0 前言

　　在機(jī)械零件加工過程中，對(duì)刀具進(jìn)行壽命管理非常重要。例如，在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的加工車間，加工設(shè)備往往有幾十臺(tái)甚至上百臺(tái)，它們使用的刀具種類和數(shù)量很多。這些刀具能否被有效利用直接關(guān)系到產(chǎn)品的數(shù)量、質(zhì)量和成本。所以在零件加工車間，刀具都有專人來管理。但是隨著汽車生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，原有加工設(shè)備已基本被加工中心、自動(dòng)生產(chǎn)線或是由加工中心組成的柔性生產(chǎn)線所替代，這些設(shè)備的自動(dòng)化程度很高，所用刀具的種類和數(shù)量更多。如果這些刀具仍靠人工來檢查、更換和維護(hù)，其效率就十分低下。所以刀具的使用壽命最好由設(shè)備本身來自動(dòng)管理。目前，許多廠家的加工設(shè)備已經(jīng)具備這種自動(dòng)刀具壽命管理的功能，而且它們的數(shù)據(jù)，通過以太網(wǎng)，還能上傳到廠級(jí)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，以供有關(guān)部門使用。

　　目前，刀具壽命管理的方法有很多。除了扭矩監(jiān)控、電流監(jiān)控和聲發(fā)射檢測(cè)等以外，最常用的方法還是計(jì)算刀具能夠使用的時(shí)間或次數(shù)。FANUC數(shù)控系統(tǒng)就是據(jù)此開發(fā)了刀具壽命管理功能。

　　下面以我公司與美國(guó)Ingersoll Production Stsems合作為上海通用汽車有限公司生產(chǎn)的柔性線（OP75）為例，來說明FANUCSeries 18i數(shù)控系統(tǒng)刀具壽命管理功能的使用方法。

　　這條柔性生產(chǎn)線由一個(gè)桁架機(jī)械手和三臺(tái)并聯(lián)的HD50加工中心單元組成，能夠加工三種不同的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體零件（LNJ、LZG和LW9）。桁架機(jī)械手在取料時(shí)能自動(dòng)識(shí)別零件的類型，并在把零件裝入加工單元后，自動(dòng)使該單元執(zhí)行相應(yīng)的加工程序。該線中三個(gè)加工單元完全相同，在自動(dòng)加工過程中，用戶可根據(jù)生產(chǎn)量的要求，隨時(shí)讓某一單元進(jìn)線（inline）或者離線（offline）。由于該線的自動(dòng)化程度很高，我們根據(jù)客戶要求開發(fā)了FANUC刀具壽命管理功能。

1 FANUC刀具壽命管理功能

　　FANUC刀具壽命管理功能，就是把刀具分成若干個(gè)組，對(duì)每一組內(nèi)的刀具分別指定刀具壽命值（可使用的時(shí)間或次數(shù)），在機(jī)械加工過程中，CNC自動(dòng)累計(jì)各組中被使用的刀具的壽命值，并且當(dāng)某一刀具達(dá)到指定的刀具壽命值時(shí)，自動(dòng)地在同一組中以預(yù)定的順序選擇并使用下一把刀具。

　　FANUC刀具壽命管理數(shù)據(jù)的登記、修改和刪除如下所示，用FANUC標(biāo)準(zhǔn)指令格式，我們能夠把刀具壽命管理數(shù)據(jù)登記在CNC中，同時(shí)已登記的刀具壽命管理數(shù)據(jù)也能夠被改變或刪除。

　　（1）在所有已登記的刀具壽命管理數(shù)據(jù)刪除后，登記新的刀具壽命管理數(shù)據(jù)。

　?。?）通過程序輸入的刀具壽命管理數(shù)據(jù)可以增加或修改。

　?。?）刀具壽命管理數(shù)據(jù)的刪除。

　　1.2 在加工程序中的刀具壽命管理命令

　　下面是柔性線OP075中與刀具壽命管理功能相關(guān)的部分加工程序內(nèi)容，其中設(shè)定的刀具壽命管理忽略號(hào)（ignore number）是100，刀具壽命計(jì)數(shù)復(fù)位M代碼是M205。

2 用戶宏程序在刀具壽命管理命令中的應(yīng)用

　　從1.1節(jié)中可以看出，用FANUC標(biāo)準(zhǔn)指令格式，對(duì)刀具壽命管理數(shù)據(jù)進(jìn)行登記、修改和刪除比較麻O9020和O9021，來簡(jiǎn)化其使用。

　　用戶宏程序的具體格式如下:

(1)增加或改變刀具壽命管理數(shù)據(jù)

　　:9020(M206調(diào)用，參數(shù)No. 6080 = 206 )　　G10L3P1;(刀具組的增加和修改)　　P#20 L#3 ;(地址T對(duì)應(yīng)變量號(hào)##20,指定組號(hào);地址C對(duì)應(yīng)變量號(hào)##3,指定壽命值)　　T#20;(地址T對(duì)應(yīng)變量號(hào)##20,指定刀具號(hào))　　G11;　　M30;　　(2)刪除刀具壽命管理數(shù)據(jù)　　:9021(M207調(diào)用，參數(shù)No. 6081 = 207)　　G10L3P2;(刀具組的刪除)　　P#20;(地址T對(duì)應(yīng)變量號(hào)##20,指定組號(hào))　　G11;　　M30;　　使用用戶宏程序09020和09021后，刀具壽命管理數(shù)據(jù)的登記、修改和刪除就非常簡(jiǎn)單，現(xiàn)舉例如下:　　(1)增加或改變2號(hào)刀具組中2號(hào)刀具的使用壽命到9999，執(zhí)行下列指令?！　206T2C9999.0;(變量號(hào)##20=2，#3=9999.0)　　(2)刪除2號(hào)刀具組中2號(hào)刀具的壽命管理數(shù)據(jù)，執(zhí)行下列指令。　　M207 T2 ;(變量號(hào)##20=2)

　　需要注意的是，在使用FANUC刀具壽命管理功能時(shí)，不僅梯形圖控制需要增加，CNC參數(shù)也要作相應(yīng)修改。下而是OP75線中與FANUC刀具壽命管理功能相關(guān)的參數(shù)設(shè)置值。

3 結(jié)束語(yǔ)

　　綜上所述，F(xiàn)ANUC刀具壽命管理功能是一種既簡(jiǎn)單又有效的自動(dòng)刀具管理方法，使用它以后，可以大大降低設(shè)備刀具對(duì)人的依賴程度。另外FANUC Series 18i的功能十分強(qiáng)大，通過編制用戶宏程序，可大大簡(jiǎn)化刀具壽命管理功能的使用方法。以上僅是本人在使用FANUC數(shù)控系統(tǒng)過程中的一點(diǎn)體會(huì)，希望能供大家借鑒。