立式两旋轮车轮辋旋压机运动控制系统的研究

　SINUMERIK 840D NC system to implement revolve and suppress machine of two wheels

　Wang xiao wei Sun hui xue Wang zhi song

　Yanshan University Mechanical Engineering College 066004

　Abstract：Based on configuration and character of SINUMERIK 840D general NC system, this paper discuss the application of it used in revolve and suppress machine of two wheels from hardware and software.

　Key words：SINUMERIK 840D; revolve and suppress machine of two wheels

　　0 引 言

　旋压机床的数控化始于六十年代后期，不过当时只是由数控带和机床控制器控制的简易数控旋压机。其后，获得飞速发展的计算机控制技术和微型计算机技术被引入这个领域，从而生产了机床结构和控制技术得到显著改进的各种自动旋压机。一台数控旋压机床不仅可以减轻工作人员的劳动强度，在提高旋压产品的生产效率和成品率等方面起到了关键性的作用,而且对于一些高精度技术要求和形状复杂的旋压产品，数控旋压机更加发挥了它的优势。

　本机床是课题组自主研发的一台设备，它对数控系统的特殊要求是：

　1) CNC可控制5个轴(2个进给轴X，2个进给轴Z，1个旋转轴C);

　2) PLC可处理输入/输出点为512/512个以上;

　3) PLC用户程序存储容量要求在128K以上;

　4) PLC具有完备的功能;

　5) CNC系统必须有较快的运算速度,以满足X-Z轴联动的实时计算，要求32位CPU。

　而SINUMERIK 840D数控系统均能满足上述要求。

　1 SINUMERIK 840D数控系统性能

　SINUMERIK 840D是西门子公司20世纪90年代推出的高性能数控系统。是建立在综合的系统平台上,通过系统设定功能而适用于所有的控制系统。840D与SIMODRIVE 611D数字驱动系统和SIMATIC S7可编程控制器一起，构成了一个全数字控制系统，用于各种复杂零件加工,并具有优于其他系统的动态品质和控制精度。使用SINUMERIK 840D，将具有一个集成的控制解决方案，将大大提高机组的生产效率。

　2 硬件设计

　该旋压机横向采用电液伺服闭环控制，其进给机构采用进口电液伺服阀及放大器、伺服油缸、光栅尺检测构成闭环控制系统,以上器件选用德国力士乐产品。其中两个旋轮呈180º 分布。横向伺服油缸采用低摩擦的洪格尔密封元件，伺服性能好。纵向进给系统由西门子伺服电机、编码器、减速器、滚珠丝杠、旋轮座体构成半闭环控制系统。该系统采用滚珠丝杠、大扭矩减速器，丝杠支承座内两个轴承全部采用瑞典SKF产品,系统刚性很高。通过对滚珠丝杠螺距误差的补偿及反向间隙补偿，提高了纵向进给系统的精度。

　2.1 SINUMERIK 840D数控系统的组成：