HIR交叉滚柱导轨滑台VRT1025A VRT3180A VR9-1200HX60Z
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日本进口HIR交叉滚子滑台

VRT1025A VRT1035A VRT1045A VRT1055A VRT1065A

VRT1075A VRT1085A VRT2035A VRT2050A VRT2065A

VRT2080A VRT2095A VRT2110A VRT2125A VRT3055A

VRT3080A VRT3105A VRT3130A VRT3155A VRT3180A

VRT3205A
VR9-200HX10Z VR9-300HX15Z VR9-400HX20Z VR9-500HX25Z VR9-600HX30Z
VR9-700HX35Z VR9-800HX40Z VR9-900HX45Z VR9-1000HX50ZVR9-1100HX55Z

VR9-1200HX60Z

HIR交叉滚柱导轨滑台VRT1025A VRT3180A VR9-1200HX60Z對原有的重型臥式車床及軋輥車床舉行當

代化的數控改革是一條投資少、收效快、結果顯著的捷徑

。用戶廠要求數控改革後的重型臥式車床及軋輥車床，既要實用于材質爲普鋼、鍛鋼、合金鑄鐵、

高速鋼、高銘鋼等軋輥的粗、精加工工序的高效重負荷切削，又要能完成外圓、內孔、端面、錐面

、內外螺紋、圓弧及種種曲線複合孔f的高精度、低粗糙度的高效自動切削。現在，唐山重型機床

廠已告成地爲我國大的冶金軋輥制造企業的平凡重型臥式車床C61125A,C61160,C61200G舉行了數控

化、當代化改革，取得了較不壞的經濟效益。

HIR交叉滚柱导轨滑台VRT1025A VRT3180A VR9-1200HX60Z2 平凡型與全新數控型重型臥式車床(軋

輥車床)緊張參數及性能比擬(見表1)

表1

q

以C 61 20 0平凡型與全新數控重型臥式車床爲例。
從表1比擬中可知:
(1 )平凡型與全新數控型重型臥式車床及軋輥車床的主參數、主傳動轉速範疇(表1中前7項)根本一

致。
(2 )縱、橫向進給量範疇:平凡型 : 進給範疇窄，且爲有級變速，完成進給量活動和車削螺紋活動

，寄托主傳動、進給箱、光杠、絲杠、溜板箱、架等部件多組變速機構聯動來實現。完成快速移動

必要有專門的快速電機驅動，且速度是數控機床的一半。
全新數控型:進給範疇寬，無級變速，可根據必要恣意調解，種種進給加工活動均爲疏散傳動，各

活動軸線都有本身的交換伺服驅動電機、呆板降速體系，聯合主軸所配置的旋轉位置編碼器，在數

控體系統一控制下完成主軸、縱向Z軸、橫向X軸組合進給活動。快速移動速度是平凡型的2倍，同

時也就意味著空行程的活動效率提高了2倍，資助准備時間收縮了一半。
(3 )切削加工原理(以加工冶金軋輥上的龐大孔型爲例):平凡 型 : 加工時需用種種成型樣板具用

已加工完的工件去找正待加工工件孔型舉行對輥車削加工，效率低，精度差。加工的圓弧過渡曲線

尺寸、表面精度不穩固、效率低，難以順應孔型多變的要求。
全新數控型:加工時由數控步調控制X軸、2軸插補聯動和主軸S轉速自動變動，發動可轉位頭完成平

面坐標系內恣意孔型曲線的加工，效率高精度高。恣意孔型的變革，只要變化加工步調即可順應。
從以上的分析比擬可以看出:對平凡重型臥式車床或軋輥車床的數控化改革緊張偏重于主傳動部門

的提高如注和縱、橫向進給部門的當代化.妓化計劃。

3 數控化改革計劃內容

床身拆除原有光杠和絲杠，導軌重新磨削加工，大縱向鑲裝高精度斜齒條。

HIR交叉滚柱导轨滑台VRT1025A VRT3180A VR9-1200HX60Z主傳動主軸和齒輪體系優化處理懲罰，主

軸尾部加裝編碼器，調速體系更新爲先輩的全部字直流調速或

交換變頻調速體系。
縱向、橫向進給體系排除原機床的架、溜板箱、進給箱，重新計劃制作一套數控架、溜板箱、框式

台(或多工位轉塔台)。
3.1數控架
由架拖板橫滑板、橫向進給傳動鏈組成大拖板在床身縱向導軌上移動，接納貼塑導軌副、自動潤滑

來低沈摩擦系數。橫向傳動鏈由交換伺服電機驅動降速齒輪、滾珠絲杠(螺母)副架橫向滑板完成橫

向(X軸)進給活動。
3.2 數控溜板箱
它是縱向超長距離高精度進給活動的要害傳動元件，對付活動距離高出6m的重型活動部件，同時又

有定位精度要求的進給活動尤1冬緊張。大縱向(Z軸)的進給活動由交換伺服電機驅動，接納雙小齒

輪消隙傳動布局。傳動鏈內部利用斜齒輪螺旋原理及中間軸軸向移動驅策雙小齒輪相對斜齒條轉動

，實現消隙傳動的目的。
縱 (Z軸)、橫(X軸)向進給活動軸線接納精密光柵尺作位置檢測反饋元件，組成閉環控制。
3.3 框式台
在架橫滑板、台體左右兩側均安置有高剛性強力排，排可沿工件徑向作仲縮、定位、夾緊活動，保

證架在加工範疇內大懸伸時剛度充足，確保切削精度。同時具備快速換布局，使具有高精度定位功

能。當配置專用附件時，還可車削內孔、內螺紋、內錐孔等。
3.4 架走台和懸挂式操作按鈕站
從人性化計劃角度計劃出便于操作者操作和加工的架走台和懸挂式操作按鈕站。操作者站在架上，

議決懸挂按鈕站即可實現對機床零件加工主活動、進給活動的會合控制。
3.5 配裝英國“雷尼紹”側頭
便于對工件各加工部位的檢測。
3.6 數控體系
HIR交叉滚柱导轨滑台VRT1025A VRT3180A VR9-1200HX60Z可根據成果必要恣意選用西班

牙"FAGOR"8040或8055,德國“西門子”802D或840D等數控體系。數控

體系可控制X,Z兩進給軸和主軸S，具有直線及圓弧插補、螺距誤差補償、具半徑補償、具長度補償

及具磨損補償等成果，同時可實現圖形模擬、藍圖編程、妨礙自診斷、多種參數的存儲及調用等功

能。

1

4 全新數控型與數控改革型重型臥式車床(軋輥車床)緊張性能參數比擬

以C 61 20 0全新數控型與數控改革型爲例(見表2)
從表2比擬中可知:
(1 )全新數控型和數控改革型重型臥式車床及軋輥車床的主參數(表中前6項)基體劃一;
(2 )主傳動的性能參數兩者劃一，但數控改革型的床頭箱內部的呆板布局比數控重車龐大，維護略

困難些;
(3 )要害的、決定機床整機性能的核心部門縱、橫向進給活動的技能參數兩者劃一，布局計劃也一

致;

表2

1

(4 )在床身大縱向架活動導軌防護中，全新數控重車的計劃布局可以將導軌鑲鋼，同時全長用防護

罩防護，有利于活動精度的長期連結;而數控改革重車因床身是舊機床的，故布局上受限，不能對

導軌全防護。只管可鑲鋼帶但在長期運行時，鐵屑等物難免會陵犯床身導軌面，對精度孕育産生影

響。
爲了科學地舉行機床産品的創新計劃，比年來出現了新的創成式的機床計劃要領，該要領是根據具

和被加工外貌信息，分析被加工外貌的成形活動，舉行活動成果創成，形成活動成果模塊，並將各

活動成果模塊按差別的裝置幹系組合起來，形成機床總體布局布局方案。本文緊張介紹怎樣舉行運

動成果模塊的創成和模塊的裝置。
2 活動成果模塊的創成
HIR交叉滚柱导轨滑台VRT1025A VRT3180A VR9-1200HX60Z機床根本布局形態創成因此活動創成爲根

本的。根據活動成果創成得到的活動布局式是不形象的，

必要把每個坐標偏向的活動與一個或多個活動件討論起來，我們把這個活動件稱爲根本活動成果模

塊，借助根本活動成果模塊對機床舉行布局形態創成，才氣使活動布局式具體化、直觀化。
成果模塊的根本尺寸創成
在機床的活動成果布局式中，因此地基爲基准的，將活動分配給具側和工件側。如活動成果布局式

W/X.ZY/gp/T[“W ”表現工件，“T”表現具，用“.”表現根本(地基)位置，從根本位置到“W ”

之間表現工件側，“X”表現該側分配有X 坐標偏向的活動，從根本位置到“T”之間表現具側，“

ZY”分別表現該側分配有Z 坐標和Y 坐標偏向的活動，“gp”表現主活動爲具的回轉活動，“/”

爲分開符]。下面將分具側和工件側來介紹機床布局形態創成要領和步驟。
創建機床總體坐標系，確定加工空間(圖1a)。由加工空間初定活動行程。

(a)
(b)
圖1 具與加工空間位置幹系
HIR交叉滚柱导轨滑台VRT1025A VRT3180A VR9-1200HX60Z根據坐標系確定具主軸方位。比方：具的

切削活動爲gp，選擇臥式布局主軸箱(圖1b)。
確定實現具側活動成果的布局形態。根據活動行程、活動單元的性質及上一級模塊來確定聯合部及

下一級模塊的相幹形狀和尺寸。
確定實現工件側活動成果的布局形態。比方：以工件的加工空間爲基准，可確定事情台的位置。根

據X 偏向行程和事情台聯合部的尺寸可確定底座的長度或寬度，底座高度的確定要餍足加工空間中

三維尺寸的需求。
工件側與具側的尺寸和諧。思量行程、退及幹涉幹涉等環境需對二者的尺寸舉行和諧。
活動成果模塊的數據布局形貌
活動成果模塊的空間尺寸和形狀可以在Auto-CADADS用以下的數據結會商要領來形貌：
struct CParameter {intType：
struct MsizePara{
 
ads realCy1D1，Cy1D2，Cy1L：//圓柱或圓台的上、下頂徑和高度
ads realCubeX，CubeY，CubeZ： //立方體的長、寬、高
intSideN： //恣意多邊形的邊數
ads realRelX[SideN]，RelY[SideN]，RelZ[SideN]：//多邊形各邊長度
}：
}MSize：
voidSetMSize(structCParameter*s，intModelNo)：//設置模塊尺寸
voidGetMSize(structCParameterCs，intModelNo)：//檢出模塊尺寸
HIR交叉滚柱导轨滑台VRT1025A VRT3180A VR9-1200HX60Z以活動成果布局式爲根本得出的各個活動

成果模塊在空間應餍足裝置幹系，也便是恣意一個活動功

能模塊在空間的肇始位置取決于上一個成果模塊的位置和尺寸，而它的位置和尺寸又影響下一個功

能模塊的肇始位置，因此僅靠以上的數據結會商要領來形貌成果模塊還不能實現各模塊間的空間自

動裝置，也不能實現在CAD中的尺寸參數化驅動，以是還需對成果模塊的數據布局增長形貌參數及

要領，具體如下：
struct CParameter {
…
ads pointLocation： //成果的肇始位置
ads pointOriention： //成果的偏向矢量
…
}：
voidGetOriention(struct CParameter*s ，int ModelNo)：//檢出模塊的偏向矢量
voidSetOriention(struct CParameter*s ，int ModelNo)：//設置模塊的偏向矢量
voidSetLocation(struct CParameter*s ，int ModelNo)：//設置模塊的肇始矢量
voidGetLocation(struct CParameter*s ，int ModelNo)：//檢出模塊的肇始矢量 

圖2 束縛幹系示例

圖3 構件模塊的裝置聯接幹系
HIR交叉滚柱导轨滑台VRT1025A VRT3180A VR9-1200HX60Z引入成果模塊數據布局及要領來形貌成果

模塊，在計劃進程中可以對其舉行頻仍疏散、組裝和調解

。別的，創建成果模塊的數據庫，構成AutoCAD的圖庫的一部門，可以越發高效、方便地計劃出形

式各別的機床。
3 模塊裝置的尺寸參數驅動
成果模塊有了以上的形貌參數的要領後，爲模塊間的裝置提供了須要的依據，而要真正完成模塊間

的空間裝置還必須創建模塊間的多少束縛幹系。
多少束縛幹系
多少束縛幹系是創建基于束縛的參數化技能的要害地點。本文在確定布局模塊間的裝置幹系時接納

了多少束縛。
多少束縛可以分爲兩大類：布局束縛和尺寸束縛。布局束縛是根據多少元素之間的拓撲幹系或別的

幹系表現的束縛。它又分幹系束縛和非幹系束縛。幹系束縛包羅平行、垂直、傾斜、相切、同心、

貼合、對稱、成比例等(圖2)。非幹系束縛包羅自身水溫和自身垂直。尺寸束縛則是議決各多少元

素的尺寸表現的束縛，比方距離、角度、半徑、直徑、倒角等。
裝置幹系
各構件模塊的形狀和尺寸確定後，它們之間的裝置幹系由幹系束縛來限定。在計劃進程中要不停修

改構件模塊的尺寸和形狀，爲了使修改的模塊不影響整個機床的總體裝置幹系，在得到總體裝置圖

之前，必須要遍曆全部的模塊以果斷模塊間的連接幹系和拓撲幹系，並對其舉行記錄。爲此定義一

個如圖3所示的鏈表布局來記錄它們的連接幹系和拓撲幹系。
圖3中ai表現模塊的自身指針，bi表現模塊的幹系指針。本文接納的數據布局有利于實現尺寸參數

驅動，即當構件模塊的尺寸變化後，它與別的構件模塊之間的拓撲幹系穩固。更有利于系列化、標

准化計劃以及對現有計劃作承繼性修改。
HIR交叉滚柱导轨滑台VRT1025A VRT3180A VR9-1200HX60Z通常，HPC銑削被形貌爲能餍足提高金屬

去除率要求的銑削加工，這是決定一個加工進程性能潛力

的要害技能量值，與傳統的加工技能相比，要提高200%到500%。更廣義的表明便是，HPC這一名詞

還意味著對整個加工工藝鏈舉行優化，目的是將生産成本低沈10%到30%。
HPC與HSC之間有什麽區別?
粗加工的目的緊張是使金屬去除率到達大：由于真相上無論增長軸向或徑向進給來加工3D曲面，都

會緊張地受到HSC技能的制約，要想提高加工率，就只有借助于增長切削速度了。然而，還會有其

它實際的和技能上的制約。
HIR交叉滚柱导轨滑台VRT1025A VRT3180A VR9-1200HX60Z同時增長軸向和徑向的吃量，以及增長進

給速度(提高vf 的速度並不肯定會提高HSC的切削速度)，

應該可以大概對提高加工效率有所資助。
一方面，這些銑削工藝的一個結果便是，與傳統銑削加工的效率相差無幾。另一方面，在肯定的切

削速度下提高進給速度會導致具的每齒進給速度提高，因此，就增長了銑上的呆板載荷。不管當選

定的切削刃的多少形狀和具質料怎樣，在加工進程中都市孕育産生相當高的切削力，這反過來又會

提高

對機床事情環境的要求。

圖2 成形的和非成形的具切削刃的磨損演變
HIR交叉滚柱导轨滑台VRT1025A VRT3180A VR9-1200HX60Z基于這一背景，提出的緊張的問題便是，

高切削率粗加工用具是否應該接納差別的刃部多少形狀。
高性能切削中孕育産生的切削力和磨損征象
我們舉行了許多實行，以確定差異形狀的切削刃對加工進程中切削力的影響。圖1表現用帶有表面

的具銑削10秒鍾以後，在牢固條件下的切削力曲線和具有平滑切削刃的具舉行切削時的相應的曲線

。
要是兩種具的算術平均切削力聯系關系設定的話，則議決試驗可以確定，有表面外形的具的切削力

低沈

了23.5%。就大限度地利用主軸輸出功率這個問題來說，計劃具有表面外形切削刃的HPC粗銑彷佛是

一個極不壞的選擇。
除了高速金屬切削和優化利用主軸輸出功率的要求以外，在銑削加工的經濟性中，具的利用壽命也

是一個要害性的因素。
圖2表現了這兩種具有代表性的磨損征象。在利用了極短的時間以後，有表面外形的硬質合金切削

刃上會孕育産生局部切屑征象，特別是在表面突出部位切屑量更多。高的進給速度和HPC銑削中大

的吃

量，再加上表面外形突出部位上的切削刃的橫向支持力被低沈，高出了當今先輩的微粒碳化物金屬

風致的剛性極限， 就會孕育産生極大的呆板負載。

圖3 銑削硬度鋼時，HSC-HPC金屬切削速度的比力。
選擇平滑切削刃還是選擇成形切削刃?
HIR交叉滚柱导轨滑台VRT1025A VRT3180A VR9-1200HX60Z當利用硬質合金端銑時，以上討論的成形

具在金屬切削方面的不壞處，在技能上絕對不能用在HPC切

削工藝中。硬質合金端銑利用壽命過短，會使具的利用成本大大增長，從而會對這種加工要領的經

濟性孕育産生緊張的質疑。
繼承加工力量大這一真相，將非成形硬質合金端銑的具計劃成與被加工質料範疇相立室的多少形狀

，這彷佛是得當HPC加工的一個思路。
強度到達68HRC的鋼材的粗加工
當加東西有更高強度值的鋼材時，相應的切削刃上不能有過大的呆板負荷。別的，當具與工件咬合

時，由于進打擊力的影響，切削刃上就會有孕育産生切屑的傷害。思量到利用有多少形狀的非成形

硬質

合金端銑中孕育産生的這些征象，選定了一個大的負切削角γ = -10°。利用傳統的公差角，容許

有大

于90°的大楔入角，這會極大地平衡具的切削刃。別的，凹槽螺旋角被計劃得非常大，可達γ = 

55°，以便在“剝皮切削”觀點下，加工易碎的硬質質料時，改正切削接合力。

圖4 HPC具NX, HX,和SX的應用範疇
HIR交叉滚柱导轨滑台VRT1025A VRT3180A VR9-1200HX60Z在圖3中，表現了這一具利用理論性能潛

在的優勢，這是一個極不壞的示例，同時還比力了HPC具加工

硬度爲54HRC的鋼材和用HSC銑削加工技能加工同樣質料硬度等級的質料時的性能。
只管有較高的切削速度，以及在這種環境下，較高的HSC加工每齒進給速度，但是議決有效地增長

吃量，則金屬的切削速度就會增長10倍。
鋼鐵團體加工中的HPC觀點
HIR交叉滚柱导轨滑台VRT1025A VRT3180A VR9-1200HX60Z在切削角/切削槽螺旋升角三種差異組合

中，接納這一技能要領，就可席卷全部的鋼材加工範疇(圖

4)，其具有的高性能加工本領(=金屬切削速度)就可以變化爲客戶的直繼承益(=低沈了生産成本)。