龍門刨床plc課程設(shè)計(doc畢設(shè)論文)-文庫吧資料
2025-07-04 22:55本頁面
【正文】 動，刨刀切入工件的階段，為了減小刨刀剛切入工件的瞬間，刀具所受的沖擊及防止工件被崩壞，此階段速度較低。有必要的聯(lián)鎖保護(hù)為了使發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的換向器不致過大的換向火花而燒壞1 調(diào)速要求我國現(xiàn)行生產(chǎn)的龍門刨床其主拖動方式以直流發(fā)電機(jī)—電動機(jī)組及晶閘管—電動機(jī)系統(tǒng)為主，以A系列龍門刨床為例，它采用電磁擴(kuò)大機(jī)作為勵磁調(diào)節(jié)器的直流發(fā)電機(jī)—電動機(jī)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)直流電動機(jī)電壓來調(diào)節(jié)輸出速度，并采用兩級齒輪變速箱變速的機(jī)電聯(lián)合調(diào)節(jié)方法。⑦改造后應(yīng)使電路結(jié)構(gòu)簡單更能滿足加工需要，改造后應(yīng)能使PLC技術(shù)和變頻技術(shù)得到充分的利用和發(fā)揮。 龍門刨床的電氣控制改造方案龍門刨床對其主拖動系統(tǒng)的要求比較高， 不僅要求具有足夠大的切削功率， 較大的調(diào)速范圍， 而且能夠按照要求實現(xiàn)自動速度循環(huán)； 對于刀架的進(jìn)給、抬刀、退刀和快速移動， 橫梁的夾緊、放松和升降以及工作臺的步進(jìn)、步退等功能是通過與控制電器配合來實現(xiàn)。 FX2N128MR001的電源電壓為AC220V，有64個開關(guān)量輸入點和64個繼電器型開關(guān)量輸出點。 本設(shè)計通過以上幾方面的考慮和比較，根據(jù)所需PLC的輸入/輸出點數(shù)，并留有一定的余地，選擇PLC的基本單元的型號為FX2N128RM001。 一般按估算容量的50％～100％留有裕量，對缺乏經(jīng)驗的設(shè)計者選擇容量時留有裕量要大一些。根據(jù)以上介紹，電機(jī)、變頻系統(tǒng)選型如下：工作臺電動機(jī)：75KW交流變頻電機(jī)選用FRF740S75KCH變頻器；刀架電動機(jī)：，兩只50歐制動電阻.磨頭電動機(jī)：5 PLC的選型目前，國內(nèi)外眾多生產(chǎn)廠家提供了多種系列功能各異的PLC產(chǎn)品，但不管選擇那種系列的PLC，要以滿足系統(tǒng)功能需要為宗旨，不可以盲目貪大求全，以免造成投資和設(shè)備資源的浪費。4 變頻器選型 根據(jù)前述龍門刨床拖動系統(tǒng)的工作要求，通過查閱有關(guān)資料，造多種同類變頻器反復(fù)比較論證后，決定選用FRA740系列變頻器。 電機(jī)擴(kuò)大機(jī)直流發(fā)電機(jī)直流電動機(jī)（AGM）調(diào)速系統(tǒng)，它涉及電機(jī)多，占地面積大、噪聲污染嚴(yán)重、調(diào)速范圍很窄，尤其交流電動機(jī)拖動發(fā)電機(jī)浪費電能很嚴(yán)重，而且電控部分采用繼電器邏輯控制，線路復(fù)雜，故障率高，檢修、維修困難。（6）系統(tǒng)的機(jī)械特性要有一定的硬度為了避免因切削發(fā)生變化引起的工作臺速度有較大的波動，以至于影響加工工件表面的質(zhì)量，同時系統(tǒng)的機(jī)械特性應(yīng)具有下垂特性，當(dāng)負(fù)荷過大時，能使拖動工作臺的直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速下降，直至停止，從而達(dá)到保護(hù)電動機(jī)及機(jī)械裝置的目的。（5）進(jìn)行加工時，工件裝在工作臺上，工作臺沿床身導(dǎo)軌作直線往復(fù)運動。（4）工作太臺速度調(diào)整，且無需停車 用于磨削時，工作臺應(yīng)能降低速度至1m/min，以便保持磨削時工件的精度。（3）工作臺能夠按照需要實現(xiàn)自動往返循環(huán)切削速度與沖擊為刀具所能承受時，利用轉(zhuǎn)換開關(guān)，可以取消慢速切入。后退行程中，刀架自動拾起。B2012A型龍門刨床采用電機(jī)放大機(jī)作為直流發(fā)電機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器的直流發(fā)電機(jī)電動機(jī)組系統(tǒng)并加一級機(jī)械變速，從而保證工作臺調(diào)速范圍達(dá)到20:1工作臺在低速檔的速度為6——60m/min在高速檔的速度為9——90m/min在低速檔或高速檔范圍內(nèi)，可實現(xiàn)電氣的無機(jī)調(diào)速，一邊生產(chǎn)時能選擇最合理的切削速度。工作臺步進(jìn)與步退等各種電動機(jī)與控制電器配合實現(xiàn)電器配合實現(xiàn)。 圖22 龍門刨床改造的總體要求 B2012A型龍門刨床的主拖動系統(tǒng)要求比較高，它不僅要求足夠大的切削功率，較大的調(diào)速范圍，而且能夠按照要求實現(xiàn)自動的速度循環(huán)。目前部分中小型企業(yè)及高校仍廣泛使用這種傳統(tǒng)的繼電器控制機(jī)床，在資金緊張的情況下，更新機(jī)床是不太現(xiàn)實的。龍門刨床工作臺的行程控制 多采用傳統(tǒng)的繼電器、行程開關(guān)控制方式來實現(xiàn)，該方式存在著故障率高、接線復(fù)雜、靈活性小、檢修不方便等缺點。其中，機(jī)床的主運動是工作臺縱向往復(fù)運動，而橫梁的上下移動，刀架沿橫梁的左右移動，以及側(cè)刀架在立柱的上下往復(fù)運動稱作往復(fù)運動。為此，工件必須與工作臺一起頻繁地進(jìn)行往復(fù)運動，工件的切削加工僅在工作行程中，返回行程是空行程?；蜓氐都鼙旧淼幕鍖?dǎo)軌在垂直方向作快速移動或工作進(jìn)給。橫梁用于安裝垂直刀架，刨削加工時嚴(yán)禁動作，只有在工作臺停止運動時才能移動，以調(diào)整刀架高度。B2012A型龍門刨床主要由7部分組成，如圖1所示，其中床身為箱體型零件，其上有V形導(dǎo)軌。其特點是占地面積小，承載能力大，龍門架行程可達(dá)20米，便于加工特長或特重的工件 ，其外形與龍門刨床相似，區(qū)別在于它的橫梁和立柱上裝的不是刨刀刀架而是帶有主軸箱的銑刀架，并且龍門銑床的縱向工作臺的往復(fù)運動不是主運動，而是進(jìn)給運動，而銑刀的旋轉(zhuǎn)運動是主運動。①龍門銑鏜床：橫梁上裝有可銑可鏜的銑鏜頭，其主軸（套筒或滑枕）能作軸向機(jī)動進(jìn)給并有運動微調(diào)裝置,微調(diào)速度可低至5毫米/分。機(jī)床工作臺的驅(qū)動可用發(fā)電機(jī)－電動機(jī)組或用可控硅直流調(diào)速方式,調(diào)速范圍較大,在低速時也能獲得較大的驅(qū)動力。橫梁上一般裝有兩個垂直刀架，刀架滑座可在垂直面內(nèi)回轉(zhuǎn)一個角度，并可沿橫梁作橫向進(jìn)給運動；刨刀可在刀架上作垂直或斜向進(jìn)給運動；橫梁可在兩立柱上作上下調(diào)整。龍門刨床主要用于刨削大型工件，也可在工作臺上裝夾多個零件同時加工。因此，本文作者將以B2012A型龍門刨床為例，根據(jù)龍門刨床的加工工藝特點，采用可編程序控制器(PLC)對其傳統(tǒng)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。因此，對龍門刨床加工性能和要求進(jìn)行分析研究，設(shè)計一套低成本高性能的控制方案，應(yīng)用于實踐，可最大限度發(fā)揮龍門刨床的加工潛力，提高可靠性，降低運行成本，對老式龍門刨床的改造提高有很大的實際意義。但是，目前部分中小型企業(yè)及高校
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