ZFWZ3150滚齿机改造

■北方重工集团公司传动设备分公司 （辽宁沈阳 110141）

韩 冲

我公司于20世纪70年代从德国引进的ZFWZ3150滚齿机，该设备加工精度好，效率高。但由于是70年代设计的产品，电气控制采用继电器逻辑，不仅体积大、结构复杂，且继电器点损严重，电气及液压系统老化；液压伺服系统因变量泵、伺服缸和溢流阀等原件磨损，系统的内泄和外泄均很严重。所以故障频繁出现，导致机床效率大为下降，机床的加工精度也受到影响，加工的齿轮等级不合格等种种原因，且维修困难，备件耗尽，导致该设备报废了近20年。但由于润滑充分，该机床的导轨、丝杠、丝母、滑台及工作台的蜗轮蜗杆等损坏不大，机床机械精度保持较好。所以，决定对这台设备进行改造。

1. 改造方案

笔者采用日本欧姆龙PLC系统对其进行了改造。ZFWZ3150滚齿机机床参数：加工齿轮最大外径3 150m m，最大齿宽1 000mm，最大加工模数M30，刀具鞍座可摆动角度195°。

2. 实施步骤

（1）开关的选择。目前一般有自动空气断路器、刀开关与熔断器的组合和组合开关三种。根据电动机的容量（主轴电动机、快速移动电动机和冷却泵电动机），选用组合开关HZ10-25P/3型作机床电源的引入开关。

（2）控制变压器的选择。在机床的控制电路中需要用到不同的电压，例如：PLC的外电路及电器元件，机床上的照明电路需要电压，接触器的电压等需要不同的电压等级，提高系统的安全性。选用控制变压器的型号为

JBK300 380/220。

（3）熔断器的选择。熔断器是一种用于过载与电路保护的电器，当超出限定值得的电流通过熔断器的熔体时将其熔化而分开电路。本次改造选用的型号为RL1—60和RL1—15型。

（4）热继电器的选择。热继电器的作用是过载保护，根据主轴电动机、快速移动电动机的工作情况和技术参数，所选热机电器的型号为JR36—20。

（5）导线的选择。主回路中导线截面积较大，不用考虑机械强度而只按允许载电流选择。机床上电源盒主电动机使用BVR25软线，快速移动电动机用BVR6软线，其他的控制线均采用BVR2.5软线。

（6）I/O字分配。绘制I/O端子接线图（见附图、附表）：根据I/O分配结果，绘制I/O端子接线图；在端子接线图中，X0、X1等共用一个COM端，Y0、Y1和Y2各用一个COM端；其余的共用一个COM端。按钮一端并接在AC110V电路上，另一端分别接在相应的PLC输入端子上。接线时注意PLC输入、输出COM端极性。接触器的线圈工作电压若为交流220V，则接触器线圈可共用一个COM端，而应分开使用。

I/O字分配功能说明表

3. 结语

该滚齿机改造以来，因为提高了机械传动精度，加之合理使用间隙和螺距误差补偿能力，工件加工精度和工作效率有所提高。机床性能稳定可靠，运行以来未发生重大故障，使这台已经报废了近20年的老设备重新焕发了青春。据初步统计，仅改造一项为公司节约超出20万元，设备产出价值100万元。填补了公司加工大直径、大模数齿轮的空白。

[1] 熊葵容. 电器逻辑控制技术[M]. 北京：科学出版社，2002.

[2] 廖常初. 可编程序控制器应用技术[M]. 重庆：重庆大学出版社，2002.

[3] 黄义源. 机械设备电气与数字控制[M]. 北京：中央广播电视大学出版社，1993.