龍門(mén)刨床的電氣化改造

. Rtinin and Mnence改裝與維修龍門(mén)刨床的電氣化改造李傳偉王常義(威海職業(yè)學(xué)院,山東威海264210)摘要:分析了龍門(mén)刨床的運動(dòng)特點(diǎn)， 介紹了利用變頻器結合PLC對龍門(mén)刨床進(jìn)行自動(dòng)化改造的可行性及實(shí)現方法,以提高其加工效率與精度。關(guān)鍵詞:龍門(mén)刨床變頻器PLCElectrical Transform on PlanerLI Chuanwei, WANG Changyi( Weihai Professional Technology Institute, Weihai 264210, CHN)Abstract :The paper analyzes the running features of a planer. The feasibility and method of transforming the mo-tion system of a planer to improve the eficiency and precision combining transducer with PLC are presen-ted.Keywords: Planer; Transducer; PLC威海精密機床附件廠(chǎng)的龍門(mén)刨床主要用來(lái)加工大1.2龍門(mén)刨床的工作特點(diǎn)型工件上的各種平面、斜面和槽，由于使用日久，出現龍門(mén)刨床的刨削過(guò)程是工件與刨刀作相對運動(dòng)的精度降低、調速性差、生產(chǎn)效率低等問(wèn)題,需要進(jìn)行維過(guò)程。為此,工件必須與工作臺一起頻繁地進(jìn)行往復修及改造?？紤]到原有設備與加工要求調速比達到運動(dòng),工件的切削加工僅在工作行程中,返回行程是空40: 1以上,可用于刨、銑削，靜差度小于5% ,切削力行程。在切削過(guò)程中只有在工作臺由返回行程轉到工恒定、平穩、沖擊小，刀具切人切出時(shí)自動(dòng)減速,功耗作行程的期間刀架才進(jìn)行一-定量的進(jìn)給。其中,機床低,安全可靠、易于維護等要求。因此我們決定采用變的主運動(dòng)是工作臺縱向往復運動(dòng)，而橫梁的上下移動(dòng),頻器結合PLC對其進(jìn)行改造。刀架沿橫梁的左右移動(dòng),以及側刀架在立柱上的上下往復運動(dòng)稱(chēng)作輔助運動(dòng)。1龍門(mén)刨床的結構及工藝要 求1.3龍門(mén)創(chuàng )床的運動(dòng)特點(diǎn)1.1龍門(mén)刨床的基本結構.3.1 主運動(dòng)行程以及各階段的工作狀況龍門(mén)刨床主要由7部分組成,如圖1所示。其中圖2中L。為工作行程長(cháng)度,Lg為返回行程長(cháng)度,床身為箱體型零件,其上有V,,Vg和V分別為慢速切人速度、切削速度和返回速V形導軌。工作臺安放在床度。身上,工作臺下面有斜齒條各時(shí)間段的工作狀況如下:與傳動(dòng)機構齒輪相嚙合,可0~1 :工作臺前進(jìn)起動(dòng)階段作往復運動(dòng)。橫梁用于安裝4 ~h:刀具慢速切人階段垂直刀架,刨削加工時(shí)嚴禁專(zhuān)~ty:加速至穩定工作速度階段動(dòng)作，只在工作臺停止運動(dòng)顯與~l:穩定工作速度階段時(shí)才能移動(dòng)，以調整刀架高1- 床身:2- -工作自，3模集;4 ~ts :減速退出工作階段度。兩個(gè)垂直刀架可沿橫梁立難7刀舞1h反集ts ~o :反接制動(dòng)到后退工作階段導軌在水平方向,或沿刀架圖1龍門(mén)刨床結構圖t。~h :后退穩定速度階段本身的滑板導軌在垂直方向h ~1g :后退減速階段作快速移動(dòng)或工作進(jìn)給。左右側刀架及進(jìn)給箱可沿立tg ~t:后退反接制動(dòng)階段柱導軌上下快速移動(dòng)或自動(dòng)進(jìn)給。其中慢速切人切出，既可防止因撞擊而崩壞工件133.2007年第8期Rllti ond Maennce改裝與維修3.1控制電路全部工藝過(guò)程及聯(lián)鎖、信號、報警由1臺PLC控制,其控制端子功能及接線(xiàn)圖如圖7所示。PLC運行系統故障輸出側NRUN故障處理T14 VWFINT位置調整]工作臺后退土CMa<工作狀態(tài);主指動(dòng)變頻路干Ga44座頭工作][ 橫柔工作][ 創(chuàng )臺工作]mioP快頭控制左側刀架按鈕11012牛重直刀架控制座頭停止]橫果停止]位置正確左側刀架控制操上升150M[點(diǎn)動(dòng)調整]類(lèi)下校12H2 Y0p40m刀控制24+0-橫果上升(操作方式-概果下降I 自動(dòng)垂直刀架重復進(jìn)刀101 +oo r36-十-橫果夾緊[轉自動(dòng)循環(huán)程序] 單步操作]右側刀架重復進(jìn)刀1494 5H231 Y2- 人HH橫梁?jiǎn)⑺勺髠鹊都苤貜瓦M(jìn)刀1204創(chuàng )臺停止健頭起動(dòng) 30P03 COMS~2 20W越位極限N 04A[電磁搶閘AC~220事頭與主拖動(dòng)聯(lián)鎖CoM4ND_圈7 PLC控制端子功能及接線(xiàn)圖閨8 PLC主程序流程圈為了操作方便,變頻器設置成外部控制狀態(tài),實(shí)現調速系統主傳動(dòng)裝機容量比原來(lái)節省300kW;傳動(dòng)效遠控。由A10和A1l按編碼組合為4種運行速度，率提高- -倍;調速范圍為1: 35;靜差度<3% ;吃刀時(shí)A12為點(diǎn)動(dòng)控制,T17為反轉控制,T14為停車(chē)控制，進(jìn)線(xiàn)電流為12.2 A,是原來(lái)的1/5;可靠性、經(jīng)濟性都GM1 ~GM4來(lái)自光電編碼盤(pán)的反饋輸入信號。PLC有很大提高。的X0 ~ X35為操作和工藝控制的輸人信號端,輸出端在整個(gè)機床的改造過(guò)程中涉及到了許多測試、調Y0~Y5控制橫梁升降、刀架進(jìn)給及銑、磨頭用變頻試的問(wèn)題,在硬件設備安裝好后又進(jìn)行了許多調試工器。作。PLC程序的編制綜合考慮了工藝與加工要求的問(wèn)3.2 PLC 編程軟件流程龍門(mén)刨床工作臺的工藝流程由PLC控制主變頻題,變頻器參數設置也需考慮具體的加工要求。經(jīng)過(guò)器驅動(dòng)交流電動(dòng)機來(lái)實(shí)現。刨床工作臺自動(dòng)、手動(dòng)進(jìn)如此改造,能大大簡(jiǎn)化拖動(dòng)系統,減小維護工作量,提(退)、點(diǎn)動(dòng)、換向、速度變換，垂直刀架和左右刀架的高運行可靠性。參考文獻自動(dòng)進(jìn)給及人工快速移動(dòng)的控制,橫梁升降和夾緊控1張燕賓. SPWM變頻調速應用技術(shù).北京:機械工業(yè)出版社,2003.制，以及互相的聯(lián)鎖和顯示等功能都由PLC軟件來(lái)實(shí)2 韓安榮.通用變頻器及其應用.北京:機械工業(yè)出版社2000.現'。前進(jìn)和后退速度及加、減速時(shí)間可以任意調3 常斗南,李全利,張學(xué)武.可編程序控制器原理應用試驗.北京:機械節。為方便操作,在控制柜面板上裝有床身運動(dòng)速度工業(yè)出版社,2002.顯示及各種運行指示及報警信號,并且操作箱完全符第一作者:李傳偉，男,1969年生，碩士,高級講合原操作習慣?，F給出工作臺控制的主程序流程圖如師,從事于電氣自動(dòng)控制研究與教學(xué),已發(fā)表專(zhuān)業(yè)論文圖8所示。22篇。(編輯呂 伯誠)(收稿日期:2006-11-03)4結語(yǔ)文章編號:7842與直流發(fā)電機組調速系統相比較,改造后的變頻如果您想發(fā)表對本文的看法,請將文章編號填入讀者見(jiàn)調查表中的相應位置。A刀制是越術(shù)5機床。135