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。
& G( P; ?  u0 s3 Y7 ~　　
, f8 `5 S/ i1 r: ~8 \9 ~7 C　　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

& [+ t9 a. l3 d8 M: _+ T/ e4 @7 }7 [图一 中达H4数控系统及专用磨刀机
  |3 g2 s$ ^/ V　　一、工艺要求和精度要求
3 X2 Z3 T: q( |: H# M1 s% c5 Q+ K2 B　　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。
2 a9 I8 \8 e4 M! w
& D6 H# ~0 _- i; C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:
# b9 B# |7 K- }& t# C" y
　　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:
) h; i, S, G. L& ?1 u
　　即每刃起刀点之间的角度差为C。
- O; E2 G/ d/ y# Z3 a　　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
5 [6 o9 o$ N' t) G9 p9 U　　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
! f% v) i  O: X5 d) m: v7 P/ c　　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。
+ N! `6 i3 y% h" {& p1 s　　两个程序的流程图如图4所示：

图四 两个程序的流程图
3 ^# i: W' P6 f4 ?, C. y' E" C8 B　　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。
4 L1 |- ]  s* j　　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。
$ R1 D/ w1 F4 o! \' [! z　　
　　四、结束语
* _% ]9 f% Q/ Z$ [$ t$ C　　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)
+ U4 K7 ^$ M# s4 Y　　O0000
1 G: h# `  a( ^) v; F　　N09 G11 P-03
　　N10 G65 L4 P#16 A#15 B3.140
　　N15 G65 L2 P#60 A#88 B2.500
4 `3 x) E- Q, G" Y  u　　N18 G65 L32 P#17 A1.000 B#89
　　N20 G65 L31 P#18 A1.000 B#89
7 M! J( }+ C+ S- O+ T　　N25 G65 L4 P#19 A1.000 B#18
0 X4 b4 v# O$ D  }! H2 ?5 ^1 [% C2 a( d$ P　　N30 G65 L26 P#17 A#16 B#19
4 a2 z) V3 S* S9 p8 |9 \1 X　　N35 G65 L1 P#23 A#87
　　N36 G65 L1 P#40 A0
　　N37 G65 L1 P#41 A0
2 Q& V+ `7 i" o8 q　　N40 G65 L26 P#23 A360.00 B#17
) Q3 n$ f  Q: v9 K2 U$ n3 y9 G　　N45 G65 L5 P#20 A360.00 B#10
/ u1 I: [/ F2 \, _　　N50 G65 L5 P#24 A#10 B2
: y6 X8 u0 q0 Z/ z8 e' }+ t　　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
2 K1 m- S  y+ A( O0 t8 H. ^　　N70 G65 L4 P#28 A#20 B#25
% h* ~0 g* V. S( g% b+ o% s　　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
& s& T$ q+ S- Y　　N75 G65 L3 P#29 A#27 B#23
1 @  T7 M8 a# c5 _% g9 }8 q  z　　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
3 C6 ^; e) h/ L1 v4 z2 Q　　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
; V% m0 f* K* b! H* X% a　　N98 G65 L2 P#33 A360.00 B#30
# Q. p6 e" A$ F% U+ M　　N100 G65 L50
+ E4 @# d8 ^; t% `　　N101 G12 P06
　　N102 G00 X0
, o8 @" p7 M* x$ Q0 v　　 Y0
　　N103 G04 X0.2
0 B5 I' k# C- h% k+ y　　N104 G00 Y#43
  N* _$ s$ W3 }; |. e& H5 B　　N105 M08
3 u- V  t# m( |# A- |1 k( R' {　　N106 G00 X#42
　　N109 G65 L83 P140 A#23 B#28
' t- ?/ L! Z/ r* T8 C5 a9 f　　N110 G65 L86 P165 A#23 B#27
　　N115 G65 L81 P130 A#26 B1
* Y( t/ w/ \3 ~9 h3 d1 Y7 Y6 [- O　　N120 M98 P04 L#24
　　N125 G65 L80 P185
　　N130 M98 P03 L#10
& ]! H5 W( K5 F( K& E( L; n: N　　N135 G65 L80 P185
　　N140 G65 L81 P155 A#26 B1
　　N145 M98 P02 L#24
, c; K% f; @3 [9 p; {9 @5 h　　N150 G65 L80 P185
　　N155 M98 P01 L#10
　　N160 G65 L80 P185
1 z- R$ d) r* S% I　　N165 G65 L81 P180 A#26 B1
　　N170 M98 P08 L#24
* O% v/ w4 x: x5 z5 k+ @　　N175 G65 L80 P185
　　N180 M98 P07 L#10
* `) e$ z$ O4 {& b1 [: e4 v　　N185 G00 X0
　　 Y0
7 J1 ^$ \* B2 D/ {- f　　N186 M09
3 T" c4 E$ X0 Z3 P8 s" ^! o6 u1 @: D　　N187 G11 P03
　　N1#87 M30
　　O0001
　　N210 G65 L2 P#40 A#40 B1
% c/ @1 E" U8 d5 m8 G6 N4 M1 G　　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
　　N214 M99
( Q- o0 ^# q) e& n" P　　O0002
　　N220 G65 L2 P#41 A#41 B1
' b, q1 z( ]* r% H6 R! q　　N221 G01 U#88 V-#87 W#23 F#14
　　N222 G00 U-#60
　　 V#87
) R4 C9 i' l' g( r& s　　 U2.500 W#32
　　N223 G01 U#88 V-#87 W#23 F#14
　　N224 G65 L81 P226 A#41 B#24
% x  c6 _: r) [5 k7 [　　N225 G00 U-#60
/ q, C0 c9 \. a　　 V#87
: L/ ^5 q/ z" P2 P  ~* B- S2 m7 _　　 U2.500 W#33
3 B$ `* {6 G' L　　N226 M99
0 _' _2 v/ @2 E3 Q1 T3 [& l　　O0003
8 H3 u3 S( w1 _# I% d& I　　N230 G65 L2 P#40 A#40 B1
　　N231 G01 U#88 V-#87 W#23 F#14
4 t2 }. `% E/ Q: u0 g( B  Q+ j　　N232 G65 L81 P235 A#40 B#10
　　N234 G00 U-#60
1 Q4 R( r9 N" [/ H; K& w, y- b　　 V#87
　　 U2.500 W#32
　　N235 M99
3 k% v& I  X& P- p　　O0004
4 K$ f: x" R4 m& Z　　N239 G65 L2 P#41 A#41 B1
$ v6 m0 ?9 J( @' M* d' c1 x7 g　　N240 G01 U#88 V-#87 W#23 F#14
) ^9 ]" u/ ^" A0 I5 r　　N241 G00 U-#60
　　 V#87
- w0 N/ B7 m" H. T+ `% e2 ]. m1 C　　 U2.500 W#32
3 b+ I. L5 e. b, v: |. }　　N242 G01 U#88 V-#87 W#23 F#14
　　N243 G65 L81 P245 A#41 B#24
8 e' ^0 }' I  Q. S3 l　　N244 G00 U-#60
　　 V#87
5 m6 d! y, R( ~, N8 M5 a% O- Q+ P# b　　 U2.500 W#30
& X1 B$ d% k) S6 Z% @) c' A1 b4 E　　N245 M99
1 a- t2 B6 C1 R' x　　O0007
: b& R' X' m" I　　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
7 l) C& ^" ^2 a# r2 y　　N273 G00 U-#60
+ I( C7 `) S# ^3 f　　 V#87
7 [' R2 `( T' J　　 U2.500 W#29
; g, @- A) z$ c$ g　　N274 M99
　　O0008
　　N280 G65 L2 P#41 A#41 B1
* L$ Q3 d0 l. k4 ^% r　　N281 G01 U#88 V-#87 W#23 F#14
: S# J( K2 l# r- T4 d, q% E　　N282 G00 U-#60
6 l& N$ ^/ t; p7 X8 }　　 V#87
　　 U2.500 W#29
　　N283 G01 U#88 V-#87 W#23 F#14
% s" [! v0 ?" k4 k! V! `0 t　　N284 G65 L81 P286 A#41 B#24
　　N285 G00 U-#60
　　 V#87
　　 U2.500 W#30
　　N286 M99
　　00100
　　N09 G11 P-03
　　N10 G65 L4 P#16 A#15 B3.140
! |8 Y3 w) Q7 X( i　　N11 G65 L2 P#44 A#48 B#21
　　N12 G65 L2 P#43 A#49 B#22
　　N13 G65 L2 P#42 A#39 B#44
+ o. b$ v3 Y7 H, O5 |　　N14 G65 L2 P#60 A#88 B2.500
9 F3 B- X8 v" \# x. y( s　　N18 G65 L32 P#17 A1.000 B#89
( z3 O9 J" J2 ~　　N20 G65 L31 P#18 A1.000 B#89
6 j7 \2 j& q. T/ K5 e* s　　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
9 [. H0 c' `8 B/ E/ o3 ~　　N36 G65 L1 P#40 A0
6 `" Z  r; Z9 x# {4 u# y( N; Y( I- Z　　N37 G65 L1 P#41 A0
8 p. V8 L# w! M: P! f0 }# U　　N40 G65 L26 P#23 A360.00 B#17
　　N45 G65 L5 P#20 A360.00 B#10
5 q' h4 @/ c. K# t　　N50 G65 L5 P#24 A#10 B2
5 ~$ M+ @* m! E8 H) j% n" h　　N55 G65 L2 P#25 A#24 B1
+ _+ g2 Q5 }3 `  }9 b# m3 T5 b9 z　　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
) Y! l( \. N7 ]$ |1 Z9 P　　N72 G65 L2 P#31 A#35 B1
　　N73 G65 L4 P#36 A#31 B360.00
5 y& `- L7 D' ^8 a5 k　　N75 G65 L3 P#29 A#27 B#23
& X) h( K, F/ y　　N80 G65 L3 P#30 A#28 B#23
, C+ H( ^+ e" q; C6 \% h2 S- F; t" L9 V　　N86 G65 L81 P97 A#35 B0
4 p9 M6 i% A) v. ?; b1 S　　N#87 G65 L2 P#32 A#36 B#29
4 {3 P) W/ P4 B$ f7 w+ b: b. v　　N95 G65 L2 P#33 A#36 B#30
　　N96 G65 L80 P100
8 f: `9 F/ Y8 ?) C# o　　N97 G65 L2 P#32 A360.00 B#29
% a6 W; L8 i+ l　　N98 G65 L2 P#33 A360.00 B#30
　　N100 G65 L50
+ A4 p) T7 T1 H% D　　N101 G12 P06
　　N102 G00 X0
  a$ t. P8 u/ @9 k! A　　 Y0
8 |9 m- F6 q1 P+ O4 @7 X* I　　N103 G04 X0.2
　　N104 G00 Y#43
! g5 ?: J% z; |2 B4 L( {　　N105 M08
2 ]* b2 h, N' }5 [1 s7 `　　N106 G00 X#42
　　N109 G65 L83 P140 A#23 B#28
0 T8 m1 w" V( [& [6 X　　N110 G65 L86 P165 A#23 B#27
　　N115 G65 L81 P130 A#26 B1
4 G6 j. l* n9 J) ~! X5 Z/ q　　N120 M98 P104 L#24
' A, w' d2 N8 R5 O# E; H　　N125 G65 L80 P185
" d  J7 b% \" b+ G% t: {: A　　N130 M98 P103 L#10
% e8 H% [" }! o& [: g* {- M　　N135 G65 L80 P185
　　N140 G65 L81 P155 A#26 B1
7 s' A- C1 G, r$ i% Y, e  j8 o　　N145 M98 P102 L#24
　　N150 G65 L80 P185
: `7 T) \5 O! }& R3 G* L　　N155 M98 P101 L#10
( A, N8 O7 W3 u& L' S4 m# ]　　N160 G65 L80 P185
! M" J+ w9 W3 `/ I/ y　　N165 G65 L81 P180 A#26 B1
1 g/ y2 a2 L. D  e1 I　　N170 M98 P108 L#24
　　N175 G65 L80 P185
! C2 x( r) P( {+ {/ [5 }( `　　N180 M98 P107 L#10
　　N185 G00 X0
$ y+ X7 {$ F' h. w( ~　　 Y0
　　N186 M09
7 j3 T/ r3 D8 Y$ \　　N187 G11 P03
) v8 e% r5 u: f  r- t+ g" O　　N1#87 M30
　　O0101
* L8 f$ h7 i  u- n( Q& G( [　　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
$ y' _7 n# P/ j2 {$ k* J　　N213 G00 U-#60
　　 V#87
　　 U2.500 W-#32
  [; @7 y1 ?$ U9 u: B2 B　　N214 M99
　　O0102
/ o* ?* {0 u+ w/ N" O　　N220 G65 L2 P#41 A#41 B1
　　N221 G01 U#88 V-#87 W-#23 F#14
1 E/ J9 P2 k' |, H　　N222 G00 U-#60
　　 V#87
　　 U2.5000 W-#32
4 J/ Q. S7 T, d/ V& y8 R　　N223 G01 U#88 V-#87 W-#23 F#14
5 T4 G3 _, d, L8 N　　N224 G65 L81 P226 A#41 B#24
　　N225 G00 U-#60
1 a7 G$ t/ E1 x　　 V#87
　　 U2.500 W-#33
　　N226 M99
6 f) o$ D8 U( v# @! q/ V　　O0103
　　N230 G65 L2 P#40 A#40 B1
) s. L/ w2 o$ Q6 ?" S/ H$ B* ~' O　　N231 G01 U#88 V-#87 W#-23 F#14
2 ]3 |' j1 X% b, I- o( b: m; _+ }( ?　　N232 G65 L81 P235 A#40 B#10
　　N234 G00 U-#60
3 v& \+ h% Z# x　　 V#87
　　 U2.500 W-#32
5 h1 S! r+ y) N6 ^　　N235 M99
　　O0104
　　N239 G65 L2 P#41 A#41 B1
　　N240 G01 U#88 V-#87 W-#23 F#14
4 j1 c" f6 \3 \  ^* @　　
* o$ _! c8 V+ y: w/ d　　N241 G00 U-#60
4 v9 u$ P( `& m　　 V#87
　　 U2.500 W-#32
　　N242 G01 U#88 V-#87 W-#23 F#14
　　N243 G65 L81 P245 A#41 B#24
6 S, @9 m# j% X) G, A# W) C　　N244 G00 U-#60
　　 V#87
7 Q9 q' l3 @7 j　　 U2.500 W-#30
　　N245 M99
6 Z6 q  p* H( J, `; U　　O0107
" g  C: i3 f. M# L- G. J. i7 ^+ j　　N270 G65 L2 P#40 A#40 B1
* X6 ]9 o+ I* G　　N271 G01 U#88 V-#87 W-#23 F#14
) [) Q8 y) q) |2 n2 j4 C8 Y. ~　　N272 G65 L81 P274 A#40 B#10
/ k' y- p# C( J% g" J0 h3 ~　　N273 G00 U-#60
1 U- t( X% [  }, r& k# k+ y　　 V#87
　　 U2.500 W-#29
　　N274 M99
7 q' c9 h- r9 G8 h7 j# E/ Q5 _　　O0108
) c4 @; s$ @9 }7 W& t　　N280 G65 L2 P#41 A#41 B1
　　N281 G01 U#88 V-#87 W-#23 F#14
　　N282 G00 U-#60
　　 V#87
　　 U2.500 W-#29
" w! I5 |. K& M- k　　N283 G01 U#88 V-#87 W-#23 F#14
% U" A1 V9 C* d　　N284 G65 L81 P286 A#41 B#24
+ t5 G" K0 q: v% G% ?7 ?# }# Y　　N285 G00 U-#60
　　 V#87
6 ]( Q7 m. C( t' l- f/ ]3 x　　 U2.500 W-#30
　　N286 M99
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