对花键滚轧机液压系统仿真与优化

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1、HvdraulicsPneumatics＆Seals／No．6．2010花键滚轧机液压系统仿真与优化王素燕刘志奇武宗才单亚男(太原科技大学，机电工程学院，山西太原030024)摘要：通过对花键滚轧机液压系统工作原理的分析，达到研究数控滚压机的动态特性的目的，考虑负载特性，利用仿真软件AMESim建立了相应的液压模型并进行了动态仿真。结果表明，对由液压泵、液压缸、比例伺服阀组成的比例伺服阀控缸位置伺服系统而言，通过引入PID控制，并进行参数优化，可使得由液压缸驱动的负载位移得到精确控制，能很好地使加工的花键达到要求；使用AMESim软件的参数优化功

2、能。可以减少参数调试的时间，所得到的最优参数能极大的提高负载的运动精度。关键词：花键滚轧机；液压系统；AMESim；动态仿真；优化中图分类号：TG301文献标识码：A文章编号：loo8-o813(2olo)o6—0035--04TheSimulationandOptimizationHydraulicSystemofColdRollingSphneWANGSu-yanLIUZhi—qiWUZong-caiSHANYa-nan(SchoolofMechanicalandElectronicEngineering，TaiyuanUniversityo

3、fScienceandTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：Byanalysisworkingprinciplehydraulicsystemofthesplinerollingmachine，theservohydraulicproportionalcontrolsystem_ofthesplinerollingmachinewasmodeledanddynamicsimulatedbymeansofthesoftwareAMESim，considertheloadcharacteristic，inor

4、dertostudyCNCrollingmachinedynamiccharacteristic．Theresultshowsthatforvalve-controlledcylinderpositionservosystems，byintroducingPIDandparameteroptimization．Sotherequirementofthesplinecanbemetduringworking．Theadjustingtimeofthesystemparametersisshortenedbymeansoftheoptimizatio

5、nfunctioninAMESim，andthepositionaccuracyofloadisimprovedgreatlybyusingtheobtainedoptimizedparameters．KeyWords：splinerollingmachine；hydraulicsystem；AMESim；dynamicsimulation；optimization0引言1基于AMESim的花键滚压机液压系统花键冷滚压是一种先进的花键加工工艺，它是利仿真模型建立用模常具温连续拿旋转材并径具向有进一给定塑的冀点，．用一对形1．1花键滚轧机液压系统原

6、理，对．工坯料进滚压，使譬国产Z28KJ一20型数控滚压机为原型，其滑台驱法材Ⅲ料竺，．花=动采用高精度比例伺服阀控制液压缸，液系统工作。花键冷滚压机滑台进给运动由液压系统提供动厦硼加图1昕示力．要滚压出高精度的花键．除了要求液压系统必须完一’⋯⋯⋯～。u，．一l1．．成规定的动作循环和满足静态特性外，还要求液压系统必须具有良好的动态特性。花键冷滚压成形工艺要求机床在滚压花键过程中，两滚压轮的中心距按恒定速度进给或保持不变。由于成形过程中金属变形抗力变化范围较大，驱动滚压机滑台的液压系统在工作过程中运动速度和位置精度等都不易保证，对其液压系统的动

7、态特性有较高的要求。本文利用AMESim仿真软件对花键冷滚压机床液压系统建立了仿真模型，经实验辨识了系统的主要工作参数，对液压系统的工作过程进行动态仿真并加以优化。基金项目：国家自然科学基金资助项目(50675145)，山西省科技攻关项目l一吸油滤油器2一柱塞泵3一电动机4一压力管路滤油器(2006031147)5-直通单向阀6一减压阀7一溢流阀8一直通单向阀收稿日期：2010-01—279一比例伺服阀1O一液压缸11-光栅尺作者简介：王素燕(1982～)，女，太原科技大学硕士研究生，研究方向：机电图l花键滚轧机的液压系统图系统控制及自动化。35

8、液压气动与密封／2010年第6期其核心组成部分为电液比例伺服阀、液压缸和光栅位移传感器。输入信号由数控装置产生，经过电子环节处理后，传递