中达电通H4数控系统和台达PLC在某刀具研磨机之项目应用方案

技能

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。
　　
) d: ^7 K; E- D　　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。杭州服装批发

$ H' ]: s) Z2 T# M图一 中达H4数控系统及专用磨刀机
- ?5 C  D3 o5 O" g/ o$ G; s　　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。
; c0 N& k3 \/ c% _7 V
图二 棒料的横切图
9 ~7 z# C( ~( e　　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:

0 L' V. A% B- V8 s　　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。

1 M7 u- L' v7 [2 H0 H2 d图三 棒料的横切图
+ n4 j; T, Z& a/ h" w$ Z　　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:

8 M4 u+ @+ b# k/ g7 a3 L* E$ \　　即每刃起刀点之间的角度差为C。
; }) B  k, u# ]. s" j* p' {　　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。
1 I/ {0 H" t, e　　
　　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。
　　
$ [/ K8 H4 Z6 \　　三、实施步骤
  [- h2 v( k+ I; w2 y　　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。
; R' y# A3 H0 s* H# \* j) u　　两个程序的流程图如图4所示：
- u8 Y: f! }% \4 |
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。
4 j# p3 N" x) \$ j( N& {& k　　(后附MACRO程序)
　　附：MACRO程序(O0000~O0008为右旋，O0100~O0108为左旋)
　　O0000
' A. J* t! W; W$ y% S% s　　N09 G11 P-03
　　N10 G65 L4 P#16 A#15 B3.140
  I. U: C2 ?" t, T　　N15 G65 L2 P#60 A#88 B2.500
. u( `: s7 ]! [- L: L0 m2 y' f: _　　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
( `  w/ p& z$ p　　N30 G65 L26 P#17 A#16 B#19
2 E8 C6 V) M8 s8 t. R0 N　　N35 G65 L1 P#23 A#87
+ a4 h. J8 k( B( c! V1 h: w3 W　　N36 G65 L1 P#40 A0
　　N37 G65 L1 P#41 A0
: u' T6 Z6 s- h　　N40 G65 L26 P#23 A360.00 B#17
+ S' H  N3 H3 z* w* }( |0 C. F- }6 K* Q" B　　N45 G65 L5 P#20 A360.00 B#10
　　N50 G65 L5 P#24 A#10 B2
- M" ^) ?1 @# k6 M6 a* z　　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
" n2 u7 }( O+ |# `/ k0 u3 o" k/ x' Q　　N71 G65 L5 P#35 A#23 B360.00
　　N72 G65 L2 P#31 A#35 B1
: I) b6 y/ f, y　　N73 G65 L4 P#36 A#31 B360.00
" y$ m: I- s% t+ h+ c　　N75 G65 L3 P#29 A#27 B#23
: d1 c4 D6 g& T　　N80 G65 L3 P#30 A#28 B#23
　　N81 G65 L2 P#44 A#48 B#21
$ E( j" V6 m2 K　　N82 G65 L2 P#43 A#49 B#22
　　N83 G65 L2 P#42 A#39 B#44
; k) A( T) P: o0 s$ w1 b, c　　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
# B/ Z) ]; }, N! u　　N97 G65 L2 P#32 A360.00 B#29
　　N98 G65 L2 P#33 A360.00 B#30
　　N100 G65 L50
! Y& G3 Y1 P! W' U0 L5 u　　N101 G12 P06
6 G* l* E& u1 a- S　　N102 G00 X0
4 G. l* V% ~7 V& b9 B8 h& i5 M/ O) Y　　 Y0
* p) L3 }$ A4 c% J' U5 V　　N103 G04 X0.2
　　N104 G00 Y#43
　　N105 M08
( f  t  C& `/ }( S9 q2 k! y　　N106 G00 X#42
% `. |& ]2 Q( L3 |5 L! j6 D2 T$ c　　N109 G65 L83 P140 A#23 B#28
4 t* C2 \5 d4 r5 k　　N110 G65 L86 P165 A#23 B#27
　　N115 G65 L81 P130 A#26 B1
3 M/ P% K" ^1 H8 o' k' U; m. h　　N120 M98 P04 L#24
- h/ d! b- k* ?- l  h$ F0 o% _　　N125 G65 L80 P185
' w. }$ i9 I0 z7 _8 O　　N130 M98 P03 L#10
5 r. [; @( }! o' K　　N135 G65 L80 P185
　　N140 G65 L81 P155 A#26 B1
　　N145 M98 P02 L#24
　　N150 G65 L80 P185
- E8 i+ T9 t  u3 s% P; |& x+ H　　N155 M98 P01 L#10
　　N160 G65 L80 P185
5 q: _6 c5 D9 |　　N165 G65 L81 P180 A#26 B1
' k' _& ~- V2 Z5 E% f　　N170 M98 P08 L#24
5 Z' G! @1 Z5 ]* _7 f" u　　N175 G65 L80 P185
　　N180 M98 P07 L#10
　　N185 G00 X0
7 ]) D$ v6 A) p. Y. }& ^　　 Y0
) d0 E  |0 O4 B; p3 R" ]/ B　　N186 M09
3 V) D9 F' [/ R5 U" D- e( q! d. I　　N187 G11 P03
% q" c) e0 i8 o* D　　N1#87 M30
$ }  T6 I. s7 |& h0 m　　O0001
　　N210 G65 L2 P#40 A#40 B1
　　N211 G01 U#88 V-#87 W#23 F#14
　　N212 G65 L81 P214 A#40 B#10
　　N213 G00 U-#60
　　 V#87
　　 U2.500 W#32
; E: B7 K2 H" c! p+ J/ D　　N214 M99
　　O0002
( `% N) n& B7 B  `　　N220 G65 L2 P#41 A#41 B1
" J/ ]: y% s; Y, ]; r8 c( \. k　　N221 G01 U#88 V-#87 W#23 F#14
6 O' g+ \4 i7 d5 V0 F( f　　N222 G00 U-#60
  I" Q' L% x1 y. _) ?! U1 c　　 V#87
  ^# R$ g/ Z0 h. _4 \+ u　　 U2.500 W#32
  v. f" q  e/ _' A　　N223 G01 U#88 V-#87 W#23 F#14
　　N224 G65 L81 P226 A#41 B#24
7 X3 \0 W2 i. i; s9 N6 Z/ t9 h　　N225 G00 U-#60
　　 V#87
　　 U2.500 W#33
. I& G* s6 o1 D6 |( {　　N226 M99
1 D, o, x# S0 L1 m7 e　　O0003
　　N230 G65 L2 P#40 A#40 B1
7 L! l% y& m1 {  d6 u　　N231 G01 U#88 V-#87 W#23 F#14
　　N232 G65 L81 P235 A#40 B#10
3 D, n5 u% y4 ~+ ~　　N234 G00 U-#60
　　 V#87
　　 U2.500 W#32
　　N235 M99
　　O0004
3 T1 _$ C1 g# f7 J- l2 \　　N239 G65 L2 P#41 A#41 B1
# R9 Q" E5 m; x9 b6 ]- R　　N240 G01 U#88 V-#87 W#23 F#14
　　N241 G00 U-#60
　　 V#87
　　 U2.500 W#32
3 S9 ^8 r. c- ]' Z　　N242 G01 U#88 V-#87 W#23 F#14
　　N243 G65 L81 P245 A#41 B#24
6 g; d" M/ ~" ]# e　　N244 G00 U-#60
　　 V#87
; C# ~4 W( J; T8 h8 h/ [6 u1 A6 a　　 U2.500 W#30
　　N245 M99
　　O0007
　　N270 G65 L2 P#40 A#40 B1
: _# u$ c- G0 t" q  E. N" _0 j# z　　N271 G01 U#88 V-#87 W#23 F#14
- s* x! _- E" b　　N272 G65 L81 P274 A#40 B#10
　　N273 G00 U-#60
　　 V#87
6 q, k. z# Y5 {# \　　 U2.500 W#29
　　N274 M99
　　O0008
& C5 x" o" t/ R4 z, ^　　N280 G65 L2 P#41 A#41 B1
* r  q# t; f/ s1 Y: ]　　N281 G01 U#88 V-#87 W#23 F#14
　　N282 G00 U-#60
　　 V#87
) P7 \8 G9 k* R& A. a- O' _　　 U2.500 W#29
　　N283 G01 U#88 V-#87 W#23 F#14
0 x1 J: x1 {  V! y2 C　　N284 G65 L81 P286 A#41 B#24
! C0 D5 a1 Y' N/ J( H+ L# ^　　N285 G00 U-#60
+ t6 @0 a* T" x6 L　　 V#87
　　 U2.500 W#30
　　N286 M99
" O) @2 `2 X: P5 M　　00100
　　N09 G11 P-03
) Q5 g! {" l; Q8 O. {7 @5 M　　N10 G65 L4 P#16 A#15 B3.140
　　N11 G65 L2 P#44 A#48 B#21
( z3 @3 X' d& |) G! g/ g& F　　N12 G65 L2 P#43 A#49 B#22
- }# z& j2 v/ U7 ^) e: n, Q+ J　　N13 G65 L2 P#42 A#39 B#44
* }7 N; o7 d4 _  b0 N　　N14 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
  N' y* M6 E* X0 O( l8 b+ @　　N35 G65 L1 P#23 A#87
　　N36 G65 L1 P#40 A0
　　N37 G65 L1 P#41 A0
. p- E: @- q" C% U( A　　N40 G65 L26 P#23 A360.00 B#17
# p! q( {6 ?, Q+ E3 m% |6 a% }　　N45 G65 L5 P#20 A360.00 B#10
1 w2 I7 ?  I; D, u$ X, ^- g　　N50 G65 L5 P#24 A#10 B2
　　N55 G65 L2 P#25 A#24 B1
# H/ w+ Z1 I7 [: L4 l: d4 I　　N60 G65 L23 P#26 A#10 B2
. T" G# p1 d. k& S6 R　　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
, G% v, z. `% t# S* b1 t# E0 r. w　　N72 G65 L2 P#31 A#35 B1
2 J9 g# [0 P5 }　　N73 G65 L4 P#36 A#31 B360.00
　　N75 G65 L3 P#29 A#27 B#23
4 [1 Q* d8 ^' p9 q4 v　　N80 G65 L3 P#30 A#28 B#23
　　N86 G65 L81 P97 A#35 B0
2 [& ?& @8 i9 L* [3 {4 F5 z1 x　　N#87 G65 L2 P#32 A#36 B#29
, d2 {) @1 d5 y& `7 v3 ^4 g( j　　N95 G65 L2 P#33 A#36 B#30
　　N96 G65 L80 P100
. {5 z& L" J( v6 E$ I4 s9 U2 S　　N97 G65 L2 P#32 A360.00 B#29
　　N98 G65 L2 P#33 A360.00 B#30
　　N100 G65 L50
　　N101 G12 P06
: o; B) X# r2 v$ ~% T7 g! e　　N102 G00 X0
; x4 v2 X. T# t5 c7 K　　 Y0
　　N103 G04 X0.2
. P' g1 c% C9 q- D# w　　N104 G00 Y#43
　　N105 M08
　　N106 G00 X#42
+ K& `. j: a" r8 Y　　N109 G65 L83 P140 A#23 B#28
4 s( q2 l# `; O" l1 m/ T　　N110 G65 L86 P165 A#23 B#27
# ]" L$ ]/ H% c+ T5 ?" N! [1 B　　N115 G65 L81 P130 A#26 B1
+ P5 l! s$ j4 g0 b- v　　N120 M98 P104 L#24
, V* e% q* u: K; [　　N125 G65 L80 P185
　　N130 M98 P103 L#10
6 P/ j% ?! Q2 b$ q# O1 T& _　　N135 G65 L80 P185
4 N2 K1 B; |2 u0 @+ H! o# Z+ J　　N140 G65 L81 P155 A#26 B1
* z: Z( `+ u$ G, V　　N145 M98 P102 L#24
　　N150 G65 L80 P185
　　N155 M98 P101 L#10
　　N160 G65 L80 P185
( M6 @2 R/ U- B# M8 r! ^　　N165 G65 L81 P180 A#26 B1
　　N170 M98 P108 L#24
0 P8 @) Z  h" M' v3 {- V' ?" P　　N175 G65 L80 P185
  M/ `. Y) R0 o0 L) L' u; _/ @　　N180 M98 P107 L#10
　　N185 G00 X0
　　 Y0
　　N186 M09
! ~' K  V/ }: \　　N187 G11 P03
　　N1#87 M30
　　O0101
% a3 p/ r' o" z7 Q　　N210 G65 L2 P#40 A#40 B1
& w  t# u0 g6 {" Z' o; h2 d　　N211 G01 U#88 V-#87 W-#23 F#14
　　N212 G65 L81 P214 A#40 B#10
/ _7 e0 e/ _3 _7 O) T' }% d) i1 X% z　　N213 G00 U-#60
　　 V#87
　　 U2.500 W-#32
# F5 q& g, g1 b, {4 w- d3 n2 ~9 I0 p　　N214 M99
' ], w1 i9 j4 U9 K" F　　O0102
9 q& K4 K* v0 `　　N220 G65 L2 P#41 A#41 B1
　　N221 G01 U#88 V-#87 W-#23 F#14
8 l7 N$ c9 k' T( s　　N222 G00 U-#60
　　 V#87
　　 U2.5000 W-#32
　　N223 G01 U#88 V-#87 W-#23 F#14
+ k% b' d! o8 i% C" H) d9 d; a2 b　　N224 G65 L81 P226 A#41 B#24
  G7 g( n+ _$ f& U5 s; i　　N225 G00 U-#60
) P/ r# {  f+ m9 ?. {9 y) M. F0 P　　 V#87
. J1 U' [3 Y6 s5 J　　 U2.500 W-#33
　　N226 M99
, S5 U* c* R& W* V) K　　O0103
　　N230 G65 L2 P#40 A#40 B1
　　N231 G01 U#88 V-#87 W#-23 F#14
　　N232 G65 L81 P235 A#40 B#10
　　N234 G00 U-#60
　　 V#87
　　 U2.500 W-#32
　　N235 M99
　　O0104
　　N239 G65 L2 P#41 A#41 B1
　　N240 G01 U#88 V-#87 W-#23 F#14
　　
　　N241 G00 U-#60
0 Z* k, u  L8 t4 M) C5 @　　 V#87
　　 U2.500 W-#32
　　N242 G01 U#88 V-#87 W-#23 F#14
1 N3 Y4 m# z( E; h& h, P　　N243 G65 L81 P245 A#41 B#24
1 ~8 {6 ^* k& U% t　　N244 G00 U-#60
　　 V#87
　　 U2.500 W-#30
　　N245 M99
　　O0107
* O7 P2 h5 ]4 W+ K4 T　　N270 G65 L2 P#40 A#40 B1
　　N271 G01 U#88 V-#87 W-#23 F#14
　　N272 G65 L81 P274 A#40 B#10
　　N273 G00 U-#60
. \. o/ _6 W5 F5 ^; s" N5 [0 |& v　　 V#87
　　 U2.500 W-#29
　　N274 M99
　　O0108
　　N280 G65 L2 P#41 A#41 B1
0 k8 m  A: V% [　　N281 G01 U#88 V-#87 W-#23 F#14
　　N282 G00 U-#60
  @  ?1 J- ~0 g3 Z  J1 }! [! c　　 V#87
　　 U2.500 W-#29
3 @+ }# m2 `2 L+ O) y! e5 }　　N283 G01 U#88 V-#87 W-#23 F#14
" l8 x- z( B, ~, t% J! j　　N284 G65 L81 P286 A#41 B#24
　　N285 G00 U-#60
) }& d1 u9 X) H' T$ [) l! I4 P　　 V#87
　　 U2.500 W-#30
　　N286 M99
" G3 ?% }  L# k; C8 c; \" s文章关键词：