CNC的自动换刀通常有两种方式：一种是无机械手换刀方式  ，另一种是机械手换刀方式 。无机械手换刀方式  ，换刀过程一般是通过刀库和主轴的相对运动实现  ，其自动换刀装置结构简单  ，控制容易 。由于采用无机械手换刀方式时  ，需要经过主轴卸刀、刀库旋转选刀、主轴装刀等步骤  ，所以换刀效率低  ，多用于对换刀速度要求不高的普通 。[1]相比较而言  ，机械手换刀方式  ，可通过机械手运动实现主轴和刀库上的刀具交换  ，其优点是换刀效率高  ，缺点是换刀装置结构复杂 。文中以采用无机械手换刀方式的 VMC850 为例  ，介绍自动换刀过程 。该加工中心为  ，刀库是典型的斗笠式刀库且为 Z 轴移动换刀  ， 自动换刀过程由如下几步完成：[2]Z 轴回参考点且主轴定向准停、刀库前移抓刀、刀具松开、Z 轴上移卸刀、刀库回转选刀、Z 轴下移装刀、刀具夹紧、刀库后移 。从换刀过程来看  ，自动换刀时  ，刀库需要完成前、后两个位置之间的移动及旋转；Z 轴则需完成上、下移动动作 。
一、斗笠式刀库换刀控制过程
在加工中心自动换刀时  ，通常编制换刀宏程序或特定的换刀子程序来实现刀库和 Z 轴的联合运动  ，从而可简化 PLC 程序设计 。以配置西门子802D 系统的 VMC850 加工中心为例  ，采用 Z 轴移动换刀方式的斗笠式刀库  ，换刀动作可以分为 M 代码控制的独立运动  ，如 M06：换刀起动；M82：刀库前移；M83：刀库后移；M84：主轴刀具夹紧、吹气关闭；M85：主轴刀具松开、吹气；M86：刀库回转换刀；M80：自动换刀结束 。换刀程序一般以子程序形式编程  ，并且可通过程序名在 CNC 加工程序中利用指令直接调用  ，典型的换刀子程序如下：[3]

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三、小结
文中以配置西门子 802D 系统的为例  ，重点介绍了斗笠式刀库的换刀过程及换刀 程序的编制 。针对 Z 轴移动换刀方式  ，介绍了刀库的机械动作控制与主轴相关动作控制 。由于加工中心换刀控制程序复杂  ，且目前关于西门子数控系统 PLC 编程技术资料相对较少  ，通过完整的斗笠式刀库换刀程序编制及说明  ，可为从事装 调、维修的技术人员提供参考 。