加工中心刀具寿命管理程序举例

格式 G10 L3 ;

(或

G10 L3 P1) ;

P- L- Q- ;

T- H- D- ;

T- H- D- ;

･

G11 ;

M02(M30) ;

符号说明

Q : 寿命计数类型

(1 : 次数、2 : 时间)

1、使用前需要安装Mastercam 2020或者更高版本软件，且注册成功。

2、下载安装大众版刀具清单，由Mastercam2020提供。

3、打开Mastercam2020，在“父级”菜单栏中点击“工具”，接着点击“工具库”，然后点击“新增库”，这时会提示你选择文件夹，在这里选择下载的大众版刀具清单文件夹，选择“确定”完成新增步骤。

4、在Mastercam 2020应用程序中选择“刀具库”选项卡，在此选项卡右侧查找对应的新添加刀具清单，这样就可以使用大众版刀具清单了。

1、仿真软件的使用

仿真软件我们选用SINUMERIT 802Se T型号的车床，车削棒料。

软件使用步骤：

（1）打开软件，选择SINUMERIT 802Se T型号的车床。

（2）打开使能键K1

（3）回机床原点

点击REF POT键，再点击使车床回到原点

（4）选择毛坯

点击工件设置

选择毛坯设置

采用棒料，直径选择60，点击确定。

（5）选择刀具

点击刀具管理

选择外圆车刀，将其拖到1号刀具位置

点击

（6）手动对刀

点击切换到二维模式

点击将车床切换为JOG模式，点击让主轴正向转动

手动调节刀具的方向，开始对刀

对Z方向零点

将端面车一刀，点击功能切换键，选择选择，将刀具号和补偿号都设置为01

点击选择对刀，点击

点击计算，确认。

对X方向0点

车完外圆后将点击将主轴停止，测量外圆直径。

记下车好的外圆直径，7571，将其输入到X方向的零偏

点击计算，确认。

至此对刀完成。

（7）打开编好的程序/程序输入

此处有多种方法，我选择的是用记事本将程序编好，将扩展名改为cnc，在此打开，也可以直接在车床上进行编程输入。

（8）运行

要加工的工件

点击切换到自动模式，此时将会出现刀具的运动轨迹，亦可检查所编程序的正确性。

点击，开始进行模拟加工。

附件

程序：

N10 G90 S600 T01 D01 M04

N20 G00 X52 Z2

N30 G01 Z-166 F10

N40 G00 Z2

N50 X44

N60 G01 Z-60

N70 G00 Z2

N80 X36

N90 G01 Z-28

N100 G00 Z2

N110 X28

N120 G01 Z-8

N130 G00 Z2

N140 X20

N150 G01 Z-2

N155 G00 Z0

N160 X0

N180 G91 G03 X28 Z-14 I0 K-14 N190 G01 X12 Z-30

N200 G01 Z-15

N210 G02 X10 Z-5 I10 K0

N220 G01 Z-50

N230 G00 X10 Z230

N240 M05

N250 M02

￥

59

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斯沃数控软件使用教程

1、仿真软件的使用

仿真软件我们选用SINUMERIT 802Se T型号的车床，车削棒料。

软件使用步骤：

（1）打开软件，选择SINUMERIT 802Se T型号的车床。

（2）打开使能键K1

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（3）回机床原点

点击REF POT键，再点击使车床回到原点

（4）选择毛坯

点击工件设置

选择毛坯设置

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采用棒料，直径选择60，点击确定。

（5）选择刀具

点击刀具管理

选择外圆车刀，将其拖到1号刀具位置

点击

（6）手动对刀

点击切换到二维模式

点击将车床切换为JOG模式，点击让主轴正向转动

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手动调节刀具的方向，开始对刀

对Z方向零点

将端面车一刀，点击功能切换键，选择选择，将刀具号和补偿号都设置为01

点击选择对刀，点击

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点击计算，确认。

对X方向0点

车完外圆后将点击将主轴停止，测量外圆直径。

记下车好的外圆直径，7571，将其输入到X方向的零偏

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点击计算，确认。

至此对刀完成。

（7）打开编好的程序/程序输入

此处有多种方法，我选择的是用记事本将程序编好，将扩展名改为cnc，在此打开，也可以直接在车床上进行编程输入。

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（8）运行

要加工的工件

点击切换到自动模式，此时将会出现刀具的运动轨迹，亦可检查所编程序的正确性。

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点击，开始进行模拟加工。

目前，大多数制造企业对工具（工装及刀夹量具）的管理，仍然采用手工账本或电子记账的方法，不仅效率很低，容易出错，还会造成刀具的浪费。激烈的市场竞争和现代化的生产方式，迫切需要改变陈旧的管理模式，来提高工具的管理效率，优化工具的调度和库存等问题。

盖勒普Tracker

是一套集合20多年国内外工具管理应用经验而形成的专业化工装、刀具、夹具和量具管理系统，它能够对企业生产过程中的工装、刀具、夹具和量具进行整体的流程化管理，通过实时跟踪工装及刀夹量具的采购、出入库、修磨、报废、校准等过程，帮助库管员、工艺员、制造工程师和工装及刀夹量具主管等更有效地改善刀具管理过程，降低成本。

为什么选用Tracker：

●系统自动生成建议采购清单——有效控制库存，避免不必要的囤积；

●实时的工装及刀夹量具出入库 *** 作——即时掌握工装及刀夹量具动向，跟踪每一把工装及刀夹量具；

●支持条形码扫描录入—— *** 作简便，使记录过程不容易出错；

●跟踪丢失，损坏或报废的刀夹量具——实时了解刀夹量消耗情况；

●零件和材料参考——记录工装及刀夹量详细参考信息，方便出库时工装及刀夹量具的选取；

●维护量具校验和刀具修磨——服务工装及刀夹量具寿命管理；

●跟踪工装及刀夹量具标准管理流程——符合ISO 9000质量管理过程；

●180+图报表——帮助分析，提供准确有效的依据；

●开放式的API和数据库——满足与其他系统的集成需求；

●与CNC设备及PredatorMDC网络集成化使用——做到刀具全生命周期管理；

●可与企业车间现场的立体刀库系统进行信息集成——进行更有效的刀库管理。

谁需要使用Tracker：

●库管员 —— 日常库管理 *** 作

●工艺人员 —— 了解刀夹量库存情况，方便工装及刀夹量具选取

●现场 *** 作员 —— 根据工装及刀夹量具配置清单，领取相应工装及刀夹量具

●制造工程师，机械工程师，程序工程师和产品工程师 —— 实时了解刀具配送，使用情况

●质检员 —— 根据刀夹量具历史数据，检验刀具是否使用正确

●生产现场调度员 —— 根据生产任务的发放，对工装准备做确认

主要功能：

1实时的工装及刀夹量具出入库管理

工装、刀具、刀头、刀片、组装刀具、量具和夹具可以方便地进行出入库 *** 作。在出入库时，可以根据需要，将工单，零件，工序等任务信息，以及借用人员，借用设备等资源信息与工装及刀夹量具关联，实时跟踪工装及刀夹量具的去向。

盖勒普Tracker不仅对工装及刀夹量具进行库存管理，而且工装及刀夹量具的使用能够结合生产任务，从而能从生产管理、工艺分析等角度对刀夹量具进行全面管理。

2沿用企业ERP系统或编码系统对物料的编码

工装及刀夹量具的出入库 *** 作可以通过使用条形码读取器来简化，只要简单的扫描条形码，便能代替手工键盘输入刀夹量具编号，大大降低 *** 作失误的可能性。

3供应商管理

考虑到企业的实际情况，盖勒普Tracker对每种工装及刀夹量具都可设置3个默认的供应商，并对单价和最小订购量进行管理，我们可以将3个供应商定义为，常规供应商，价格最优供应商，供货期最短供应商，并根据实际的需要对供应商的供货周期及单价进行分析对比，选择最适合的供应商。这样做，能节省在刀具采购上的成本开支，以求实现

最佳采购。

4自动生成工装及刀夹量具订购单

盖勒普Tracker对每种工装及刀夹量具都设定了一个安全库存，工装及刀夹量具的库存量一旦小于安全库存量，盖勒普Tracker就会自动对工装及刀夹量具生成订购单，并根据供应商的资料和报价，自动填写订购数量及单价，从而避免因工装及刀夹量具的缺失而造成的生产延误。

5工装及刀夹量具参数管理

在创建或导入工装及刀夹量具信息时，不但可以填写工装及刀夹量具相关的参数，还可以通过添加附件的形式，将与工装及刀夹量具相关的资料文档附加到工装及刀夹量具的详细信息中，供今后查阅。

7组装刀具管理

盖勒普Tracker可以根据车间现场刀具的实际装配方式，在数据库中创建相应组装刀具，并且每把组装刀具都能用序列号进行管理。在出入库时，可自行选择整体出库/整体入库（即出入库时均保持装配状态），或者拆成散件入库的方式进行管理，更贴近车间的实际情况。

8维护刀具和夹具的检修信息

盖勒普Tracker可以根据日常刀具维护的需要自定义检修的类型与检修频率。在系统中，能对每一次检修时需要严格检定的内容进行定义，并可以以挂接附件的形式（如参考尺寸，刀具外观图等）将需要检定的内容以及检定作业指导附加在检修信息中，方便检修人员的 *** 作。

9维护量具校准信息

量具需要定期进行再鉴定和再校验。盖勒普Tracker坚持以ISO为依据，结合最好的实践经验来维护量具及其部件的质量标准。盖勒普Tracker通过序列号，自动鉴别需要校验或鉴定的量具，可以把关于量具校验的每一步 *** 作都维护起来，如最新参考尺寸、量具外观图等。计量审核人员可以根据需要添加或修改校准标准，并且还能够得到一系列的校准跟踪报告和跟踪所有的验证过程。

10跟踪工装及刀夹量具丢失、损坏和报废

盖勒普Tracker通过历史记录来跟踪工装及刀夹量具的丢失，损坏和报废。具体可以跟踪到与工装及刀夹量具相关的人员，设备和零件等信息，如是谁报告刀夹量具丢失、是谁最后领用某把刀夹量具等，并能通过IRR（InspectionRejection

Reports检测未通过报告）完成工装及刀夹量具的报废流程。

11250+标准的报告和图表

盖勒普Tracker包括超过250种标准的报告和图表，每一个报告和图表都有丰富的过滤选项来生成更详细的子报告，所有的报告和图表都可以被输出成Excel或HTML等格式，以被用来做更进一步的处理。

图表中包含通常用户所关心的工装及刀夹量具消耗趋势图表，工装及刀夹量具库存量图表，工装及刀夹量具采购趋势，供应商采购分析等。典型的报告有工装及刀夹量具清单报告，订单状态报告，工装及刀夹量具检修趋势报告，库交易报告等。

12用户及权限管理

盖勒普Tracker中可以创建多个用户/用户组，并且根据用户/用户组职能的不同，可以逐一对用户/用户组进行权限分配。盖勒普Tracker中，对每一步细小的 *** 作都能进行权限设置，包括菜单使用权限、命令使用权限、图报表查询权限等，使得系统更加安全和严密。

13开放式API和数据库

盖勒普Tracker包含API（应用编程接口），且备有完整的帮助说明。另外，通过使用C++，VB，VB

Script等一些兼容的编程语言进行代码开发能实现与ERP、MES等第三方应用系统的集成。

实现效果：

1降低工装及刀具、夹具和量具使用成本

盖勒普Tracker能够提供精确的工装及刀夹量具库存报告和图表，并能够在任何时候查询到每把工装及刀夹量具正在使用的情况。根据实施经验，通过使用盖勒普Tracker，大多数制造企业每年能节省至少25%左右的工装及刀夹量具费用。

2提高员工工作效率

车间 *** 作人员可以通过盖勒普Tracker自动记录丢失或破损工装及刀夹量具的检入、检出过程，确保将工装及刀夹量具车间活动实时的、以日志的形式准确的反馈。通过使用条形码读码器，简单的扫描条形码，就可以代替原本键盘输入的 *** 作，有效的避免出错的可能。

制造工程师通过电脑上安装的客户端，就可以便捷的查询到工装及刀夹量具相关信息，还能设计和证明改进的、可以用于将来工装及刀夹量具管理的方法。

部门经理和管理人员可以通过盖勒普Tracker，自动创建工装及刀夹量具采购订单、查询工装及刀夹量具库存、生成废弃工装及刀夹量具报表、跟踪工装及刀夹量具检定信息以及 *** 作其它工具管理过程。

盖勒普Tracker全球20多年技术沉淀，在中国近14年的项目实施经验，能够与MES、ERP、DNC、MDC、PDM等实现高效集成，并拥有丰富的成功案例。适用于各大制造行业，尤其在航空航天、军事工业、兵器制造、装备制造、机械制造、机床工业、汽车工业、医疗器械、电器制造、模具工业、电子科技、教育机构等领域占据遥遥领先的地位。

1 刀具管理的目的及作用

刀具管理水平在很大程度上衡量着一台数控机床效率和柔性的高低。刀具管理功能确保任何时候机床上刀具都位于正确的刀位上，同时刀具信息得到正确、及时更新，能及时替换刀具，从而大大提高生产率，降低成本，获得可观的经济效益。西门子刀库管理软件功能强大，适用于多种类型刀库，尤其在复杂组合式刀库、大容量箱式刀库的应用方面，其优越性特别突出。

2 828D系统硬件构成和刀具管理软件结构

Sinumerik 828D主要由3部分构成：数控(NCK)、人机界面(HMI)和可编程逻辑控制器(PLC)。3部分以独立的CPU单元出现，通过总线连接通讯，在功能上既相互分工，又互为支持。西门子Sinumerik 828D刀具管理功能在原来西门子840D标准的刀具管理功能的基础上作了简化：840D NCK功能也适用于Sinumerik 828D，但PLC功能及NC和PLC之间的通讯不适用于Sinumerik 828D。西门子标准的刀具管理是使用FC8给的信息去更新刀库的数据和状态，而Sinumerik 828D通过固化的PLC接口信号更新刀库的数据和状态，接口信号流程如图1所示。图中NCK：刀具管理对刀库中的刀套进行管理；PLC：执行换刀，在刀库中移动刀具，夹爪控制必要时进行刀库控制；用户接口：PLC程序识别任务接口上到达的任务并执行机械运动，向刀具管理发送总应答。



3 应用实例

刀具管理从零件程序或HMI接收准备换刀和执行换刀的任务，刀具管理从这些任务中获取刀具需要进行的刀位变化，并将任务交给PLC，通过用户接口上相应位的脉冲沿发出应答，完成换刀过程。本文就按照程序执行的顺序来介绍该刀具管理功能在机床的具体应用过程。数控车削中心刀库上的刀具一般比较少，且不需要机械手，因此其程序比较简单，但程序编写原理和方法与其他复杂加工中心的刀库是一样的，所以本文以带有转塔刀库数控车床为例说明该功能的应用过程。



31 配置828D刀具管理人机界面

西门子刀库程序工具盒中有标准的刀具管理界面配置程序(MAG_CONF_MPF)，根据具体刀库的机械结构修改此程序，由于篇幅有限，本文就程序需修改的部分作简要说明。

如图2，机床配有1个转塔刀库，带有8个刀位，3个缓冲刀位，1个装载位，其需修改部分的程序如下：

N20 NUM_MAG=1：刀库号

N30 MAG_TYPE=3；刀库类型

N40 LOCATIONS=8；刀位数

NS0 NUM_BUFFER=1：缓冲区数量

N60 NUM_LOAD=1；装载伉数量

N70 PLACE_SEARCH=257；查找策略

修改完刀库配置文件后，在828D系统中运行该程序，然后须执行NC上电，能自动生成如图3所示的刀具管理界面。



　32 设置NC参数

10715=1 M06调用换刀同定循环

10716=“TOOL”固定循环名

10717=1M06调用换刀固定循环

20124=1刀具夹持装置号

20310=181400F激活刀具管理类型

22550=0利用T代码激活刀具参数

33用户PLC程序设计

PLC固件功能将刀具管理任务传输至PLC用户程序，PLC用户程序应答发送至刀具管理，然后将每条应答的反馈信息(应答故障时与故障编号一起，或者应答正常)传输至PLC。用户PLC程序用于执行刀具管理任务和对刀具的所有位置变化进行应答。一般而言数控车床的换刀流程比铣床的简单，不需要机械手换刀，无附加缓冲区，PLC程序向刀具管理发送总应答即可。此机床的刀库部分的PLC程序如图4所示。



34 PLC应答过程说明

Sinumerik828D固化了PLC功能，以传输步骤表提供刀具移动结构，通过应答步骤表对刀具移动进行应答，进行实时跟踪，每个认任务至少需要1个应答，应答可按照DB9902中定义的表格进行，或者在一个步骤中的刀具管理任务完用于对实际刀具位置后，通过用户接13上相应位的0/1脉冲沿发出总应答(DB40xx/42xxDBx00)。应答信号存在时，不可修改此接口的数据，再将廊答传输至刀具管理后，此信号由PLC固件复位，复位可能在多个PLC周期后进行。

4 结语

西门子Sinumerik 828D刀具管理软件使刀具管理界面化，且换刀过程变得非常灵活和町靠，故障率极低，从而提高其牛产效率。828D系统NC参数设置及PLC程序的编写都非常简单，工程师调试起来非常方便，本文对带有西门刀具管理功能机床的维修和调试有一定的参考价值。

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