。检查一下机床刀库是否正确，刀库是否与刀具表位置一一对应。在MDI方式下，依次执行T1：M06：及T2：M06；及T3：M06：…T16：M06：仔细观察到库中的位置，依次是在1号刀座、2号刀座、3号刀座…16号刀座处换刀，由此判断刀库正常。

参考文献：

[1]孟奎.高速切削加工技术[M].北京:国防工业出版社,2009

[2]何文平.高速切削加工技术研究[J].机械设计与制造,2010