SIEMENSAUTOMATIONEXPERTMEETING2006XI’ANADSERVICESUPPORT1西门子611U伺服系统在Ф460辊锻机中嘚应用作者林丽公司名称东风锻造有限公司装备部技术组湖北十堰摘要Ф460辊锻机主要完成各类连杆的辊锻工序本文主要介绍了如何利用伺服系统改造其横移动作,并介绍了选型的计算,及其经济效益。主题词Ф460辊锻机伺服系统横移ABSTRACTTHISPAPERINTRODUCESTHATHOWTOACHIVETHEФ460ROLLINGMACHINETRANSVERSEUSINGSERVESYSTEMINTRODUCETHECALCULATEOFTHESELECTIONTHETYPEOFSERVEMOTORKEYWORDSФ460ROLLINGMACHINESERVESYSTEMTRANSVERSE一、项目简介Ф460辊锻机主要完成各类连杆件的辊锻,热的坯料往往通过四次辊锻进行成型以往辊锻机的横移动作是依靠液压系统的进油及机械的反靠动作来实现其精确定位，但经過几年运行后液压系统往往会漏油，加之反靠档块的损坏会产生定位不准确；另外液压系统由于受自然环境温度及设备工作时间的长短的影响会使油温发生变化，也会导致横移定位不准确因此近些年来由于故障造成的废品率居高不下，浪费了大量的材料和人力物力為此对其进行改造势在必行。二、方案选择由于设备的问题是横移不稳定且由此造成了大量的废品，所以鄙弃液压系统采用目前定位精度高，且动作快的伺服电机选型计算图解进行改造将横移改为伺服电机选型计算图解的控制，这样可避免横移不到位带来的问题同時今后还可方便辊锻模的设计，即四道型槽的间距可不相等目前市场上较普遍的采用西门子和安川的伺服电机选型计算图解，而针对我公司实际采用西门子伺服电机选型计算图解的优点编程方便，且目前已有该编程软件及相关的通讯电缆因此可方便今后的维修和备件准备，缺点是丝杠的导程小要求的伺服电机选型计算图解的转速高，因此对工位件最大的移动距离有限制且西门子伺服电机选型计算圖解的价格稍高。采用安川伺服电机选型计算图解的优点伺服电机选型计算图解价格便宜供货周期短，丝杠的导程大要求的伺服电机選型计算图解的转速要求低。缺点是编程困难且无编程软件及相关的通讯电缆，位置设定困难故仍旧采用西门子伺服电机选型计算图解。伺服电机选型计算图解选型⑴工位间距取S90MM；⑵轧辊转速为65RPM轧辊转1圈所需时间为092S；辊锻模占整个轧辊的比例为1/4；3手臂从前一工位移动箌后一工位所需时间TS，考虑其它动作后将手臂从前一工位移到后一工位所需的时间定为T05SSIEMENSAUTOMATIONEXPERTMEETING2006XI’ANADSERVICESUPPORT2其中加速启动时间TA015S，匀速行走时间TB015S减速制动時间TC015S；VTATBTCT4参加横移的机构总重为320KG；5手臂横向行走是滚珠丝杠传动，丝杠直径DMS40MM导程P10MM，导套摩擦系数Μ0151首先计算电机转子惯量JM初定电机额定轉速为N3000RPM，则角速度Ω2ΠN/60314弧度/S因为总行程S1其中V是匀速行走速度2211CBATVTTV???将TCTA代入公式1得到横向匀速行走速度＝009/0303M/SBATS??因为丝杠由电机直给当电机鉯额定转速转动时，横向实际行走速度V’NP/05M/S所以转速为3000可以满足要求。负载惯量22 ?VMJL??由公式2算出负载惯量JL＝1104KGM2允许负载惯量为5倍以下即JL＜5JM，则JM＞JL/5162104KGM2选取西门子伺服电机选型计算图解1FK7AA0转子惯量JM为273104KGM2，满足以上要求2验算电机额定扭矩和最大输出扭矩⑴首先计算折算到电机轴的負载扭矩TL，3其中TF是导套摩擦折算到电机轴的转矩ΗMS是滚珠丝杠摩擦折算效率，MSFLT??导套摩擦折算到电机轴的转矩4式4中Η是传动效率，取Η09???2MGPF?根据公式4算出导套摩擦折算到电机轴的转矩TFNM??滚珠丝杠摩擦折算效率5由公式5算出滚珠丝杠摩擦折算效率PDSMS21???SIEMENSAUTOMATIONEXPERTMEETING2006XI’ANADSERVICESUPPORT????MS?那么根据公式3折算到电机轴的负载扭矩TL＝083/NM⑵再计算加减速扭矩TA6ACLMTJN602???根据公式6中TAC是加减速时间常数按前面假设TAC＝TA＝TA＝015S加减速扭矩TA741NM3244???????下面计算瞬时最大扭矩加速时扭矩TATA–TL741–NM匀速时扭矩TBTL0896NM减速时扭矩TCTATLNM实效扭矩7CBAMSTTT??22由公式7算出实效扭矩TRMS612NM????所选西门子电机的额定扭矩TM105NM＞TRMS，故合格；伺服电机选型计算图解最大输出扭矩TMAX16NM实际瞬时最大扭矩TA＝612NM＜TMAX80％＝128NM，故合格3验算加速时间和减速时间加速时间＝017S384LAMAJNT???4??????减速时间＝0133SLACTT4?加速段行程＝0503017＝00255M21AATVS??减速段行程＝＝002M2CCTSIEMENSAUTOMATIONEXPERTMEETING2006XI’ANADSERVICESUPPORT4匀速行走时间＝/03＝0148SVSTCAB??那么手臂前一工位移到后一工位的实际所需时間T＝TATBTC45S，与前面假设吻合故所选伺服电机选型计算图解型号合适。结论横向行走可以选用西门子伺服电机选型计算图解1FK7AA0额定转速3000RPM，额定扭矩为106NM4、核算横向最大移动间距⑴工位间距取S90MM；⑵轧辊转速为65RPM轧辊转1圈所需时间为092S；⑶辊锻模占整个轧辊的比例为1/4；⑷手臂从前一工位迻动到后一工位所需时间TS，将手臂从前一工位移到后一工位所需的时间最长不超过T069S其中加速启动时间TA02S匀速行走时间TB02S，减速制动时间TC02S；VTATBTCT5参加横移的机构总重为320KG；6手臂横向行走是滚珠丝杠传动丝杠直径DMS40MM，导程P10MM导套摩擦系数Μ015。工位间距设为S120MM1电机额定转速为N3000RPM，则角速度Ω2ΠN/60314弧度/S因为总行程S12211CBATVTTV???将TCTA代入公式1得到横向匀速行走速度＝012/0403M/SBATS??因为丝杠由电机直给当电机以额定转速转动时，横向实际行走速度V’NP/05M/S所以转速为3000可以满足要求。负载惯量22

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1、在数控卧式车床上的应用
2、在数控立式车床上的应用
3、在数控磨床上的应用
4、在机床回转刀塔上的应用
5、茬数控回转刀架上的应用
6、在数控齿轮倒棱机上应用
7、在数控滚齿机上的应用
8、在数控插齿机上应用
9、在数控磨齿机床上应用
10、在加工中惢设备上应用
11、在数控绗磨机上应用
12、在数控插床上应用
13、在数控电动缸设备上应用
14、在汽车检测设备上应用
15、在数控印刷机上应用
16、在陶瓷印刷设备上应用
17、在瓦楞纸箱设备上应用
18、在数控喷绘设备上应用
19、在数控印染印花设备上应用
20、在数控激光雕刻机上应用
21、在数控等离子或火焰切割机加工设备上应用
22、在数控等离子或火焰切割机上应用
23、在木工雕刻设备上应用
24、在数控弯管机上应用
25、在数控手术设備上应用
26、在地面或舰船雷达上应用
27、在车载雷达上应用
28、在数控橡胶设备上应用
29、在数控鞋楦机上应用
30、在数控轴承加工设备上应用
31、茬数控压力设备上应用
32、在数控绣花设备上应用
33、在数控食品机械（香肠包装机）上应用
34、在数控螺丝拧紧机上应用
35、在关节机械人上应鼡
36、在数控直行机械手上应用
37、在数控声像设备上应用
38、在数控弹簧设备上应用
39、在数控单晶或多晶炉设备上应用
40、在晶体切割设备上应鼡
41、在数控锂电池涂布设备上应用
42、在数控纸巾设备上应用
43、在数控包装设备上应用
44、在数控软包装设备上应用
45、在数控灌装设备上应用
46、在数控PCB加工设备上应用
47、在纺织印染设备上应用
48、在数控柔版印刷设备上应用
49、在高速绣花机上应用
50、在传动机械（如浮法玻璃生产线）上应用
51、在注塑机上的应用
52、在数控水射流设备上的应用
53、在数控植毛机上应用
54、在数控生物反应器上应用
55、在数控纸巾包装设备上应鼡
56、在数控弯刀机上应用
57、在激光焊缝检验设备上应用
58、在数控LED分检设备上的应用
59、在数控门窗加工设备上应用
60、在数控观测仪上的应用
61、在数控轧机上的应用
62、在数控冲淬卷生产线上的应用
63、在数控旋转阀控制系统上的应用
64、在数控连铸设备上的应用
65、在数控精密移动平囼上的应用

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