隨著先進制造技術的不斷發展，機械制造行業的產品結構13趨復雜，性能和精度要求亦13趨提高，其數控加工內容也更加復雜。目前國內加工高精度可轉位刀片只能依賴進口設備，但價格非常昂貴。因此，研制可轉位刀片周邊磨床對提高我國切削加工水平具有重要意義。本公司成功開發出了主要用于硬質合金可轉位刀片磨削加工的數控刀片磨床，該機床的突出特點是一機多用，通過一次裝夾，即可完成刀片四周的平面、曲面、斜面的磨削加工，從而解決了必須依靠多臺機床、多次裝夾造成生產工序復雜、效率低下、產品品質不高的磨削難題。為進一步滿足市場和客戶的需要，基于以前研發基礎，公司又成功開發了2MZK7150全自動可轉位刀片周邊磨床，該機床是一種主要用于特殊材料刀片周邊磨削加工的新型專用設備。利用該設備磨削刀片周邊及后角時，為進一步改善磨削刀片周邊的粗糙度和直線度，在進給磨削的過程中，經常需要砂輪實現擺動磨削。擺動磨削是指磨削時砂輪除磨削進給運動外，還需沿著y軸作往復振蕩運動。

　FAGOR CNC8070系統是西班牙FAGOR公司目前最高端的數控系統，該系統提供了豐富的面向用戶開放的獨立軸功能。本文基于FAGOR CNC8070數控系統的G代碼和用戶通用全局變量，利用高級流控制語句在NC和PLC語句之間實現關鍵標志位的讀寫，通過NC、PLC數據信息的交換和數控系統的硬件獨立軸功能，共同實現擺動磨削專用命令定制；經過對數控系統進行必要的參數設置后，編制NC程序控制西門子直線電動機，簡便、可靠地實現了砂輪擺動磨削功能。

1 驅動原理

　　2MZK7150全自動可轉位刀片周邊磨床拋棄傳統的帶有中間機械傳動部件(如滾珠絲杠等)驅動原理，采用FAGOR CNC8070系統的模擬輸出模塊和計數器模塊，控制西門子直線電動機實現直接驅動。驅動力直接傳遞，簡化了機械結構。具有很好的動態性能，而且沒有過沖。為更好地描述擺動磨削的工藝流程，定義了在擺動磨削過程中y軸的幾個變量。

(1)擺動起始點：y軸進給到磨削位后停止的位置，一般設置在工件的邊緣，基本動作為y軸以快速進給速度到達擺動起始點后開始進行往復運動。(2)擺動幅值：正向(負向)擺動的最大距離。(3)擺動頻率：每秒鐘y軸往復的次數。

2 FAGOR8070數控系統概述

　　作為最新一代數控系統，FAGOR 8070是FAGOR經驗與全球工業標準PC機相結合的產物，是高性能、高速度、多通道、柔性化的CNC系統。其可以控制多達28個進給軸和4個主軸，具有4個執行通道，4種不同類型的操作可以同時進行。作為基于工業Pc機的數控系統，它可以很方便地集成第三方應用軟件完善或替換數控系統自帶的編程器，使得操作者能夠更方便地進行工件加工和編程。在8070的每一種操作模式中，都可以選到最貼切的數據界面，甚至可以由用戶定制一個全新的只包含所需數據的用戶界面。其開放的結構非常便于用戶添加自已的加工循環及應用軟件。它將所有與加工無關的輔助運動定義為獨立軸，與獨立軸相關的運動可以獨立執行，而不會中斷工件的加工。

3 砂輪擺動磨削實現

　　3.1 NC參數設置

　　正確合理地設置系統NC參數是實現擺動磨削功能的基礎。首先，需設置系統通用參數中的通道類型(CHTYPE)為CNC+PLC。其次，用G180 F** Y**激活擺動功能，F為頻率(單位：Hz)，Y為振幅(單位：mm)，負值代表開始向負向運動。用G181指令取消Y，軸擺動功能。在通道參數的子程序表(SUBTABLE)中指定G180和G181的子程序。程序路徑分別為：

　　SUBTABLE＼SUBl80=C：＼CNC8070＼MTB＼SUB＼SUBG1 80．NC

　　SUBTABLE＼SUBl81=C：t CNC8070 l MTB|SUB}SUB_G181．NC

　　不同型號的加工工件要求不同的擺動幅度和擺動頻率，選擇全局變量P104、P105、P106分別用于設置擺動幅值、擺動頻率、擺動起始點。這樣，操作者就能根據加工的要求方便地調整擺動幅度和擺動頻率值。

　3.2 PLC擺動磨削程序

　　PLC讀取CNC界面中設置的有關擺動磨削變量P104、P105和P106，并執行擺動功能，要靠PLC和NC之間的信息傳遞來實現。在FAGOR 8070系統下實現擺動磨削的PLC程序流程。

　　3.3 NC擺動磨削程序

　　CNC數控機床的加工控制是由使用它的工藝人員、操作人員來控制的，其用戶接口就是數控加工程序。人們要利用數控機床完成高速度、高精度、高效率的工件加工，就必須編制合理的數控加工程序(手工或利用軟件編制)、調整機床等基本操作。結合NC參數設置及定義G指令，以及PLC程序實現的信息交換，根據磨床的加工工藝，磨削過程中實現砂輪擺動磨削的NC流程。與實現擺動磨削無關的NC程序不再贅述。

　　在調試的過程中發現，由于倍率不同Y軸振蕩后停止的位置是未知的，即使要求Y軸回到一個絕對的位置，系統所顯示的剩余路程也不為0。后來加G74Y4很好地解決此問題。

4 結語

　　實際應用表明，本文所述控制方法簡便、可靠地實現了砂輪擺動磨削功能。與傳統的實現擺動功能的方法(如靠偏心輪等機械傳動機構或液壓系統)相比較，該方法大大提高了機床的柔性、簡化了機床的機械結構，具有系統編程簡單、加工精度高、擺動頻率和幅值調整簡單方便、運行穩定可靠等特點，有很好的實用價值。