基于FANUC系統(tǒng)的數(shù)控車床刀具壽命管理

姚海明，陳志祥

（南通科技投資集團股份有限公司，南通 226011）

0 引言

目前高檔數(shù)控系統(tǒng)中都具有刀具壽命管理功能，此功能可有效的提高數(shù)控機床設(shè)備的自動化水平，同時可以提升產(chǎn)品加工質(zhì)量過程控制。機床設(shè)備制造商和多數(shù)機床用戶往往忽略此功能，或應(yīng)少數(shù)用戶的需求才增加此功能的使用?？偠灾?，充分使用好此功能在實際產(chǎn)品加工中非常有意義。本文將結(jié)合公司研發(fā)的斜床身式數(shù)控車床SL50的刀具壽命管理功能調(diào)試，重點闡述此功能使用的方法及關(guān)鍵問題的分析。

1 刀具壽命管理功能介紹

將用戶刀具群分類為幾個組，在每個組中事先指定刀具的壽命（使用次數(shù)或者使用時間）。并且，在每次使用屬于各組的刀具時計數(shù)其壽命，當(dāng)壽命快到盡頭時，在相同組內(nèi)自動選擇被事先按照一定順序排列的新刀具。由此，便可以一邊管理刀具的壽命，一邊繼續(xù)進行加工。管理刀具壽命的數(shù)據(jù)，由刀具組號、刀具壽命值、刀具號和刀具補償量指定代碼組成，將這些數(shù)據(jù)登錄在CNC中[1,2]，用戶可以通過一個友好和可視的監(jiān)控畫面了解刀具整個使用過程。

2 刀具壽命管理功能的實現(xiàn)

2.1 刀具壽命管理的參數(shù)設(shè)置

#8132.0=1 使用刀具管理功能

#6813=0 刀具壽命數(shù)據(jù)表總?cè)萘?=128

#6800.2=1 刀具壽命計數(shù)類型按時間予以指定（0為按次數(shù)計數(shù)）

#6800.4=1 本參數(shù)被設(shè)定為“1”時，即使是在清除刀具壽命管理一覽畫面中的執(zhí)行數(shù)據(jù)的“擦除操作”的情況下，也清除已被登錄所有組的執(zhí)行數(shù)據(jù)。

#6810=1000 刀具壽命管理忽略號（刀具調(diào)用號超過該值時，扣除該值的為刀具組號）#6811=71 M71刀具壽命計數(shù)再啟動#3032=8 T代碼的最大位數(shù)

2.2 刀具壽命管理數(shù)據(jù)登錄、改變和刪除刀具壽命管理數(shù)據(jù)

FANUC系統(tǒng)提供標(biāo)準的指令格式進行刀具壽命管理數(shù)據(jù)的登錄，按照表1的指令格式執(zhí)行完指令后，系統(tǒng)將刀具壽命管理數(shù)據(jù)登錄在CNC中，用戶可以在OFFSET SETTING 中的TL壽命菜單中看到刀具壽命數(shù)據(jù)。

當(dāng)一組中的所有刀具壽命均到時，需要更換刀具。更換完成后在程序畫面運行G10L3P1; P_L_; T_; G11; M02; 則該組的數(shù)據(jù)被更新。如果更新所有刀具組的數(shù)據(jù)，在程序畫面運行M71；則所有刀具組的數(shù)據(jù)被更新。值得注意的一點，如果在程序換刀畫面直接運行T0x0x直接換刀。刀具使用的情況將不計入刀具壽命管理數(shù)據(jù)。

表1 刀具壽命管理程序指令格式

2.3 刀具壽命管理PLC

圖1 刀具壽命管理梯圖

為了實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)刀具壽命管理功能，還應(yīng)在機床的PLC梯圖中增加對于刀具壽命管理的PLC如圖1所示，當(dāng)?shù)毒邏勖_到你設(shè)定的壽命值時，機床會出現(xiàn)報警。當(dāng)出現(xiàn)報警A7.1：TOOL LIFE RUN OUT ，即表示刀具壽命已到，需更換同組刀具（報警在下一次換刀時自動清除）。當(dāng)出現(xiàn)報警A7.0：TOOL LIFE MANAGEMENT END,即表示一個組的刀具壽命已到，需更換當(dāng)前組刀具，同時在主軸停止時，機床坐標(biāo)軸停止運動并鎖住。梯圖中R230.0為選刀指令，R808.7為M71，R507.7為M71結(jié)束指令。

2.4 刀具壽命管理調(diào)試中關(guān)鍵問題分析

用戶在使用數(shù)控車床刀具壽命管理時，指定刀具組指令（Txx99代碼）時，將選擇刀具組內(nèi)壽命未到盡頭的刀具。壽命計數(shù)類型為時間的情況下，一旦組內(nèi)的最后一把刀具壽命到了盡頭就立即輸出換刀信號TLCH F64.0。在指定次數(shù)的情況下，在組內(nèi)的最后一把刀具壽命已到盡頭之后，通過M02或者M30等的指令復(fù)位CNC時，或者在指令刀具壽命計數(shù)再開M代碼的時刻輸出換刀信號。圖1中刀具壽命管理PLC以時間指定情況下進行編寫，在壽命計數(shù)為次數(shù)指定時，將不出現(xiàn)報警A7.1，因系統(tǒng)不出現(xiàn)逐把刀具更換信號TLCHI F64.2。

3 結(jié)束語

隨著高檔數(shù)控系統(tǒng)在數(shù)控車床中廣泛使用。機床產(chǎn)品設(shè)計、調(diào)試人員應(yīng)盡可能的挖掘系統(tǒng)的強大功能，滿足不同機床使用者的需要。調(diào)試人員通過掌握刀具壽命管理功能的一般使用原理，即可在其他高檔數(shù)控系統(tǒng)中使用刀具壽命管理功能，全面提升機床設(shè)備的自動化水平。

[1] Fanuc 0i Mate-TD系統(tǒng)操作說明書[Z].北京發(fā)那科,2008.

[2] 王悅.數(shù)控機床Fanuc系統(tǒng)調(diào)試與操作技術(shù)[M].北京: 電子工業(yè)出版社, 2008.