模具之家讯：本文主要介绍了中达电通H4数控系统和台达PLC，在客户上海某五金刀具有限公司的使用情况，并用两种产品的巧妙组合，实现了五轴专用磨刀机的特殊需求。

某刀具研磨机主要是用来加工铣刀和钻头的高精度工具磨床，是由五个轴组成的。其中X，Y为机台的横向和纵向运动轴，Z为棒料分度轴是个旋转轴，这三个轴控制刀具的加工。X1为料盘移动轴控制料盘的左右移动，Y1为机械臂上升轴控制机械臂升降。body.clientHeight)this.width=body.clientHeight" border=0>

图一 中达H4数控系统及专用磨刀机

一、工艺要求和精度要求

分度要求，当加工时分度轴旋转分度主要有两个工艺要求，一是在加工过程中不允许改变分度方向，只能单向旋转用以消除机械设备的反线误差；二是分度加工时对沟槽加工的顺序有特殊要求，而且刃数为偶数或奇数还有不同。


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图二 棒料的横切图

偶数以一个8个刃数的铣刀为例，每个沟槽的加工顺序是1，5，2，6，3，7，4，8，其表达式是:

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即第一刃加工完成后，第一刃的起刀点与下一刃起刀点角度差为A，下一刃加工完成后这一刃的起刀点与后一刃的起刀点角度差为B，以此类推直到加工到最后一刃完成。


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图三 棒料的横切图

奇数以一个9个刃数的铣刀为例，每个沟槽的加工顺序是1，5，9，4，8，3，7，2，6，其表达式是:

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即每刃起刀点之间的角度差为C。
机械臂运动要求，以最左下方的料口为零点，每次放入加工完毕的铣刀的同时取走上方的棒料，依次上升直到放入最上端的料口后换列，取走另一列最下端的棒料，如此运动直到将全部500个棒料都加工完毕，停止等待换料盘。
精度要求：径向0.005mm，轴向0.03mm，机械臂0.01mm，料盘0.01mm。

二、实施方案

采用HUST的H4 M控制系统连接3台台达ASD-A0421LA伺服作为加工及分度的控制系统，采用台达5.7寸单色触摸屏+台达ES 24点+24点PLC连接2台台达ASD-A0421LA伺服作为机械臂和料盘的控制系统。

三、实施步骤

利用H4系统MACRO指令对用户自设定的参数进行计算来得到X，Y，Z三轴运动的必要数据，再通过G00，G01等定位及插补指令来实现加工铣刀钻头的功能。同时将左旋和右旋分成两个MACRO程序，两者之间的区别只是在与分度方向不同。
两个程序的流程图如图4所示：


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图四 两个程序的流程图

对于Y1是利用PLC发脉冲对伺服进行控制和台达ASD-A0421LA伺服的Pr控制模式的回零功能来实现机械臂的上下移动定位的；对于X1也是利用台达ASD-A0421LA伺服的Pr控制模式，PLC的I/O点来控制料盘的左右移动定位。
其它有关磨头夹紧，料盘翻转，机械臂前翻，机械臂后翻，是通过PLC来控制的，而与加工相关的切削液开关，沙轮旋转，是由H4系统的内置PLC通过I/O点来控制的。

四、结束语

该项目是一个利用中达产品在工具磨床上应用的典型案例，使用三轴数控系统+PLC实现五轴磨床专用数控系统的功能，为客户极大的节省了成本，同时也展现了台达伺服电机产品良好的控制性能。
(后附MACRO程序)
附：MACRO程序(O0000~O0008为右旋，O0100~O0108为左旋)
O0000
N09 G11 P-03
N10 G65 L4 P#16 A#15 B3.140
N15 G65 L2 P#60 A#88 B2.500
N18 G65 L32 P#17 A1.000 B#89
N20 G65 L31 P#18 A1.000 B#89
N25 G65 L4 P#19 A1.000 B#18
N30 G65 L26 P#17 A#16 B#19
N35 G65 L1 P#23 A#87
N36 G65 L1 P#40 A0
N37 G65 L1 P#41 A0
N40 G65 L26 P#23 A360.00 B#17
N45 G65 L5 P#20 A360.00 B#10
N50 G65 L5 P#24 A#10 B2
N55 G65 L2 P#25 A#24 B1
N60 G65 L23 P#26 A#10 B2
N65 G65 L4 P#27 A#20 B#24
N70 G65 L4 P#28 A#20 B#25
N71 G65 L5 P#35 A#23 B360.00
N72 G65 L2 P#31 A#35 B1
N73 G65 L4 P#36 A#31 B360.00
N75 G65 L3 P#29 A#27 B#23
N80 G65 L3 P#30 A#28 B#23
N81 G65 L2 P#44 A#48 B#21
N82 G65 L2 P#43 A#49 B#22
N83 G65 L2 P#42 A#39 B#44
N86 G65 L81 P97 A#35 B0
N#87 G65 L2 P#32 A#36 B#29
N95 G65 L2 P#33 A#36 B#30
N96 G65 L80 P100
N97 G65 L2 P#32 A360.00 B#29
N98 G65 L2 P#33 A360.00 B#30
N100 G65 L50
N101 G12 P06
N102 G00 X0
Y0
N103 G04 X0.2
N104 G00 Y#43
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N125 G65 L80 P185
N130 M98 P03 L#10
N135 G65 L80 P185
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Y0
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N213 G00 U-#60
V#87
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N214 M99
O0002
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V#87
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V#87
U2.500 W#32
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V#87
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V#87
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N285 G00 U-#60
V#87
U2.500 W#30
N286 M99
00100
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Y0
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N286 M99
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