SIMOTION D425在炭块铣槽机床中的应用

　　随着我国铝电解技术的发展,电解槽阴极炭块的需求量越来越大,也带动了炭块加工设备的发展。原来炭块加工厂家普遍使用的由通用机床改造成的单机已经不能满足生产的需要。炭块加工设备正在向专用的自动生产线过渡。

　　1　炭块槽加工方法

　　泰兴市某精密机械有限公司设计的阴极炭块生产线能够完成炭块从毛坯到成品的全部加工,与单机相比有着生产效率高、成品率高的优点。炭块的加工包括4个侧面的铣削、磨削和划痕, 2个端面的铣削、划痕以及沟槽加工。在这条生产线中,沟槽的加工采取盘铣矩形槽、端铣异形槽的方法。能够加工的槽形如图1所示。

　　生产线的控制系统采用西门子最新的SIMOTIOND运动控制平台。由于用户的需要,沟槽加工部分作为单机先交付使用。因此,沟槽加工部分需要一套独立的SIMOTIN D控制系统。

　　2　SIMOTION控制系统简介

　　SIMOTION系统能为实现各种运动控制任务提供一种简单、灵活的控制。为了确保实现最佳的控制方案,新系统的功能得到了很大程度的扩展。除了运动控制功能以外,还综合了逻辑控制及工艺控制功能。通过这种功能上的综合,使得所有的运动控制功能,以及与运动控制相关的逻辑控制功能均可由一个系统来实现。

　　SIMOTION系统主要是由工程开发系统、实时软件模块和硬件平台三部分组成。工程开发系统可以实现由一个系统解决所有运动控制、逻辑及工艺控制的问题,并且它还能够提供所有必要的工具,从编程到参数设定,从测试调试到故障诊断。实时软件模块提供了众多的运动控制及工艺控制功能。针对某一特定的机器所需的功能,灵活地选择相关的模块。硬件平台是SIMOTION运动控制系统的基础,它能使由工程开发系统所开发的并且使用了实时软件模块的应用程序可以运行在不同的硬件平台上,用户可以选择最适合自己机器的硬件平台。

　　SIMOTION D集成了新的SINAMICS S120多轴驱动系统,使之成为一个极其紧凑的拥有控制器及驱动器的系统。将运动控制与驱动器功能集成在一起,使得系统具有极快的响应速度。SIMOTION D具有3种性能版本(D425、D435、D445),均能确保最大的分级能力和灵活性。第一种规格是SIMOTION D425,它适用于中小型规模的性能要求,带有两个具有时钟同步的集成PROFIBUS接口以及两个工业以太网接口。集成的SINAMICS S120具有4个DRIVER-CLIQ接口,最多可以同时驱动16台伺服电机。

　　3　槽加工机床的控制要求

　　槽加工机床如图2所示,由两台盘铣动力头和两台共用一个立柱的端铣动力头组成。工件一次进给就可以达到要求的加工精度,提高了生产效率。3个立柱的前后移动由3台伺服电机来实现; 4个动力头的上下调整由4台电机来实现,也可以通过手轮手动调节。工作台的进给由伺服电机带动齿轮齿条机构来实现。两台盘铣动力头使用的是变频电机,可以对刀盘的转速进行无级调整。