实用换刀宏程序典例

1.基本说明

由于卧式加工中心的换刀动作比较复杂，部分机床在换刀时可能还需要有X、Y、Z等坐标轴的运动，因此，为了简化PMC程序设计、方便调试维修，其机械手自动换刀动作（M06指令）通常采用用户宏程序进行控制。

卧式加工中心机械手换刀宏程序设计的基本思路和方法，与前述的主轴移动式直接换刀相同，有关内容可参见本章6.2节。有关FS-0iD用户宏程序的编制方法、变量说明等更多内容，可参见本书作者编写的《FANUC-0iD编程与操作》（机械工业出版社，2013年5月）一书。

卧式加工中心的机械手自动换刀控制，一般采用CNC加工程序中的M06代码控制，因此，需要在CNC参数PRM6071～6079、PRM6080～6089上，设定M06指令所调用的用户宏程序号。例如，当M06指令所调用的换刀宏程序号定义为O9001时，可设定CNC参数PRM6071=06等。

用于宏程序调用的M06代码将由CNC的操作系统进行内部处理，M代码信号不再输出到PMC，故无须PMC程序进行M06的译码、完成应答等处理。

2.M代码定义

为了便于PMC程序设计，在用户宏程序中，需要将自动换刀时的机床动作，分解成为由宏程序中特定的辅助功能代码M控制的独立动作，以简化PMC程序设计、方便换刀动作的检查和调试。

对于上述卧式加工中心的机械手换刀控制，其换刀动作可分解为以下M代码控制的独立动作。

M80：换刀开始，刀库防护门打开；

M81：换刀结束，刀库防护门关闭、180°回转油缸返回；

M82：机械手-90°（回转抓刀）；

M83：机械手+90°（机械手返回）；

M84：刀具松开；

M85：刀具夹紧；(www.xing528.com)

M86：刀臂伸出（卸刀）；

M87：刀臂缩回（装刀）；

M88：机械手+180°回转（换刀）。

根据设计者的习惯，上述的M80～M88代码也可以是与CNC内部控制无关的其他M代码，如M70～M78、M50～M58等。

3.宏程序输入/输出定义

CNC和PMC程序之间的二进制状态信号交换，可通过宏程序输入信号UI000～UI015和宏程序输出信号UO000～UO015进行。

在用户宏程序中，宏程序输入信号UI000～UI015通常用于宏程序的条件转移、报警等程序执行控制。UI000～UI015为PMC传送到CNC的二进制位信号，其状态可通过PMC程序对CNC-PMC接口信号G054.0～G055.7的输出控制进行改变；在宏程序中，UI000～UI015的状态可通过系统变量[#_UI[0]]～[#_UI[15]]进行读取。

宏程序输出UO000～UO015为CNC传送到PMC的二进制位信号，它可以像PMC的其他输入一样在PMC程序中进行编程。UO000～UO015的状态可在用户宏程序上，通过对系统变量[#_UO[0]]～[#_UO[15]]的赋值改变；在PMC程序中，UO000～UO015可通过CNC-PMC接口信号F054.0～F055.7读取。

例如，对于上述卧式加工中心机械手换刀控制，当加工程序中T代码指定的刀具在刀库中不存在或指令刀具和主轴现行刀具一致时，可通过PMC程序，将宏程序输入信号UI000所对应的PMC输出G054.0置为“1”；在宏程序中，则可利用UI000控制条件转移，直接结束换刀宏程序的执行。

4.换刀宏程序典例

当机床自动换刀宏程序调用指令为M06、宏程序号为O 9001（PRM6071=06），并假设自动换刀时的Y、Z轴定位点为参考点时，按以上思路设计的、用于卧式加工中心机械手换刀控制的宏程序典例如下。

以上程序中的[#_UI[0]]、[#_M_SBK]、[#_M_FIN]、[#_M_FHD]、[#_M_OV]是以“变量名”形式表示的宏程序系统变量，它们也可利用系统变量#1000、#3003、#3004进行编程，相关说明可参见6.2节。此外，为了简化PMC程序、方便程序调试和松开、夹紧的延时调整，程序中直接使用了CNC加工程序暂停指令G04，替代了原来由PMC程序实现的刀具松开、夹紧延时。

有关CNC系统变量的功能、含义等详细内容，可参见本书作者编写的《FANUC-0iD编程与操作》（机械工业出版社，2013年5月）一书。