CNC配备刀库是其与普通的最大区别  ，它能实现快速自动换刀  ，省去传统换动刀时每次都需要手动换刀及再次对刀过程  ，从而大大提高了零件加工的效率及质量 。CNC刀库一般分为斗笠式刀库和凸轮式刀库  ，换刀方式相对应为固定换刀和随机换刀[1] 。当前CNC斗笠式换刀过程还存在一些问题待改进  ，本文重点介绍电气控制优化设计思路和方法 。

1 固定换刀动作过程
根据主轴有无刀、换刀和取刀功能状态  ，固定换刀动作过程可分为四种情况[2] 。
第一种为指令取刀号为主轴上刀号  ，换刀动作不执行  ，换刀结束 。
第二种为主轴无刀  ，指令直接取刀 。执行换刀指令后  ，Z 轴执行机械回零  ，主轴定向  ，刀库前进右位  ，主轴松刀  ，刀库旋转到指令取刀号位  ，Z 轴下降到第二参考点  ，夹紧刀具  ，刀库回退左位  ，换刀结束 。
第三种为主轴有刀  ，指令直接还刀 。执行还刀指令后  ， Z 轴直接回到第二参考点  ， 主轴定向  ，刀库前进右位  ，主轴松刀  ，Z 轴回第一参考点  ，主轴紧刀  ，刀库回退左位  ，换刀结束 。
第四种为主轴有刀  ，指令要取刀库上的刀 。执行换刀指令后  ，Z 轴直接回到第二参考点  ，主轴定向  ，刀库旋转到主轴上刀号位  ，刀库前进右位  ，主轴松刀  ，Z 轴回第一参考点  ，刀库旋转到指令取刀号位  ， Z 轴回到第二参考点  ， 主轴紧刀  ，刀库回退左位  ，换刀结束 。
2 换刀过程存在的问题
换刀过程由PMC 控制及刀库表记录数据  ，规范操作及运行情况下  ，整个斗笠式刀库换刀过程都能正常运行  ，但如果有人为操作失误或外界电源因素干扰  ，就可能出现换刀混乱故障[3] 。例如缺乏主轴上有无刀的判别 。如果不对主轴上是否有刀进行判别  ，此时主轴上已有刀  ，这时PMC 刀库表是记录了该刀号数据的  ，但如果人为取下该刀  ，会导致PMC 刀库表数据跟实际的对应不上  ，
PMC 还是会认为刀具在主轴上  ，这就会让整个换刀过程出现混乱[4]；但如果是取下主轴上刀后又手动换上其他刀具  ，会导致现在的刀具跟原来PMC 刀库表记录的数据对应不上  ，严重时可能出现主轴上刀柄跟刀库上刀柄相碰撞的严重事故  ，造成主轴、刀具、刀库和机械卡手损坏 。

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