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HIR交叉滚柱导轨滑台VRU2095 VR2-135HX23Z

日本进口HIR海瑞代替THK交叉滚子导轨
日本进口HIR海瑞代替IKO交叉滚柱导轨
日本进口HIR海瑞代替米思米滑台滑轨
日本进口HIR海瑞代替INA直线轴承
日本HIR滚珠丝杠*经销商
VRU1025 VRU1035 VRU1045 VRU1055 VRU1065
VRU1075 VRU1085 VRU2035 VRU2050 VRU2065
VRU2080 VRU2095 VRU2110 VRU2125
VR1-20HX5Z VR1-30HX7Z VR1-40HX10Z VR1-50HX13Z VR1-60HX16Z

VR1-70HX19Z VR1-80HX21Z VR2-30HX5Z VR2-45HX8Z VR2-60HX11Z

VR2-75HX13Z VR2-90HX16Z VR2-105HX18Z VR2-120HX21Z VR2-135HX23Z

VR2-150HX26Z VR2-165HX29Z VR2-180HX32Z

HIR交叉滚柱导轨滑台VRU2095 VR2-135HX23Z該數

控龍門加工中間由德國WALDRICHCOBURG公司于

1983年生産制造，機床爲雙龍門且可以單獨控制

操作，型號爲20-10- 600CNC。原機床共有X1軸、XA1軸(雙龍門同步移動)、Y軸(滑板)、Z軸(滑枕)

、W1軸、WA1軸(橫梁同步移動)、S軸(主軸)、C軸(旋轉事情台)、A 軸(附件軸)9個軸，配有12個附

件頭。原控制體系接納SIEMENS8MC數控控制體系，X軸利用旋變化壓器做位置檢測並配以呆板同步

傳動杠來包管立柱移動的同步要求。其他控制軸接納感到同步器做位置檢測元件，橫梁移動接納直

流電動機串聯運行並配以呆板同步傳動杠來連結傳動的同步，並在一側設有交換微調電動機作爲調

整之用。機床傳動全部接納模擬直流伺服體系控制。

機床技能規格和參數：

X軸行程:0--27000mm,速度:5--10000mm/min；
Y軸行程:0--8000mm,速度:5--6000mm/min；
Z軸行程:0--1000mm,速度:5--3000mm/min；
W軸行程:0--3900mm，速度:5-2000mm/min；
主軸具有定向成果,2個檔位,一檔轉數爲6～275r/min；二檔轉數爲17～750r/min。

數控體系的改革

HIR交叉滚柱导轨滑台VRU2095 VR2-135HX23Z選用西門子840D數控體系改革原數控龍門銑床的

SINUMERIK8MC 數控體系。新體系包羅“10.4"

彩色TFT(OP031)表現器、 MMC103帶硬盤。MMC軟件版本爲5.3版本,WINDOWS95操作體系,“3.5"軟驅

，R232尺度通訊口。NCU爲572.3體系，軟件版本爲840D的5.3版本。PLC接納S7-300輸入/輸出模塊

，同時利用840數控體系的PROFIBUS接口加裝13個S7-ET200BPLC模塊 (此中兩塊模擬輸出模塊)，建

立4個遠程控制分站。該接口數據傳輸速度爲1.5Mbaudrate,遠高于X122接口187.5Kbaudrate的傳輸

速度,提高了數據傳輸速度。各分站之間接納西門子專用通訊電纜,與CPU舉行數據通訊,這樣即節省

控制電纜利用數量,也低沈了電氣妨礙率。該機床還具有龍門軸成果及主-從成果(緊張辦理X1、

XA1,W1、WA1同步運行)以及五軸聯動成果,中文表現,尺度的牢固循環,具有840D尺度的體系成果。

驅動體系及電動機的配置

HIR交叉滚柱导轨滑台VRU2095 VR2-135HX23Z選用了西門子611D數字伺服驅動體系及1FT6系列

交換伺服電動機改革X1軸，XA1軸,Y軸，Z軸，

W1軸，WA1軸,S軸，選用西門子611D數字模塊舉行控制。

PLC部門

HIR交叉滚柱导轨滑台VRU2095 VR2-135HX23Z選用西門子S7－300和S7-ET200B改革原S5-PLC。

接納SIEMENS840D尺度機床控制面板及用戶操

作面板實現機床的一些資助舉措和成果。

機床尺度成果設置

首先議決根據原機床尺度成果，自行計劃電氣原理圖，並構造現場安置調試舉行PLC、NC聯機

調試。

議決選用HEIDENHAIN直線光柵尺(LB382C)變更原Y軸、Z軸、W1軸、WA1軸測量體系。用

HEIDENHAIN的增量編碼器 (ROD485)變更原X軸位置編碼器，主軸定向編碼器。X軸同步成果利用2台

增量編碼器(ROD485)。利用840D的龍門軸成果實現X1軸、XA1 軸兩台電動機的同步運行。W軸同步

成果利用LB382C直線光柵尺(左右各安置一根直線光柵尺)。利用840D的龍門軸成果，實現W1軸、

WA1軸2台電動機的同步運行，並在WA1側設有微調電動機作爲手動橫梁水平調解之用。

主軸根據滑枕上安置的靠近開關與附件銑頭上安置的靠近開關組合差異，議決PLC步調方式，

可舉行自動、手動安置附件銑頭以及差異附件銑頭差異功率限定，用以掩護附件銑頭不超功率舉行

工件切削。

機床數據配置

HIR交叉滚柱导轨滑台VRU2095 VR2-135HX23Z對付一台尺度的數控龍門加工中間，根據機床實

際事情必要作了以下機床數據配置。

X1,XA1,Y,Z,W1,WA1,S軸的NC參數配置；
X1,XA1,Y,Z,W1,WA1,S軸的驅動參數配置；
X1,XA1,Y,Z,W1,WA1,S軸的驅動優化；
X1,XA1,Y,Z,W1,WA1軸的螺距補償。

議決PROFIBUS總線對機床上各個用戶操作站舉行硬件組態聯機及設定。設頂用戶報警信息及操

作信息的方式和表現、附件頭裝卸的步調方式、840D控制體系尺度成果的實現。

PLC控制步調的計劃及聯機調試

除了計劃該機床正常事情所需種種成果的PLC步調外，針對付該數控龍門加工中間特別成果，

也作了以下PLC步調計劃及調試。

HIR交叉滚柱导轨滑台VRU2095 VR2-135HX23Z利用兩台增量編碼器，X軸龍門軸同步成果的PLC

步調計劃及調試。利用兩根LB382C直線光柵尺

，W軸龍門軸同步成果的PLC步調計劃及調試。W軸橫梁自動、手動調平PLC步調計劃及調試。主軸及

附件銑頭的功率限定的PLC步調計劃及調試。

根據滑枕上安置的靠近開關與附件銑頭上安置的靠近開關組合差異，種種附件銑頭的自動辨認

及裝卸的PLC步調計劃及調試；*資助銑頭裝卸妨礙時的手動緊急處理懲罰的PLC步調計劃及調試

；橫

梁前傾後傾的(掃刀裝置)PLC步調計劃及調試；對各個座標軸限位的PLC步調，各個坐標軸

Reference 步調計劃及調試；根據機床要求的用戶報警信息及操作信息的PLC步調計劃及調試。

HIR交叉滚柱导轨滑台VRU2095 VR2-135HX23Z數控機床妨礙報警對機床操作者及維修技能人員

，在操作和維修起很大作用，因此該機床妨礙

報警分別級別計劃爲：機床緊急制止、相應及相幹舉措制止、報警提示延時後制止相應舉措、報警

提示。機床計劃爲自動檢測主軸附件利勤奮率，在到達大設定負荷時孕育産生報警信息,高出

大設

定負荷時制止相應進給舉措。利用簡略的中文語言對報警舉行形貌，並提供相幹的妨礙診斷信息。

爲掩護機床，報警後相應妨礙、診斷信息不經手動打掃不得自動消除。上述信息在CNC表現器上進

行中文表現設定。

床甯靜掩護、操作互鎖的PLC步調計劃及調試。包羅主軸換檔的PLC步調計劃及調試；各個用戶

操作站手動成果的PLC步調計劃及調試,數控體系面板及擴展機床面板調試；其他資助成果的PLC程

序計劃及調試。

HIR交叉滚柱导轨滑台VRU2095 VR2-135HX23Z議決配置SIEMENS840D數控體系，西門子611D數字

伺服驅動體系及1FT6系列交換伺服電動機和

選用西門子611D數字模塊、S7- 300數字量輸入輸出模塊、ET200B模塊等硬件。利用西門子專用

TOOLBOX軟件，舉行PLC步調計劃以及840D數控體系NC機床數據精確配置，一次調試告成，到達了原

機床計劃成果，在很短時間內試車告成，投入生産利用。同時，也使我們相識了SIEMENS840D數控

體系良不壞性能，積累了數控機床計劃和調試的經曆。
日本的森精機制作所(Mori Seiki)的計劃師和工程師從一開始就獨具預見性地提出，在金屬加工系

統中，使其孕育産生劇烈振動的振動源均是緊張來自機床本身根本布局配置上的不合理。這是在他

們著

重研究和分析了各直線活動軸之間的相互幹系和切削力是怎樣快速分別作用與轉達于高速活動著的

大重量高剛度的機床活動構件上之後得出的結論。
他們認爲，在加工進程中驅動力都不黑白常精確地作用在活動件的重心。因而在高切削速度尤其在

較大進給速度條件下，有孕育産生旋轉活動的趨勢。這不行克制的旋轉活動和由于活動件孕育産生

的慣性作

用，都市引起機床的振動和使機床構件比方機床床身或立柱等鑄件等産生彎曲和變形。
但人們卻沒有充足地了解這一點，也沒有很不壞地辦理這一長期困擾制造業的技能難題。很明顯的

一

個從根本的辦理問題的方案是在機床布局的計劃上，將驅動力盡大概作用于活動件的重心，即重心

驅動(DCG)。
但在實際中又出現一個問題，我們不能把一根滾珠絲杠直接地議決其重心(中間有機床零部件，沒

有空間位置)。比方：在臥式加工中間上，第四軸事情台恰不壞位于Z軸重心位置上，以是不能將滾

珠

絲杠安置在這一理想的位置。
森精機制作所的計劃師在新開辟的DCG驅動的立式加工中間上，把Z軸和Y軸的活動組件配置在兩根

滾珠絲杠之間，形成一個理想的卻是假造的重心，但卻能孕育産生與實際的驅動力議決重心*雷

同的

結果。極不壞地克制了各軸舉行驅動時孕育産生的振動和彎曲，縱然活動組件在舉行高速活動時，

重心也

不會産生變革，從而實現了穩固驅動。
HIR交叉滚柱导轨滑台VRU2095 VR2-135HX23Z據森精機制作所介紹，他們從理論和實際上都作到了

DCG驅動。他們特地將這一計劃原理體現在DCG

爲名的牌號上。
直至現在，該公司已經有三種加工中間，利用了DCG牌號：一款是NV4000 DCG立式加工中間和

NH4000 DCG與NH6300 DCG兩台臥式加工中間。其緊張特點雖然是運用了DCG計劃原理和以下兩項設

計原則舉行計劃：
加工中全部的作用力必須是能議決立柱轉達至機床床身，以形成一閉合式的力轉達回路。
在包管機床緊張零部件有充足強度、剛度和良不壞的振動阻尼特性的前提下，須對機床緊張零部件

進

行數字化分析，以使活動件重量小化。
經制作所對機床舉行的大膽計劃，機床能10倍以上地減小振動，並在不降落外貌粗糙度和多少形狀

精度的前提下，顯著提高加工中的直線進給活動的加/減速度，同時提高*利用壽命。
此中的NV4000 DCG立式加工中間，從整機的總體計劃方案，確比平凡立式加工中間技高一籌。首先

是拱形布局的立柱和Y和Z軸的DCG驅動要領。拱形立柱，具有高剛度的特點，從拱形立柱的上方加

工出兩個深孔，用以對稱安置兩套滾珠絲杠，爲典範的DCG驅動布局。因此，使機床Z軸(主軸)從理

論和實際上連結了零懸挂。
雙滾珠絲杠DCG驅動方案在Y軸(滑座橫向)上應用，是將兩套滾珠絲杠對稱地安置在機床床身鑄件兩

側。緊張由兩套滾珠絲杠構成的驅動裝置中間與Y 軸滑座中間重合，形成DCG驅動。X軸(事情台縱

向)被計劃在在事情台中間位置，由一套滾珠絲杠驅動。這套滾珠絲杠計劃得很靠近Y軸滾珠絲杠中

心位置。這是由于X軸重心位置處沒有別的機床部件的緣故使然。
據制作所介紹，他們按三套滾珠絲杠的機床代價給用戶提供五套滾珠絲杠的VMC，且極不壞地警備

振

動，提高産風致量，極大地提高了生産效率。
HIR交叉滚柱导轨滑台VRU2095 VR2-135HX23Z該系列的兩款臥式加工中間的特點是計劃了將主軸箱

擺設在活動箱中的新型箱中箱布局，使其運

動安穩剛性又不壞。並將雙滾珠絲杠DCG驅動方案應用在X軸和Z軸上(尺度型)。爲淘汰活動件重量

，Y

軸計劃成由一套滾珠絲杠驅動方案。
據開辟工程師介紹，這種配置是使機床既能實現高加速度加工，又能到達零件的高加工精度的佳

立室。在X軸上的兩根滾珠絲杠計劃因素別位于X軸滑座的上下方，與滑座重心重合，具有顯著的減

振與高生産效率的雙重結果。
據制作所介紹，該系列産品緊張用于要求加工精度高、批量小的生産車間。比方模具，醫療東西和

航空航天工業等産品的制造商將成爲該體系加工配置的購買者。
近來我們用NUM1040數控體系和相應的驅動及伺服電機對分度事情台1、X軸舉行了數控化改革，機

械上取失了全部挂輪，不但操作簡略，還提高了傳動精度。電氣控制全部用PLC代替原來的繼電

器

邏輯，簡化了電路布局。經檢測加工出的齒輪累積誤差到達0.0052mm，齒距毛病0.0038mm，6齒距

差 0.0046mm，徑跳0.009mm，加工工件精度劃一性不壞，改革取得*告成。

2. 數控改革方案

ZSTZ315/630 C3磨齒機的緊張參數如下：
事情台直徑：315mm/630mm    事情台承載：200kg/400kg
X軸行程：360mm                      砂輪磨削角：14~26度
滑座衝程長度：20~225mm        衝程次數：75~315/Min
原機床的活動議決種種呆板傳動來完成，分度事情台（B軸）和X軸根據加工齒輪的大小，模數和齒

數利用三級挂輪實現展成磨削活動。改革後X和B軸伺服電機軸分別議決連軸器直接與各自絲杠連接

，取消挂輪減小傳動誤差。爲了低沈改革成本，收縮改革周期，顛末研究論證，確定命控化改革方

案如下：
（1）用NUM1040數控體系對磨削加工的展成活動舉行控制，用交換數字驅動模塊MDLA和BPH伺服電

機驅動X和B軸，利用電機內置3072線編碼器組成半閉環控制。運用數控體系對X和B二軸聯動和插補

運算完成種種齒輪型面的加工。
（2）利用NUM1040體系內置的PLC成果模塊對機床操作、液壓、冷卻、潤滑、砂輪起/停和滑台衝程

等實現控制，代替了原機床的繼電器邏輯線路，提高了機床穩固性和可靠性。
（3）保留原機床砂輪修整器的呆板部門，將原來砂輪修整用的直流電機改爲3 x 380V，1200R/Min

，30W  的交換微型電機，增長一個小型換相打仗器即可實現修整1和修整2的成果。
（4）保留砂輪驅動電機和滑台衝程電機，液壓，潤滑和冷卻部門穩固。

3. 數控體系的配置

（1）CNC硬件模塊的組成
HIR交叉滚柱导轨滑台VRU2095 VR2-135HX23ZNUM1040 是集CNC、PLC于一體的全成果數控體系，能

控制1-6個軸（4軸插補），根本配置的輸入/

輸出點數是64I/48O（可擴展爲256I/O），1-3 個手輪，8.4 寸液晶彩顯。能實現從*軌迹控制

到外部配置的監控。 CNC體系硬件接納了CMOS電路，光纖通訊技能及模塊化計劃頭腦，淘汰了體系

和外界的連線，提高了整個機床電氣體系的可靠性。體系緊張由電源、CNC、驅動模塊組成。體系

軟件具有開放性和友不壞界面，可提供資助性編程要領和強大的通信成果，完善的絲杠螺距誤差補

償

和多種插補要領，用戶可以方便地根據加工特性必要編寫本身的牢固循環。體系的硬件配置如下：

1

（2）PLC步調的模塊化計劃
HIR交叉滚柱导轨滑台VRU2095 VR2-135HX23ZNUM 數控體系爲內置式PLC布局，本機床外加二塊32輸

入/24輸出（輸出帶繼電器，每只繼電器有動

合/動開觸點各2對）I/O擴展板。接納梯形圖編程語言，模塊化步調計劃，根據控制成果PLC步調編

寫成多個模塊，每一個模塊完成成果，各成果模塊統一由主任務模塊循環調用。這樣計劃的程

序可讀性強，邏輯控制可靠性高。緊張模塊有：
    %INI—體系初始化模塊：完成控制體系參數的設置與優化查抄。I/O端口、定時器、計數器預

置。堆棧、數據掩護區、數據互換區的肇始地點及容量的確定等。
    %TS—主任務模塊：完成對各成果模塊% FP的循環調用。
    %TP1~n—成果模塊：處理懲罰與CNC的數據互換；伺服軸進給控制；成果代碼處理懲罰，砂輪

修整控制

；滑台活動控制；操作面板處理懲罰，報警文本處理懲罰等。
    %TH—制止處理懲罰模塊：實時處理懲罰隨機變亂。