贺旭光，朱劲，王晓年

（同济大学 电子与信息工程学院，上海 201804）

0 引言

在深孔钻机床领域，刀具品种规格更加多样化，长则4 000 mm、短则100 mm，粗则Φ30 mm，细则Φ5 mm，这对机床的整体性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。西门子公司推出新一代的运动控制平台SIMOTION。SIMOTION是为运动控制起主导作用的机器而设计的，本身集成了逻辑控制与运动控制，可以独立完成以往PLC加电机调速器的所有功能，主要应用在控制要求复杂，控制精度高和控制相应快的运动领域［1］。

本文在分析某型汽车发动机过油孔特点的基础上，基于西门子新一代控制驱动器SIMOTION开发出一套汽车发动机过油孔深孔钻机床，提高过油孔加工环节的加工速度，以满足整条发动机生产线的加工节拍要求。

1 系统控制要求

该发动机需要九个互相贯通的过油孔，其中发动机表面六个深孔，孔深196 mm，一个左右贯通的深孔长达969 mm，在内部与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，孔深分别为456.5 mm和367.5 mm。根据工件加工特点，将深孔钻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所示），上滑台刀具打孔最终与Φ27 mm孔相通;各个方向分别有一台伺服电机作为进给轴。……