摘要：刀具管理是加工中心維改過程中經常用到的重要功能，本文就其機床參數的含義與設置、刀具管理有關的系統變量的含義與應用進行詳細地闡述。
SIEMENS 840D數控系統可選配刀具管理功能，它具有刀具裝載、卸載、重新定位、刀具數據管理、刀具類型管理以及刀位搜索等功能，提供刀具管理數據修改功能FC塊和后臺數據塊作為PLC接口，根據刀庫結構形式來組態，靈活方便、功能強大，可適用于轉塔式、鏈式、抽屜式以及多種結構的刀庫。
換刀、換附件通過NC編程與PLC編程相結合來實現，NC程序控制相應的軸定位，的步驟完成即通知PLC修改刀具管理數據，使其與實際狀態始終保持一致。由于刀庫有關數控軸通常分配在第2通道，NC編程時需注意兩個通道之間的程序協調。如果將刀庫有關的軸改變為PLC軸，則可以通過PLC程序來控制軸移動，為方便調試及點動操作，可設置單鍵切換回NC軸。
由于篇幅所限，本文僅就刀具管理功能有關的機床參數和系統變量進行闡述。
1． 機床參數
MD18080：MM_TOOL_MANAGEMENT_MASK，刀具管理內存（SRAM）區間設定。該參數為雙字（DWORD）數據格式，其中位0～9有定義，分別設定不同的數據區是否。
MD18082：MM_NUM_TOOL，NCK能夠管理的刀具數量。該參數取值范圍為0～600，默認值為30，其設定值應大于或等于實際刀具總數。
MD18084：MM_NUM_MAGAZINE，NCK管理的刀庫數量。該參數取值范圍為0～32，默認值為3，刀庫數量應包括虛擬刀庫、系統內部定義的緩沖區（9998）和裝載點（9999）。
MD18086：MM_NUM_MAGAZINE_LOCATION，NCK管理的刀位數量。該參數取值范圍為0～600，默認值為30，其設定值應大于或等于實際刀位總數。
MD18088：MM_NUM_TOOL_CARRIER，可定義的刀架數量。該參數取值范圍為0～99999999，默認值為0，如果應用刀架運動實現刀具補償，則該參數值應大于或等于1。
MD18090：MM_NUM_CC_MAGAZINE_PARAM，OEM自定義的刀庫描述數據數量。由于系統提供的刀庫類型只有鏈式、轉塔式和平面刀庫3種，其描述數據為$TC_MAP1～10共10個，有時實際刀庫的特性還需要用更多的數據來描述，此時需要應用到該參數，它規定了每個刀庫10個自定義數據，對應系統變量$TC_MAPC1～10。該參數取值范圍為0～10，默認值為0。
MD18091：MM_TYPE_CC_MAGAZINE_PARAM[0…9]，OEM自定義的刀庫描述數據類型，MD18091[0]～[9]分別對應MD18090中規定的10個自定義數據的類型。例如MD18090＝2，則MD18091[0…1]。該參數取值范圍為1～6，分別代表BOOL、CHAR、INT、REAL、STRING和AXIS，默認值為3（INT）不可改變。
MD18092：MM_NUM_CC_MAGLOC_PARAM，OEM自定義的刀位描述數據數量。由于系統提供的刀位描述數據$TC_MPP1～7共7個，有時實際刀位的特性還需要用更多的數據來描述，此時需要應用到該參數，它規定了每個刀位10個自定義數據，對應系統變量$TC_MPPC1～10。該參數取值范圍為0～10，默認值為0。
MD18093：MM_TYPE_CC_MAGLOC_PARAM[0…9]，OEM自定義的刀位描述數據類型，MD18093[0]～[9]分別對應MD18092中規定的10個自定義數據的類型。例如MD18092＝3，則MD18093[0…2]。該參數取值范圍為1～6，分別代表BOOL、CHAR、INT、REAL、STRING和AXIS，其中類型5（STRING）相當于類型2（CHAR），默認值為3（INT）。
MD18094：MM_NUM_CC_TDA_PARAM，OEM自定義的刀具描述數據數量。系統提供了每把刀具的描述數據$TC_TP1～11共11個，有時實際刀具的特性還需要用更多的數據來描述，此時需要應用到該參數，它規定了每把刀具10個自定義數據，對應系統變量$TC_TPC1～10。該參數取值范圍為0～10，默認值為0。
MD18095：MM_TYPE_CC_TDA_PARAM[0…9]，OEM自定義的刀具描述數據類型，MD18095[0]～[9]分別對應MD18094中規定的10個自定義數據的類型。例如MD18094＝1，則僅MD18095[0]。該參數取值范圍為1～6，分別代表BOOL、CHAR、INT、REAL、STRING和AXIS，默認值為4（REAL）。
MD18096：MM_NUM_CC_TOA_PARAM，OEM自定義的刀沿描述數據數量。系統提供了每個刀沿的描述數據$TC_DP1～25共25個，有時實際刀沿的特性還需要用更多的數據來描述，此時需要應用到該參數，它規定了每個刀沿10個自定義數據，對應系統變量$TC_DPC1～10。該參數取值范圍為0～10，默認值為0。
MD18097：MM_TYPE_CC_TOA_PARAM[0…9]，OEM自定義的刀沿描述數據類型，MD18097[0]～[9]分別對應MD18096中規定的10個自定義數據的類型。例如MD18096＝1，則僅MD18097[0]。該參數取值范圍為1～6，分別代表BOOL、CHAR、INT、REAL、STRING和AXIS，其中類型5（STRING）相當于類型2（CHAR），默認值為4（REAL）。
MD18098：MM_ NUM_CC_MON_PARAM，OEM自定義的刀沿監控數據數量。系統提供了每個刀沿的監控數據$TC_MOP1～6/11/13/15共9個，有時還需要對實際刀沿的其它數據進行監控，此時需要應用到該參數，它規定了每個刀沿10個自定義監控數據，對應系統變量$TC_MOPC1～10。該參數取值范圍為0～10，默認值為0。
MD18099：MM_TYPE_CC_MON_PARAM[0…9]，OEM自定義的刀沿監控數據類型，MD18099[0]～[9]分別對應MD18098中規定的10個自定義數據的類型。例如MD18098＝1，則僅MD18099[0]。該參數取值范圍為1～6，分別代表BOOL、CHAR、INT、REAL、STRING和AXIS，其中類型5（STRING）相當于類型2（CHAR），默認值為3（INT）。
MD18100：MM_NUM_CUTTING_EDGES_IN_TOA，每個TOA域中刀沿數量。該參數取值范圍為0～1500，默認值為30，其設定值應大于或等于MD18082（刀具數量）與MD18106（每把刀的刀沿數量）的乘積。
MD18105：MM_MAX_CUTTING_EDGE_NO，刀沿號的值。該參數取值范圍為1～32000，默認值為9，其設定值應大于或等于MD18106值。
MD18106：MM_MAX_CUTTING_EDGE_PERTOOL，每把刀的刀沿數量。該參數取值范圍為1～12，默認值為9，其設定值以滿足實際應用即可。
MD10715：M_NO_FCT_CYCLE，調用換刀循環的M功能代碼。該參數定義了每一個M功能代碼調用一個對應MD10716中的循環運行。該參數默認值為－1（即無M功能代碼生效）。
MD10716：M_NO_FCT_CYCLE_NAME，M功能調用的換刀循環名稱。
MD10717：T_NO_FCT_CYCLE_NAME，T功能調用的刀具準備循環名稱。
MD20310：MC_TOOL_MANAGEMENT_MASK，激活不同類型的刀具管理功能。該參數為雙字（DWORD）數據格式，其中位0～23有定義，分別定義刀具管理功能的各種特性。
MD20320：MC_TOOL_TIME_MONITOR_MASK，激活刀具壽命（刀具在主軸x中使用的時間）監控。該參數數據格式位雙字（DWORD），從低位到高位，狀態“1”分別對應激活刀具在主軸1～主軸x中的時間監控。
MD22550：MC_TOOL_CHANGE_MODE，新刀具補償生效的時間。該參數取值范圍為0～1，默認值為0。如果值為0，則在刀具準備T指令以及刀沿選擇D指令執行后新刀具補償即生效。如果值為1，則需等待換刀M指令完成后方使新刀具補償生效。
MD22560：MC_ TOOL_CHANGE_M_MODE，定義換刀M功能代碼。該參數取值范圍為0～99999999，默認值為6。
MD28085：MM_LINK_TOA_UNIT，指定TOA單元到通道，將組態號的TOA分配到目標通道中。對于多通道加工中心，要想在其它通道中應用刀具管理功能，則需設定相應通道的MD28085＝TOA號（對于只有一個TOA的機床其值為1）。
MD20110：MC_RESET_MODE_MASK，定義系統復位時各種功能與設置的狀態。該參數為雙字（DWORD）數據格式，其中位0～17有定義，分別定義復位時各種功能的狀態。
MD20112：MC_START_MODE_MASK，定義程序啟動時各種功能與設置的狀態。該參數為雙字（DWORD）數據格式，其中位0～17有定義，分別定義程序啟動時各種功能的狀態。
2． 有關系統變量
2.1 刀庫數據
刀庫數據包括刀庫描述數據、刀位描述數據、刀位類型層次數據和換刀距離數據等。
$TC_MAP1[刀庫號]：刀庫類型。數據類型INT，預置值為0。1——鏈式，3——轉塔式，5——抽屜式，7——緩沖區，9——裝載點。
$TC_MAP2[刀庫號]：刀庫名稱。數據類型STRING，預置值為空字符（“”）。
$TC_MAP3[刀庫號]：刀庫狀態。數據類型INT，預置值為2。
$TC_MAP4[刀庫號]：暫不可用。數據類型INT，預置值為－1。
$TC_MAP5[刀庫號]：暫不可用。數據類型INT，預置值為－1。
$TC_MAP6[刀庫號]：刀庫列數。數據類型INT，預置值為1。
$TC_MAP7[刀庫號]：刀庫每列刀位數。數據類型INT，預置值為0。
$TC_MAP8[刀庫號]：換刀位置時默認刀庫位置。數據類型INT，預置值為0。
$TC_MAP9[刀庫號]：默認磨損組號。數據類型INT，預置值為0。
$TC_MAP10[刀庫號]：數據類型INT，預置值為0。其中位0～7：默認刀具搜索策略，位8～15：空刀位搜索策略。
$TC_MPP1[刀庫號，刀位號]：刀位種類。數據類型INT，預置值為0。1——刀庫刀位，2——主軸/刀座，3——手爪，4——裝載位，5——傳送位，6——裝載站，7——裝載點。
$TC_MPP2[刀庫號，刀位號]：刀位類型。數據類型INT，預置值為9999。系統根據刀位類型定義的順序自動對相應的類型分別賦值為1、2……例如：1——“normal”，2——“broadly”，3——“long”，4——“oversize”，5——“head”等，9999——未定義
$TC_MPP3[刀庫號，刀位號]：是否考慮相鄰位置。數據類型BOOL，預置值為“0”。“1”（TRUE）——考慮相鄰位置，“0”（FALSE）——不考慮相鄰位置。
$TC_MPP4[刀庫號，刀位號]：刀位狀態。數據類型INT，預置值為1。
$TC_MPP5[刀庫號，刀位號]：刀位種類索引形式。數據類型INT，預置值為0。
$TC_MPP6[刀庫號，刀位號]：在該刀位中的刀具刀號。數據類型INT，預置值為0，若無刀具則返回值0。
$TC_MPP7[刀庫號，刀位號]：該刀位刀具適配器號。數據類型INT，預置值為0，若無刀具適配器則返回值0。
$TC_MAPC1～10[刀庫號]：根據OEM定義。數據類型INT，預置值為0。根據MD18090參數定義該數據的數量。
$TC_MPPC1～10[刀庫號，刀位號]：根據OEM定義。數據類型INT，預置值為0。根據MD18092參數定義該數據的數量。
$TC_MPTH[層次號n，刀位類型m]：刀位類型層次。數據類型WORD，預置值為9999。
$TC_MDP1[刀庫號n，裝載點號m]：刀庫n的換刀位置到裝載點庫（9999）相應的裝載點m的距離。數據類型INT，預置值為0。
$TC_MDP2[刀庫號n，緩沖區刀位號m]：刀庫n的換刀位置到緩沖區庫（9998）相應的緩沖刀位m的距離。數據類型INT，預置值為0。
2.2 刀具數據
刀具數據包括刀具特性數據、磨削刀具數據、OEM刀具特性數據等。
$TC_TP1[刀具號]：Duplo號。數據類型INT，預置值為刀具號。
$TC_TP2[刀具號]：刀具名稱。數據類型STRING，預置值為“刀具號”。
$TC_TP3[刀具號]：刀具中心線左側占用的半刀位數。數據類型INT，預置值為1。
$TC_TP4[刀具號]：刀具中心線右側占用的半刀位數。數據類型INT，預置值為1。
$TC_TP5[刀具號]：刀具中心線頂部占用的半刀位數。數據類型INT，預置值為1。
$TC_TP6[刀具號]：刀具中心線底部占用的半刀位數。數據類型INT，預置值為1。
$TC_TP7[刀具號]：刀具需占用的刀位類型。數據類型INT，預置值為9999。
$TC_TP8[刀具號]：刀具狀態。數據類型INT，預置值為0。例如$TC_TP8[21]＝18表示21#刀具但已達到預警限制值。
$TC_TP9[刀具號]：刀具監控方式。數據類型INT，預置值為0。例如$TC_TP8[15]＝5表示15#刀具壽命監控和磨損監控。
$TC_TP10[刀具號]：換刀策略。數據類型INT，預置值為0。
$TC_TP11[刀具號]：刀具組（子組）。數據類型INT，預置值為0。例如$TC_TP11[5]＝4表示5#刀具屬于04刀具組。
$A_TOOLMN[刀具號]：刀具當前所在的刀庫號。數據類型INT，預置值為0。
$A_TOOLMLN[刀具號]：刀具當前所在的刀位號。數據類型INT，預置值為0。
$P_TOOLND[刀具號]：刀具刀沿數量。數據類型INT，預置值為0。
$A_MYMN[刀具號]：所有者刀庫號。數據類型INT，預置值為0。
$A_MYMLN[刀具號]：所有者刀位號。數據類型INT，預置值為0。
$TC_TPC1～10[刀具號]：根據OEM定義。數據類型REAL，預置值為0。根據MD18094參數定義該數據的數量。
2.3 刀沿數據
刀沿數據包括刀沿描述數據、刀沿監控數據、OEM刀沿數據等。
$TC_DP1[刀具號，刀沿號]：刀具類型（如155表示銑刀，120表示立銑刀）。數據類型INT，預置值為9999。
$TC_DP2[刀具號，刀沿號]：刀沿方向。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP3[刀具號，刀沿號]：幾何尺寸：長度1。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP4[刀具號，刀沿號]：幾何尺寸：長度2。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP5[刀具號，刀沿號]：幾何尺寸：長度3。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP6[刀具號，刀沿號]：幾何尺寸：半徑。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP7[刀具號，刀沿號]：開槽鋸（刀具類型700）幾何尺寸：圓弧半徑。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP8[刀具號，刀沿號]：開槽鋸（刀具類型700）幾何尺寸：長度4。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP9[刀具號，刀沿號]：為幾何尺寸：長度5保留。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP10[刀具號，刀沿號]：刀具面與環形圓紋曲面之間的角度1。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP11[刀具號，刀沿號]：刀具縱向軸與環形圓紋曲面上端之間的角度2。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP12[刀具號，刀沿號]：刀沿磨損：長度1。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP13[刀具號，刀沿號]：刀沿磨損：長度2。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP14[刀具號，刀沿號]：刀沿磨損：長度3。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP15[刀具號，刀沿號]：刀沿磨損：半徑。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP16[刀具號，刀沿號]：開槽鋸刀沿磨損：圓弧半徑。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP17[刀具號，刀沿號]：開槽鋸刀沿磨損：長度4。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP18[刀具號，刀沿號]：為刀沿磨損：長度5保留。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP19[刀具號，刀沿號]：刀沿磨損：刀具面與環形圓紋曲面之間的角度1。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP20[刀具號，刀沿號]：刀沿磨損：刀具縱向軸與環形圓紋曲面上端之間的角度2。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP21[刀具號，刀沿號]：刀座/適配器尺寸：長度1。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP22[刀具號，刀沿號]：刀座/適配器尺寸：長度2。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP23[刀具號，刀沿號]：刀座/適配器尺寸：長度3。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP24[刀具號，刀沿號]：間隙角。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_DP25[刀具號，刀沿號]：保留。數據類型REAL，預置值為0。
$TC_MOP1[刀具號，刀沿號]：刀具壽命的預警限值。數據類型REAL，預置值為0，單位：分鐘。
$TC_MOP2[刀具號，刀沿號]：刀具壽命監控的當前值（刀具實際已用過的時間）。數據類型REAL，預置值為0，單位：分鐘。
$TC_MOP3[刀具號，刀沿號]：工件數量預警限值。數據類型INT，預置值為0，單位：件。
$TC_MOP4[刀具號，刀沿號]：工件計數監控的當前值（刀具實際已加工的工件數量）。數據類型INT，預置值為0，單位：件。
$TC_MOP5[刀具號，刀沿號]：刀沿磨損預警限值。數據類型REAL，預置值為0，單位：mm。
$TC_MOP6[刀具號，刀沿號]：刀沿磨損實際值。數據類型REAL，預置值為0，單位：mm。
$TC_MOP11[刀具號，刀沿號]：刀具壽命監控的設定值。數據類型REAL，預置值為0，單位：分鐘。
$TC_MOP13[刀具號，刀沿號]：工件數量監控的設定值。數據類型INT，預置值為0，單位：件。
$TC_MOP15[刀具號，刀沿號]：刀沿磨損監控的設定值。數據類型REAL，預置值為0，單位：mm。
$TC_DPC1～10[刀具號，刀沿號]：根據OEM定義。數據類型REAL，預置值為0。根據MD18096參數定義該數據的數量。
$TC_MOPC1～10[刀具號，刀沿號]：根據OEM定義。數據類型INT，預置值為0。根據MD18098參數定義該數據的數量。
