德国力士乐导轨滑块HIR导轨VR3-200HX28ZLMA35A

日本进口HIR代替德国力士乐导轨

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日本进口HIR代替力士乐直线导轨

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VR3-50HX7Z VR3-75HX10Z VR3-100HX14Z VR3-125HX17Z VR3-150HX21Z

VR3-175HX24Z VR3-200HX28Z VR3-225HX31Z VR3-250HX35Z VR3-275HX38Z

VR3-300HX42Z

高组法兰系列：LMA-A系列  上锁 

LMA15A  LMA20A  LMA20LA  

LMA25A  LMA25LA   LMA30A  LMA30LA   LMA35A  LMA35LA   LMA45A  

LMA45LA   LMA55A  LMA55LA 

德国力士乐导轨滑块HIR导轨VR3-200HX28ZLMA35A在從事機床的研究、規劃過程中，一項重要的作業

內容是以主傳動鏈爲代表的外聯傳動鏈的分級變速

的規劃。傳統的規劃是依賴手藝核算和繪圖，規劃作業比較煩瑣，易犯錯，重複作業多，特別是無法

對規劃中某些參數進行優化，規劃的可靠性低。跟著核算機的軟、硬件的飛速開展，對通用機床主傳

動體系選用核算機輔佐規劃(CAD)成爲可能。 1 開發東西的選用 CAD軟件已開展成爲各種可視化的發

展環境。現在CAD開發東西軟件可分三類，一類是以Visual C++、Borland C++爲代表的元件開發東西

：另一類是以Visual Basic爲代表的方案開發東西：再一類是以AutoCAD爲代表的依據圖形軟件包的

二次開發東西。這兒我們選用的是Visual Basic(VB)6.0作爲開發東西，此軟件功用強大，易用性強

，攜帶的控件多，且控件封裝了大量的屬性和方法，更好地完結了代碼同享，大大節省了程序開發人

員時刻，是當今普遍的可視化編程東西之一。 2 用機床主傳動體系CAD結構與功用 整體結構通用

機床主傳動體系CAD的整體結構流程框圖。關鍵點與軟件首要功用 轉速規模(Rn)與轉速級數Z的確認

由高(nmax)和低(nmin)轉速和公比Ø(挑選方法)確認轉速規模Rn和轉速級數Z。操作上，挑選高

、低轉速和公比，就可得出變速規模和轉速級數數值。
Rn= nmax =Øz-1 Z= lgRn +1
nmin lgØ
德国力士乐导轨滑块HIR导轨VR3-200HX28ZLMA35A式中:Rn爲主軸變速規模：Z爲主軸轉速級數：Ø爲公

比。結構式、結構網與轉速圖的生成依據轉速級

數可確認結構式、結構網，其原則是:①總的傳動副數量少。②傳動副前多後少，變速級比前小後

大。③變速組的傳動副定爲2或3，即Z=3m×2n。選用人機交互方法，按“結構網預覽”按鈕，由核算

機生成結構式與結構網，可挑選滿意的結構網，結構式與結構網、轉速圖的挑選。齒數分配齒輪的齒

數和一方面不該過大，以防止加大兩軸間的中心距，使機床結構龐大，同時還會進步齒輪線速度而增

大噪聲，這兒選用齒數和Sz≤100 ～120：另一方面齒數和不該過小，防止産生根切，對規範直齒圓

柱齒輪zmin≥18，兩軸間小中心距應取適宜，防止兩軸其它結構發作幹涉。齒輪的齒數確認還應符

合傳動比的要求。選用三聯滑移齒輪時有必要滿意三聯滑移齒輪的要求，即大與次大齒輪的齒輪

差

應大于4，確保三聯滑移齒輪左右滑動時能順利經過。齒數分配確認，依據已核算的轉速級數、公比Ø

以及各軸傳動比，點擊“齒數和”按鈕就可確認齒數和，挑選適當的齒數和，再點擊分配齒數按鈕，

就可確認某一傳動組的齒數分配。參數優化參數優化是對傳動體系圖進行優化，確認齒輪參數分配、

傳動比。因爲傳動體系由傳動模塊組合而成，且各模塊已規格化，其傳動副數，變速順序及結構方法

是確認的，可別離對各傳動模塊建立數學模型，當一種傳動方案構成後，可建立相應數學模型優化。

該模塊有兩個變速組三個獨立變量，六個規劃變量(z1，m1，i1，z4，m4，i4)，其他恣意一個齒輪參

數均可由這六個規劃變量表明，建立的數學模型如下:
i2=i1Øx
z2= z1(1+i1)Øx z'2= z1(1+i1)
(1+i1Øx) i1(1+i1Øx)
德国力士乐导轨滑块HIR导轨VR3-200HX28ZLMA35A式中:i1，i2爲齒輪傳動比：Ø爲公比：x爲級比指數

：z1、z2爲齒輪齒數：z'1、z'2爲齒輪的配對齒

數。目標函數: J=m1z1(1+1/i1)/2+m4z4(1+1/i4)/2 目標函數J爲軸距離。約束條件: 傳動比:0.25≤

ij≤2.0 齒輪線速度:0.0≤(pmzjn主/6000 Vmax)≤1.0 Vmax=15m/s 齒輪齒數:18≤z≤100 模數:2≤

m≤14
優化結果還需要進行調整和處理。優化後的傳動體系圖。其它需考慮的問題 ① 主傳動體系重量輕

:要滿意“前密後疏”，“前緩後快”的兩個條件： ② 齒輪數量前面齒輪數多于後邊齒輪數： ③ 

盡量選用公比齒輪，削減箱體軸向尺寸，但徑向尺寸不宜過大。 3 結束語將核算機技能應用在通用

機床主傳動體系的規劃中，改變了傳統的規劃方法，進步了規劃的可靠性，縮短了規劃周期，減輕了

勞動強度。現在，此項研究正在不斷完善中，這將對促進機床行業的開展具有重要意義。
C61160是我廠60年代初引入的具有數顯功用的大型臥式車床，首要用于對汽輪機轉子零部件進行粗加

工。因爲電力電子器件的飛速開展和技能的不斷更新，該設備不能適應工廠産品系列化、快速化開展

的戰略目標。其具體表現爲：原有設備選用的是繼電器邏輯操控，線路老化嚴重，毛病頻繁；且許多

首要電器元件現現已篩選，備件購買困難而且周期長，不易保護；手動人爲操作，不能完結加工程序

操控的運行完結資源的同享目標。因而，爲了合理整合運用工廠資源，完結我廠裝備數字化開展的目

標，經證明提出了對該臥式車床進行全面的電氣和機械改造。以適應核電轉子的開展。

二、機床的結構和特色

德国力士乐导轨滑块HIR导轨VR3-200HX28ZLMA35AC61160由床頭箱、刀架、尾座、閉式中心架構

成機床的主體。冷卻設備、液壓設備、油溫操控等

作爲機床的輔佐設備。
改造前該設備選用的是繼電器操控方法：主軸的變速經過機械換檔完結；刀架由大拖板、中拖板

、小拖板構成，大拖板的運動能夠經過大拖板電機和主軸帶動光杆兩種方法完結，中拖板的運動是通

過中拖板電機完結的，小拖板是經過機械齒輪手動旋轉完結，刀架方位檢測是經過設備數顯表確認。

尾座和頂針的運動別離有兩個電機拖動。

三、規劃方案提出：

德国力士乐导轨滑块HIR导轨VR3-200HX28ZLMA35A爲了確保機床能完結粗加工和精加工，不改變

原有操作方法的情況下，提出了如下改造方案：1

主軸伺服（CT）驅動操控。2刀架大拖板、中拖板改爲滾珠絲杠傳動，選用數字軸操控。3撤銷小拖板

。4原機床的一切動作操控由原繼電器電路操控改爲PLC操控。 
在滿意以上條件的要求下，選用了西門子的802D數控體系，該體系是西門子公司近年來推出的數

字化數控體系，它的車床版規範裝備中帶了一塊PP72/48模板，能夠完結72點輸入和48點輸出的PLC控

制，同時驅動模塊爲兩個單軸功率模塊，能夠帶兩個線性軸和一個模仿主軸，在伺服電機中內置了速

度反應和位移反應傳感器能夠和主機一起構成一個半閉環操控體系從而能達到很高的機床精度。而且

價格適中，具有很高的性價比，能夠很好的滿意設備數控改造的要求。 

四、硬件的裝備與銜接：

德国力士乐导轨滑块HIR导轨VR3-200HX28ZLMA35A因爲C61160車床在對核電轉子進行精加工，因

而選用了1套802D數控體系別離操控刀架的運動。

機床其他一切動作操控則悉數由802D數控體系自帶的PLC操控單元來操控。選用802D體系的首要硬件

裝備爲：
1、PCU主機 1塊 
2、全功用豎直鍵盤 1塊
3、PP72/48模板 2塊 
4、611UE驅動電源 1塊
5、611UE雙軸閉環操控單元 2 塊
6、611UE單軸功率模塊 2塊
7、1FK6電機 2個
8、外接2500P/旋轉編碼器 1個
9、銜接電纜和PROFIBUS數據總線 若幹
10、光柵尺 2根
11、主軸伺服驅動（M420R） 1個
12、手輪 1個

4.1 SITOP電源和電源饋入模塊 
德国力士乐导轨滑块HIR导轨VR3-200HX28ZLMA35ASITOP電源爲PCU模塊和輸入輸出模塊（PP72/48

）供給安穩的直流電源。伺服電源饋入模塊首要

爲功率模塊和611UE模塊供給操控和動力電源，産生母線電壓，同時監測功率模塊的狀況。依據所選

電機的總容量來確認電源饋入模塊功率的大小，選用帶有饋入設備的電源模塊I/RF系列。伺服電源饋

入模塊能否給611UE驅動模塊供電決定于它的脈衝使能信號（端子63與9），操控器使能信號（端子64

與9），內部觸摸器使能信號（端子48與112），這些使能信號通斷都是經過PLC程序來操控完結的。

其上電順序是，內部觸摸器使能信號，脈衝使能信號，操控器使能信號。

4.2 人機界面
德国力士乐导轨滑块HIR导轨VR3-200HX28ZLMA35A人機界面首要用于圖形的顯現，數字與符號的

輸入等。其間包含操作面板（MCP），NC鍵盤，液

晶顯現屏三部分。依據該機床的特色，選用一種與802SMCP相同的機床操作面板，MCP背後的兩個50芯

扁平電纜插座能夠經過扁平電纜與PP模塊的插座銜接。NC鍵盤經過SIEMENS 公司供給的專用電纜跟

PCU的X10銜接。液晶顯現屏與PCU板集成爲一體。
三者之間的通信方法是這樣的：PCU接口X4與P72/48經過PROFIBUS總線銜接，PCU1接口X8與

P72/48接口X1跟SITOP電源相連，SITOP電源爲它們作業供給恒定電源。

4.3 PCU數控單元
德国力士乐导轨滑块HIR导轨VR3-200HX28ZLMA35APCU數控單元是CNC操控部件的核心，依據NC和

PLC存儲容量的不同，該機床選用PCU50列。PCU數

控單元包含NC CPU和PLC CPU，它經過PROFIBUS總線銜接，完結了對伺服電源模塊的操控，主軸伺服

驅動設備操控，進給伺服驅動設備等的操控。

4.4 驅動體系和伺服電機
SIMODRIVE611UE配備PROFIBUS接口模塊用于速度環和電流環操控。伺服電機選用1FK6系列，編碼

器爲1VPP正弦波。802D的方位環操控由PCU完結。SIMODRIVE611UE操控模塊均爲雙軸模塊，可依據

PROFIBUS的裝備作爲單軸模塊運用，而且能夠在同一個模塊上設定一個疊加軸（模仿主軸）。

SIMODRIVE 611 UE 的模仿輸出接口X441用于輸出主軸速度給定（±10V），而SIMODRIVE 611 UE上的

數字輸出接口可用于模仿主軸的正、回轉使能操控。WSG接口X472用于銜接主軸編碼器（TTL）作爲速

度反應。

五、軟件規劃

德国力士乐导轨滑块HIR导轨VR3-200HX28ZLMA35ASINUMERIK 802D的軟件規劃便是處理NCK和MCP

之間，NCK和PLC之間，PLC與MCP之間的接口信號，

NC的參數裝備（包含各種補償）以及PLC報警文本。NCK、PLC和MCP之間既彼此獨立，各自負責一部分

功用；又彼此，彼此交流信息。

5.1 通訊電纜和PROFIBUS裝備
在調試802D數控體系或611UE驅動器時個人核算機是*的東西.RS-232通訊電纜是銜接兩者

的途徑.因而確保通訊電纜接線方法正確對錯常重要的,RS-232通訊電纜用于PLC編程和611UE驅動

器銜接。
德国力士乐导轨滑块HIR导轨VR3-200HX28ZLMA35ASINUMERIK 802D是依據PROFIBUS總線的數控體

系，輸入輸出信號是經過PROFIBUS傳送的，方位調

節（速度給定和方位反應信號）也是經過PROFIBUS完結的，因而PROFIBUS的裝備對錯常重要的。在設

計過程中運用一個數字坐標軸來攜帶主軸給定和反應的方法完結對主軸的操控，攜帶軸有必要是

611UE

模塊的A通道。PROFIBUS地址有必要是12或10，因爲選用的是單軸模塊所以PROFIBUS的地址是10。

5.2 PLC的調試
一般情況下，在802D的各個部件銜接完畢後，則需開始調試PLC的操控邏輯。至關重要的是有必

要

在一切有關PLC的安全功用悉數准備後才幹開始調試驅動設備。

5.2.1PLC應用程序
德国力士乐导轨滑块HIR导轨VR3-200HX28ZLMA35A創建一個802D的PLC應用程序非常簡略。本次規

劃是按照西門子802D規範裝備，能夠依據體系工

具盤中供給的PLC應用程序實例（車床版）和子程序庫，選用適宜的子程序。
在運用PLC實例程序或子程序庫，有必要運用體系供給的規範車床和銑床初始化文件（用二進制

格

式將東西盒內的初始化文件運用PCIN軟件下載到802D中，文件路徑：Date\\Setup\\setup_t.ini）。
802D多允許64個子程序，其間子程序0到子程序31爲用戶預留，子程序32到子程序63爲子程序

庫占用。用戶能夠依據實際情況在子程序32到子程序63之間選用自己需要得程序，而且修正相關參數

。其間下列子程序在規劃中被調用並修正輸入輸出部分地址。

5.2.2PLC用戶報警
德国力士乐导轨滑块HIR导轨VR3-200HX28ZLMA35APLC報警對錯常有效的診斷手法之一。例如某一

操作是PLC邏輯所制止的，或許某一輸出條件摸有

滿意，這時如果激活相應的報捷，操作人員或許維修人員可馬上得知其操作過錯或硬件有毛病的原因

。

六、驅動器的調試

只要在一切安全功用悉數收效後，如PLC操控的急停、硬件限位和電源饋入模塊的使能等邏輯，

才幹進行驅動器的調試。驅動器的調試和優化借助于東西盤上供給的東西軟件SIMOSOMU來完結，發動

SIMOSOMU軟件夠，首要進行參數裝備，即電機的選型，PROFIBUS地址。在電源饋入模塊使能端子悉數

閉合後，將坐標軸移動到適中方位，然後經過SIMOSOMU軟件進入PC機操控狀況（方位開環），即可進

行速度環和電流環的參數優化。

七、NC調試

7.1裝初始文件
在制造商口令下，經過東西盒中的通訊軟件PCIN，下載初始文件（Setup_T.ini）。

7.2 通用機床數據（MD10000？—MD18999）
德国力士乐导轨滑块HIR导轨VR3-200HX28ZLMA35A通用機床數據首要用于對機床坐標軸的界說、

PLC運行時刻的設定與監控、用戶數據自界說參數

的設定等。
MD10000[0]=X //機床坐標軸名X軸
MD10000[1]=Z //機床坐標軸名Z軸
MD10000[2]=SP //機床坐標軸名SP軸
MD11240 =6 //PROFIBUS現場總線的裝備

7.3 根本通道類機床數據（MD20000—MD28999）
德国力士乐导轨滑块HIR导轨VR3-200HX28ZLMA35A根本通道類機床數據首要用于通道的設定、幾

許坐標軸的設定和選用、G功用的選用等。
MD20000=C61160 //通道名
MD20050[1]=5 //設定機床所用幾許軸號爲5
MD20050[2]=2 //設定機床所用幾許軸號爲2
MD20080[0]=X //設定通道內該機床編程用的軸名
MD20080[1]=Z //設定通道內該機床編程用的軸名
MD20080[2]=SP //設定通道內該機床編程用的軸名