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· 机械制造与研究 · 宋钦钦，等 ·钢管剪切装置控制方案设计 钢管剪切装置控制方案设计 宋钦钦，郝南海 (北京信息科技大学 机 电工程学院。北京 100192) 摘 要：钢管剪切 实验装置利用两台步进 电动机 同步改变两台丝杆升降机高度 来实现任意轨 迹剪切，具有结构简单可靠、柔性大等优点。首先介绍钢管剪切实验装置的工作原理与实际结 构方案，建立剪切轨迹 曲线与升降机高度的函数关系，利用普通两轴控制器实现对剪切装置工 作轨迹的控制，然后给出了部分剪切方案的G代码指令。 关键词：钢管；剪切机 ；运动轨迹 ；G代码指令 中图分类号：TH12 文献标志码：B 文章编号：1671-5276(2012)01-0010-02 SchematicDesignofShearingExperimentalFacilityControl SONGQin．qin．HAONal1．hai (BeijingInformationScienceTechnologyUniversity，Beijing100192，China) Abstract：InsteeltubesheartestdevicetwosteppermotorsareusedforsynchrOnistica¨ychangingliftingheightoftwoscrewstoa· chievetheshearingofarbitrarytrajectories．Thisdevicehasthecharacteristicsofsimpleandreliablestructureandlargeflexibility． Thispaperintroduces itsworkingprincipleandactualstructure schemeandobtainsthefunctionalrelationshipbewteen cuttrace curveandliftheight．Theordinary wto—axiscontrollerisusedtocontrolitsworkingpath．FinallyItgivesouttheG codeinstructionsof partshearscheme． Keywords：steeltube；shearingmachine；motioncurve；G codeinstruction 0 引言 咽 随着科学技术和工业生产 的不断发展 ，在航空器制 造、工程机械、动力机械、农牧机械、石油化工、轻工及交通 运输等工业部门中，已经广泛采用管材制造零件。因此， 管材的加工技术在工业生产中占有重要的地位。其中，管 材切断是制造管材零件的基本工序，在众多的管材切断方 法中，剪切法具有生产效率高、无材料损耗、能耗小及成本 低等优点。而在钢管的剪切过程中，又可以采用多种剪切 1一剪切动模； 方式 ，以达到更好的剪切效果 ，这些剪切方法有单向剪切 2一丝杆升降机 法 、双向剪切法和圆周剪切法等。为了研究对 比不同剪切 图 1 剪切机构简 图 方式的剪切效果 ，设计了一套钢管剪切装置，开发了相应 的剪切装置控制方案。 表 1 丝杆升降机技术参数 1 钢管剪切装置 图1所示为钢管剪切装置的机构简图，该装置结构简 单、造价低，在剪切过程中通过同步改变两杆的长度 ，可以 实现剪切动模按预定的轨迹运动，从而完成剪切过程。其 中两杆采用丝杆升降机 ，丝杆升降机的主要结构是蜗轮蜗 机，使动模按照设定的轨迹进行剪切。 杆副加螺旋副。该丝杆提升机采用 SWL系列丝杆升降 在钢管的剪切过程中，钢管的切