加工中心换刀程序的编写

6.2.3　加工中心换刀程序的编写

不同数控系统的加工中心，其换刀程序是不同的，通常选刀和换刀分开进行。选刀指令由T功能指令完成，换刀指令由M06实现，M19实现主轴定向停止，确保主轴停止的方位和装刀标记方位一致。换刀完毕启动主轴后，方可进行下面程序段的加工。选刀可与机床加工重合起来，即利用切削时间进行选刀。多数加工中心都规定了换刀点位置，即定距换刀。主轴只有走到这个位置，机械手才能松开，执行换刀动作。一般立式加工中心规定换刀点的位置在机床Z0（即机床坐标系Z轴零点处），卧式加工中心规定在机床Y0（即机床坐标系Y轴零点处）。

对于不采用机械手换刀的立、卧式加工中心而言，它们在进行换刀动作之时，是先取下主轴上的刀具，再进行刀库转位的选刀动作；然后，再换上新的刀具。其选刀动作和换刀动作无法分开进行，故编程上一般用“T×× M06”的形式。而对于采用机械手换刀的加工中心来说，合理地安排选刀和换刀的指令，是其加工编程的要点。因此，对这类机床有必要首先来领会一下“T01M06”和“M06T01”的本质区别。

南通的XH713A立式加工中心是将换刀所需要执行的各个动作代码做成一个子程序“O9000”，自动换刀时就采用“T××M98P9000”的指令格式来调用，M19、M06指令在子程序中。加工中心装备有盘形刀库，通过主轴与刀库的相互运动，实现换刀。换刀子程序如下：

“T01M06”是先执行选刀指令T01，再执行换刀指令M06。它是先由刀库转动将T01号刀具送到换刀位置上后，再由机械手实施换刀动作。换刀以后，主轴上装夹的就是T01号刀具，而刀库中目前换刀位置上安放的则是刚换下的旧刀具。执行完“T0lM06”后，刀库即保持当前刀具安放位置不动。

“M06T01”是先执行换刀指令M06，再执行选刀指令T0l。它是先由机械手实施换刀

动作，将主轴上原有的刀具和目前刀库中当前换刀位置上已有的刀具（上一次选刀T××指令所选好的刀具）进行互换；然后，再由刀库转动将T0l号刀具送到换刀位置上，为下次换刀作准备。换刀前后，主轴上装夹的都不是T0l号刀具。执行完“M06 T01”后，刀库中目前换刀位置上安放的则是T01号刀具，它是为下一个M06换刀指令预先选好的刀具。

在对加工中心进行换刀动作的编程安排时，应考虑如下问题：

（1）换刀动作必须在主轴停转的条件下进行，且必须实现主轴准停即定向停止（用M19指令）。

（2）换刀点的位置应根据所用机床的要求安排，有的机床要求必须将换刀位置安排在参考点处或至少应让Z轴方向返回参考点，这时就要使用G28指令。有的机床则允许用U参数设定第二参考点作为换刀位置，这时就可在换刀程序前安排G30指令。无论如何，换刀点的位置应远离工件及夹具，应保证有足够的换刀空间。

（3）为了节省自动换刀时间，提高加工效率，应将选刀动作与机床加工动作在时间上重合起来。比如，可将选刀动作指令安排在换刀前的回参考点移动过程中，如果返回参考点所用的时间小于选刀动作时间，则应将选刀动作安排在换刀前的耗时较长的加工程序段中。

（4）若换刀位置在参考点处，换刀完成后，可使用G29指令返回到下—道工序的加工起始位置。

（5）换刀完毕后，不要忘记安排重新启动主轴的指令；否则加工将无法持续。