数控技术在冷滚轧机床开发中的应用.pdf

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1、概来自动化achineTooisAutomation数控技术在冷滚轧机床开发中的应用山东青岛生建机械厂(2661oo)李良近几年来，国内市场对高精度螺纹、高精度花平，并增加操作的灵活性、方便性。键的冷滚轧加工设备的需求量非常大，特别是花键其关键技术在于西门子数控系统，我们采用应用较普遍的汽车行业的不断发展壮大，更加带动的西门子802数控系统，该系统采用内置式s7—了对高精度冷滚轧设备的需求。200PLC，系统提供标准控制程序和应用实例更加人们对冷滚轧设备在加工效率、机械性能及加方便设计，并能独立调试机床，这使得我们能够结工

2、精度等方面提出更高要求。冷滚轧设备将向着高合冷滚轧机床的总体要求加以改造，从而实现先进精度、高速、高效的方向发展，采用先进的数控系数控系统在冷滚轧机床上的实际应用。统提升传统产品品质是目前冷滚轧产品的主要发展2．机床组成趋势。数控滚轧机主要由床身、传动系统、进给系国外数控滚轧机产品各具特色，大多采用了先统、液压系统、数控系统及冷却等部分组成。机床进的数控系统。这其中，最具代表性的公司是德国外观如图1所示。BADDUBEN公司，其生产的滚轧机质量可靠，技术水平高，有PRZ、PR、Pwe等多种系列，最大规格为800kN，代表了

3、世界先进水平。国内方面，普通滚轧机的技术水平已接近国外同类产品水平。但数控滚轧机亟待开发，在此背景下我们开发了数控滚轧机。1．控制原理常见的数控机床伺服系统分开环系统和闭环系统。闭环伺服系统一般由伺服电动机、位置检测器、比较线路及伺服放大线路等部分组成。原理是oo根据来自检测器的反馈信号与指令信号比较的结果来进行速度和位置的控制。图1数控滚轧机属于高精度精密机床、全闭环系统。它通过采用先进的数控技术，提高冷滚轧加工3．数控部分精度和加工效率，提升产品品质，适应高精度工件我们采用的数控系统是西门子SINUMERIK的加工需求

4、。该机床采用西门子数控系统，配合使802Cbaseline控制系统，该系统是西门子公司在数用高性能变频电动机、比例伺服液压进给系统以及控领域的创新技术与先进理念的最佳体现，通过系光栅尺等先进数控设备，再与结构完善的机床机械统的不同设定，可以在复杂的工作平台上适用于各部分相结合，来提高加工过程控制精度与智能化水种加工工艺和控制技术。82她奴争：，‘露恂▲冷枷加工机床自动化achPToolsAutomation全新设计的系统结构，一体化的操作和机床控入。这些都极大地方便了我们对普通冷滚轧机床进制面板，更大、更清晰的液晶显示器，

5、更紧凑的行数控改造。系统结构，集成了SINUMERIK数控核心技术，选4．机械传动部分~STEPDRIVEc,Nc步进驱动系统或SIMODRIVE冷滚轧机床的自身刚性是一项非常重要的指baseline$[1SIMODRIVE611U伺服驱动系统，用于标，采取的技术措施有：①主轴受力中心与液压缸机床控制，以及机床改造。其特点有：最多可控制中心成一线。②两个拉杆能显著提高机床刚性，减三个伺服轴和一个主轴；结构紧凑的操作面板；一小变形量，使机床基本形成闭式受力结构框架。③体化的操作和机床控制面板以及I／O接口；适于各主轴采用三支

6、点支承，能够大大提高其刚性。种类型应用的标准解决方案。主传动由主电动机经V带、蜗杆蜗轮副传动变数控系统可以满足以下功能要求：速后，传递到两套等速万向节传动轴，进而带动两(1)主轴转速控制要求：两主轴定义为主主轴同步同向旋转。进给系统由液压系统实现。其轴和B主轴，由同一变频电动机(额定转速1440工作原理：传动系统带动主轴上两滚轮做同步、同r／min、7．5kW)、变频控制器并通过=18的减速方向旋转，进给系统推动滑座实现两滚轮的相对运机双输出后驱动，两主轴转速为0～90r／min无级可动，工件在滚轮的旋转、挤压作用下被滚轧

7、成型。调。①主轴处于初始控制状态时，初始转速为0。如图2所示。面盏②通过数控系统应能实现主轴转速的数字量设定与调节。③数控系统界面能显示主轴转速。④数控系统对速度的调节与控制应平缓，不能出现剧烈波动的现象。⑤数控系统能够检测电动机故障报警与过载保护。(2)单轴比例液压闭环控制要求(其中光栅变频器尺为西班牙FAGOR产品，分辨率0．001mm，高性能L_J比例伺服阀为德国BOSCH产品)：①滑座以一个固定点为绝对值坐标起始点，以固定座为运动参照，数控系统检测的两主轴之间的中心距数值在显示器上显示。②滑座按照编程控制运动速度和

8、位置，图2滑座的运动速度最大为9mm／s，滑座的定位精度±0．003mm。③能在显示器上动态显示两座之间的5．机床动作位置，并以数字方式动态显示滑座之间的距离。(1)接通电控柜电源，．电源指示灯亮，数控(3)检测液压系统的工作压力：液压系统的系统上电，数控系统启动进入初始化状态，之后可最高工作压力通过减