项目工作页刀库调试及X轴螺距补偿优化Word格式文档下载.docx
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备注
（三）相关理论知识
在MPG方式下，设定K0.6=1刀库刀臂功能有效，按下【跳段】按键，执行刀臂倒下【刀臂进入主轴下面的换刀点时】换刀动作，此时设定K0.7=1，手轮功能【在刀库调试时】有效。
并出现EX1017K0/K1NEEDRESETTO0报警，此报警时在换刀调试的情况下出现，是正常的，但当刀臂抬起【远离换刀点时】，设定K0.7=0，手轮功能一样有效。
刀臂倒下或抬起的动作由【跳段】按键执行。
打开【设定】页面，在存储保护无效，在MPG方式下，在K0.7=1情况下，按下【F1】键，可以执行刀套旋转选刀和换刀，在MDI方式下，执行程序O1234#；
T0（T1）；
M60；
M30；
%程序。
执行定向时，要记得把K0.6和k0.7设定为0。
1、换刀位置的调整
（1）主轴准停角度调整
1）将Z轴移动至远离换刀位置的地方（不与装上刀柄后的机械手干涉即可）。
2）在手动输入（MDI）方式执行主轴准停：
选择操作面板上的手动输入（MDI）方式，选择系统键盘上的[PROG]（编辑）方式。
编程M19（主轴准停）→[INSERT]（插入）。
按“循环启动”，主轴执行准停动作。
将方式选择旋钮打到手轮进给方式，打开程序保护开关；
按MDI面板上“SETTING”按键，按“+”软键。
再按“操作”软键；
按MDI面板上翻页键，找到PMC开关#7，将其设置为“接通”；
3）按下操作面板上F3按钮，将刀套倒出（注意：
完成后将PMC开关#7复原）。
4）松开机械手电动制动闸，手摇电机轴使机械手运动到换刀位置。
5）人工给主轴侧机械手安装一把刀柄（刀柄无拉钉；
预先按下机械手上的止动销，放入刀柄后再松开止动销，机械手即可将刀柄抓牢）。
6）利用手轮缓慢移动Z轴，使主轴端面键靠近换刀臂，观察主轴端面键是否对正刀柄键槽。
如果没有对正，目测两者之间的偏差角度，然后利用手轮缓慢移动Z轴远离换刀臂。
7）参数设置：
打开参数写使能（设置参数操作开关为打开，存储保护打开）。
按[SYSTEM]键—-诊断—-找到诊断参数445#，在用手旋转主轴时，观察445#诊断值，把正刀柄键槽的值，写入参数NO.4077中。
8）重复1）、6）步骤，直到主轴端面键对正了键槽为止。
此时主轴准停调整完成。
注：
调整完成后，请先将刀柄从机械手上取下，再将机械手摇回原位。
注意：
对于机械手刀库，结束后必须将机械手电机制动闸扳回制动位置。
（2）主轴刀具定向调整
在MPG、K0.7=1；
的情况下，是换刀臂倒下到主轴下的换刀位置，再设定K0.7=0，K0.6=0，打开系统---诊断—查找NO445#的诊断号，用手旋转主轴，观察445#的变化值到合适的位置时，把这值写入到参数4077#里去，就是主轴定向。
2、换刀坐标的确定
1）松开机械手电动制动闸，手摇电机轴使机械手运动到换刀位置（在综合显示的页面上，观察相对坐标，把调整到的合适的Z轴的值写入Z轴的1241#参数里）。
2）在机械手中装入刀库找正组件的找刀环。
3）按下刀具放松按钮，并在主轴上装入刀库找正组件柄。
4）移动主轴箱体让找正环与组件柄间隙0.02mm。
5）调整到库支架调整块使刀库找组件中的找正棒从找正环与柄中自由穿过。
6）记录当前Z轴坐标值。
7）参数设置
打开参数写使能开关。
按SYSTEM键查找参数NO.1241，把刚才记录当前Z轴坐标值记录到NO1241#参数里去即可。
8）装入刀柄换刀实验观察，换刀时机械手应无颤抖换刀应平稳。
此时换刀位置调整完成。
3、刀库控制
（1）刀具表
机械手刀库采用随机换刀方式,刀库中存放的刀具的刀号和刀套号仅在初次放置时可人为对应一致。
随换刀过程的执行，刀号在刀套号中的顺序被打乱，呈随机状态。
为实现对机械手刀库的控制，编制了刀具表，随时记录各刀具在刀库与主轴上的存放位置。
利用刀具表可以检查换刀过程是否正确执行。
进入刀具表的操作：
1）按MDI面板上[SYSTEM]键；
2）按软键[PMC]；
3）按[PMCPRM]软键；
4）按[DATA]软键；
5）按[G.DATA]软键；
（2）刀具表的内容调试如下。
1）刀具表画面：
表中三列分别是：
NO.→序号、ADDRESS→表内号（地址）、DATA→表内值（刀具号）表内号代表刀套编号是不变的，表内值是该刀套内随机存放的刀具号，表内值将随换刀过程而变化。
D0001～D0024对应1～24个刀套，D0000为主轴刀号的存放地址，其中数值就是从刀库中被选中装入主轴的刀具号，即主轴刀号。
初始设置时主轴上无刀相应主轴刀号为0。
刀具表一经设定其内容在机床断电后仍继续保存。
2）刀具表的检验
换刀时如发现所选刀具与预期不符，即应查验刀具表，并与刀库实际装刀情况进行核对。
正常情况下刀具表中的表内值应为0～24的不同数值。
通常排列无序，但0～24一个不少，且无重复，如发现某个数值重复或某个数值缺失即可判知换刀过程有误，此时需根据刀库中的装刀情况来修改刀具表。
4、与换刀有关的操作
（1）主轴上刀具的装、卸（手动状态）
1）将方式选择开关置于手动方式。
2）主轴必须停止转动。
3）按下刀具放松按钮,刀具即可卸下（卸下刀具时,应先托好刀具，防止刀具掉下碰伤工件或工作台）。
（2）刀库内刀具的手动装卸
刀具装入刀柄后，打开机床左侧观测窗可手动装入刀库。
如选择刀套，则刀号必须由刀具表中此刀套对应的刀号命名，如装入刀具已有确定刀号，就必须查验刀具表，找到此刀号所对应的刀套装入刀具。
从刀库内手动卸下刀具必须使用随机发给的手动卸刀钣手。
（3）主轴上的刀具由换刀机构自动送入刀库的方法
1）选择空刀座，查看刀具表找到此刀座所对应的刀号×
×
，主轴刀号YY.将刀具手动装上主轴，手动输入（MDI）方式下执行T×
；
M06，则应装刀具即由主轴转送入刀库，此刀具号即为YY。
2）确定装入刀号为×
，查看刀具表并观察刀库，此刀号对应的刀座应为空座，此时的主轴刀号为YY，在MDI方式下，执行T×
M06，空换刀一次，然后手动将刀具装入主轴，执行TYY；
M06；
应装刀具即自动送入刀库。
3）机床工作结束后，需将主轴上夹持的刀具回送刀库，可在MDI方式下，执行T00；
操作，换刀机构可从主轴上取回刀具送入刀库。
（4）换刀操作
自动运行中的换刀操作，通常执行T×
程序段，即可自动换刀。
此程序段分为T×
选刀和M06换刀。
为提高效率此两部分在程序中可分开编写，当前程序执行过程中提前插入下一加工工步所需要的选刀指令T×
，使下一选刀操作与当前程序内容同时执行，等到下一工步需要执行M06换刀指令时，所需刀具已选好处于待命状态，这样可缩短换刀时间。
（5）刀库手动转动
手动方式下，刀库刀套处于回刀位置，换刀机构（机械手）处于原位，可手动转动刀库。
分别按操作面板上刀库正转或刀库反转按钮一次，刀库可自动前进（刀座号增大）或后退（刀座号减小）一个刀位。
若换刀机构（机械手）未处于原位，请先将换刀机构（机械手）回复置原位，刀套置于回刀位置后再转动刀库。
（6）大直径刀具的换刀与管理
刀库允许装入刀具的直径限制是：
刀具最大直径φ80mm（刀库满刀，相邻有刀）；
φ150mm（相邻位置为空刀）。
所有刀具直径都不超过φ80mm为通常的标准状态，采用随机换刀。
如个别刀具（盘刀）直径超过φ80mm，这把刀就不能参与其它小直径刀具的随机换刀工作过程（可能产生刀位干涉），对这类刀具的自动交换必然要作出特殊处理，其办法是：
将刀库存储刀具的区域分为两部分，一部分为多数的正常刀具区仍然采用随机方式换刀；
另一部分为极少数的大直径刀具区域，采用固定刀位方式换刀（刀具取出、存入都是同一刀位，不允许放入刀库的其它刀位）。
以下即对这一特殊操作过程作相关说明：
1）刀库刀位区域的划分
当D100的设置值不等于零时，刀库中存在大直径刀具。
刀位为1～D100×
2+1的区域为大径刀区域，其中单号刀套禁止存放刀具，双号刀套为大直径刀具的存放位置，刀具与刀套间是固定的关系。
大于D100×
2+1的区域仍为普通刀区域（若D100大于等于12，则刀库中全部为大直径刀具，无普通刀具）。
2）机床控制参数调整如使用大直径刀具，则需将PMC参数D100设置为非零的值，为系统建立有大直径刀具参与换刀的混合换刀方式。
如停止使用大直径刀具，则可将D100重置为0，恢复为正常的随机换刀方式。
MDI工作方式下，按操作键和显示器下方选择键可完成上述操作。
3）选、换刀过程大直径刀具区外的刀具与无大直径刀具的正常随机换刀过程相同。
通常刀具与大直径刀具交换有两种情况：
一是主轴上为普通刀具，待换刀具为大直径刀具，这种情况换刀一次即可完成；
另一种情况则是相反，主轴上为大直径刀具，待换刀具为普通刀具，这种情况需要先将主轴上的刀具送回刀库，然后再取用所需刀具，也就是需经两次交换才可完成。
4）选刀与换刀的有关显示主轴刀号与后续T指令给定的待用刀号可在系统屏幕上显示，MDI方式下按[MDI]或自动方式下按[检测]，屏幕上均有：
HD.T_NX.T_显示，分别表示：
主轴刀号和下次待用刀号（在选刀过程中显示变化的刀号为当前刀套上的刀号）。
T指令执行结束时，T指令数值即在NX.T后显示，换刀完成后，原NX.T所显示刀号就写入HD.T，NX.T显示值为原主轴刀号，下一待用刀号指定并执行到位，NX.T后即显示待用的新刀具号。
5、换刀过程中出现气压报警的处理方法
换刀过程中供气压力低于设定值，机床产生报警，屏幕上也会出现空气压力低报警提示：
“1004AIRPRESSUREALARM”。
刀库气缸气压不能维持换刀程序段执行，此步的动作不能完成，屏幕上会再出现未完成的动作报警。
遇到上述情况，不需要采取任何操作，只要保留当前状态不变，等待气源恢复供气压力。
供气压力超过设定值后，气压报警灯自动熄灭，屏幕报警信息消除，换刀可以手动执行：
1）将方式选择旋钮打到手轮方式，打开程序保护开关；
2）按MDI面板上“SETTING”按键，按“+”软键。
3）按MDI面板上翻页键，找到PMC开关#7，将其设置为“接通”
4）倒出按操作面板上的“F4”按钮，每按一次，换刀步骤执行一个单步，一直到换刀机械手（换刀臂）回复原位。
5）按MDI面板上复位按键；
6）将刀套手动收回。
注意：
完成后将PMC开关#7复原
6、刀库故障排除
1）倒刀不定：
检查气压管路是否阻塞或弯；
检查倒刀机构是否有损坏情形。
上述两点若无错误则必须调整倒刀气压缸。
请以最重的20.0kg刀具测试倒刀速度，调整气压缸上调速阀，使倒刀行程及回刀行程各约1.5～2秒完成。
切勿将速度放得太快，否则将有可能有掉刀的危险。
2）刀库转动不顺时：
检查是否有异物卡住圆筒凸轮或旋转轴，请排除之。
请卸下刀库外罩以手检查刀库背后的凸轮滚子，是否有异物附著，请排除之。
请拆下刀库电机，给电机通电，使电机独立运转，看是否转动顺畅，有无噪音，是否缺相。
3）ATC转动不顺时：
请检查换刀机构（换刀臂）是否有损伤。
若是，请与厂家联系。
请检查换刀机构（换刀臂）与刀库本体锁定位置是否有变（检查定位销是否有损伤）。
若是，请与厂家联系。
请检查换刀机构（换刀臂）与换刀机构芯轴是否转动。
若是，请先停机断电并将ATC电机上的刹车器放松，然后用扳手转动ATC电机上方中央的螺丝，直到换刀机构（换刀臂）到达扣刀位置并扣着倒出来的刀具后，校正换刀机构（换刀臂）两端距刀套与距主轴的距离至一致（0.1mm以内），锁紧换刀机构（换刀臂）与换刀机构芯轴之间的刀臂固定盖。
切勿自行拆开换刀机构，有任何故障请与刀库制造公司联系。
4）换刀速度太慢时：
请检查电机是否有异音。
请检查电源。
请检查主轴刀具夹紧与刀具放松的速度是否合乎要求。
再有其它任何故障请与厂家联系。
5）换刀过程中断导致换刀机构未处于原点时：
若在换刀过程中断电或因紧急情况按下紧急停止按钮，而导致换刀机构不在原点时，请执行以下步骤：
①将ATC电机刹车释放，用扳手从ATC电机上方的芯轴旋转换刀机构（换刀臂），使换刀机构回到原点位置；
②上电开机后，将工作方式置于手轮方式；
③打开面板上钥匙开关；
④打开软操作面板上的PMC开关#7；
⑤按下面板上F2按钮强制将刀套回刀。
完成后将PMC开关#7复原。
五、任务实施
调整数控机床Ｘ轴反向间隙及螺距误差补偿。
１、螺距误差补偿
（1）补偿原理
其补偿原理为将数控机床某轴的指令位置，与高精度测量系统所测得的实际位置相比较，计算出在安全行程上的误差，并分别绘制出其误差曲线，再将该误差曲线数值化并以表格的形式输入数控系统中。
（2）螺距误差补偿的一般步骤
安装高精度的位移测量装置；
编制简单的数控程序，顺序定位在一些指定位置点上；
记录运行到这些点的实际精确位置；
将各点处的误差记录下来，形成误差分析表；
将表中的数据输入数控系统中，按该表数据进行补偿。
（3）丝杆螺距补偿使用的参数
3605#0：
是否使用双向螺距误差补偿。
3620：
每个轴的参考点的螺距误差补偿点号。
3621：
每个轴的最靠近负侧的螺距误差补偿点号。
3622：
每个轴的最靠近正侧的螺距误差补偿点号。
3623：
每个轴的螺距误差补偿倍率。
3624：
每个轴的螺距误差补偿点间隔。
3627：
自与参考点返回方向相反的方向移动到参考点时的参考点中的螺距误差补偿值。
（4）螺距补偿步骤
1）设置滑台的机械坐标系零点，以及正负限位。
如下图：
2）设置如下参数：
3620#＝40，参考点的补偿点号，该参数为参考点的补偿号码，可以随意设置，例如设置为：
40。
3621#＝28，负方向最远端的补偿点号，即在补偿范围内，负向最远端的补偿点号，此参数是通过如下计算得出：
参考点补偿号-（机床负方向行程长度/补偿间隔）+1=40-255/20+1=28.25，取28。
3622#＝42，正方向最远端的补偿点号，参考点补偿号+（机床正方向行程长度/补偿间隔）=40+45/20=42.25，取42。
3623#＝3，补偿倍率，因为发那科系统的螺距补偿画面的设置值为-7至+7之间，例：
补偿值为14时，就需要设置为2，补偿画面设置7，即2×
7=14，设置为0和设置为1相同。
3624#＝20，补偿点的间隔，本次设置为等距离间隔为20mm。
11350#5=1,补偿画面显示轴。
3）测量补偿值并记录
①在MDI方式下，输入G98G01Z-257.F300按下自动循环按钮，滑台运动至Z轴-257mm位置。
2）输入G98G01Z-255.F300按下自动循环按钮，滑台运动至Z轴-255mm位置。
3）按下【单步】按键，把光栅尺数显表清零，输入G98G01W20.F300按下自动循环按钮，滑台向Z轴正方向运动20mm位置，记录光栅尺数显读数后清零，再次运行以上程序，记录各次读数填入下表。
补偿点号
补偿位置
测量值
补偿值
3623=3时
28
-235.000
20.018
-0.018
-6
29
-215.000
20.016
-0.016
-5
30
-195.000
31
-175.000
20.006
-0.006
-2
32
-155.000
20.000
33
-135.000
19.993
0.007
34
-115.000
19.991
0.009
-3
35
-95.000
36
-75.000
19.990
0.010
37
-55.000
19.992
0.008
38
-35.000
39
-15.000
19.995
0.005
40
5.000
41
25.000
42
45.000
20.001
-0.001
4）输入补偿值，再次测量，观察补偿效果。
补偿值可以通过0361诊断号进行查看。
2、反向间隙检测与补偿
①设定参数：
1800#4：
是否进行切削/快速移动别反向间隙补偿；
1851：
每个轴的反向间隙补偿量；
1852：
每个轴的快速移动时的反向间隙补偿量；
②测量方法：
3、汇报本组工作完成情况和遇到的问题及解决方案。
六、评价总结
组员进行自评互评。
评价项目
（权重）
评价标准
评价依据
评价方式
得分小计
学生自评20%
小组互评
30%
教师评价50%
职业素养
（30%）
1、遵守规章制度与劳动纪律
2、按时完成任务
3、人身安全与设备安全
4、工作岗位6S完成情况
1、出勤
2、工作态度
3、劳动纪律
4、团队协作精神
专业能力
（60%）
1、拆解熟练，动作轻柔，步骤正确
2、装配符合要求，装配质量高
3、工具仪表使用熟练
1、操作的准确性和规范性
2、专业技能完成情况
3、工作页完成情况
创新能力
（10%）
1、在任务完成过程中提出自己有一定见解的方案
2、在教学或生产管理上提出建议，具有创新性
1、方案的可行性及意义
2、建议的可行性
请自行填写本次工作任务小结和体会，可对生产和管理提出合理化建议。
七、技能拓展
根据以上学习内容，进行如下操作：
1、对换刀位置和换刀定向进行调试，完成正常换刀动作。
2.进行Ｙ轴反向间隙补偿。
1）手动连续进给（JOG）视为切削进给。
2）接通电源后，第一次返回参考点结束前，不进行切削进给/快速移动的反向间隙补偿。
正常的补偿量不论切削进给或快速移动，均按参数No.1851的设定值补偿。
3）切削进给/快速移动分别反向间隙补偿，只在参数No.1800#4（RBK）设为1时进行。
设为0时，进行通常的反向间隙补偿。
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