基于SIMOTION的深孔钻机床设计与开发.pdf

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1、《电气自动化)2o12年第34卷第2期一自动化装置与设备AutomationDevices＆ECluipmen基于SIMOTION的深孔钻机床设计与开发贺旭光，朱劲。王晓年(同济大学电子与信息工程学院，上海201804)摘要：介绍了西门子推出的新一代运动控制平台SIMOTION的特点及其应用，分析了一种新型深孔钻机床的工艺和控制要求，提出了采用ProfiBus—DP的通信方式将所有主从站级联在一起形成网络，实现机床全集成自动化；分析了机床各加工阶段VS关系，计算出最优安全加工时间，在避免了刀具之间相互干涉的前提下，利用数学建模得到了最优加工时间。在整条生产线上的工作表现证明，在提高机床安全性

2、能的同时极大地提高了整个工厂生产线的效率，节约了工厂成本，并增强了企业竞争力。关键词：SIMOTION；ProfiBus—DP；人机界面；深孔钻[中图分类号]TP23[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2012)02—0085—03DesignandDevelopmentofDeep-holeMachineBasedOnSIMOTIONHEXu—guang，ZHUJing，WANGXiao-nian(SchoolofElectronicsandInformation，TongJiUniversity，Shanghai201804，China)Abstract：Thispaperi

3、ntroducedthecharacteristicsandapplicationofSIMOTIONwhichisanewlylanchedmotioncontrolplatformbySiemens．ItanalysistheproductionprocessandcontrolrequirementsofanewDeep-holeDrillsmachine．andproposedatotalintergratedsolutionbasedonSiemensProfiBus-DPprotoco1．Furthermore，itanalysismachineV—Srelationshipin

4、everyprocessingsegmentsthengivesoptimizedprocessingtimeforsecurityprocessing．Inthepremiseofavoidinterferencebetweenthetools。amathematicalmodelisappliedtoobtaintheoptimizedprocessingtime．Duringtheproducing，theperformanceafteroptimizationisprovedtohaveachievedsignificantimprovementinbothsecurityandef

5、iciency．Thetotalcostoftheproductionisgreatlyreducedanditresultstohighercompetitivenessofenterprises．Keywords：SIMOTION；ProfiBus-DP；HMI；Deep—holeDrills0引言上面六个过油孔相通，另外两个过油孔分别在工件左右两侧，孑L深分别为456．5mm和367．5mm。根据工件加工特点，将深孔钻在深孔钻机床领域，刀具品种规格更加多样化，长则4000机床设计成三面十轴，其中左右各两个轴，上面六个轴，左右分别mm、短则100mm，粗则4_)3Omm，细则_)5mm，

6、这对机床的整体性有一个轴在同一个进给直线上相向运动，最终打通工件(如图1能提出了更高的要求，无论是机械精度、抗震、抗变形能力还是电所示)，上滑台刀具打孔最终与税7mm孔相通；各个方向分别有气响应速度、控制精度都要符合加工设备的加工要求。之前的运动控制领域中，普通电机驱动器具备很强的运动控一台伺服电机作为进给轴。发动机加工车间整条生产线每个环节最高加工时间3．5制功能，但是它的逻辑控制性能和运算功能较弱，而普通PLC提min，因此，为了与整条缸体生产线节拍保持一致，满足整条生产供了较全面的逻辑控制功能，但是不能满足运动控制的需求；因线要求，过油孔加工环节必须控制在3．5min内完成，为保证机械

7、此传统的应用方式是将PLC与伺服控制器配合使用，这样存在设备安全，进给轴进给速度要控制在180mm／min之内，进给过程高速数据传输、数据同步和精确控制等方面的问题。西门子公司分三个阶段：入孔阶段(=120mm／min)，钻孔阶段(=180推出新一代的运动控制平台SIMOTION。SIMOTION是为运动控mm／min)，出孔阶段(=150mm／min)；上滑台由于加工斜孔，制起主导作用的机器而设计的，本身集