龙门刨床改造文档格式.docx
- 文档编号:20531141
- 上传时间:2023-01-23
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:503.67KB
龙门刨床改造文档格式.docx
《龙门刨床改造文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《龙门刨床改造文档格式.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
12)通用化程度高,本钱低;
13)进刀机构:
进刀机构的要求:
(1)进刀准确;
(2)线路简单;
(3)工作靠得住;
进刀机构可分为:
膨胀环,摆杆机构等机械传动;
精到继电器操纵;
磁电机进刀操纵;
步进电机进刀的数字操纵;
晶体管延时进刀操纵;
计数管进刀操纵和直流电动机进刀操纵;
14)抬刀机构:
(1)线路和结构简单;
(2)足够的抬刀高度;
抬刀机构有:
电磁铁举高;
电机旋转举高;
电机垂直位移抬刀;
电磁铁抬刀的优势是线路和结构简单。
缺点是抬刀角度较小,一样只有15°
左右。
龙门刨床电气操纵改造方案
基于以上分析,咱们采纳PLC和变频器对其进行改造。
工作台的主运动只需一台59KV·
A交-直-交、电压型变频器和能量回馈装置作为主拖动操纵装置,实现无级变速。
工作台换向制动利用变频器自带的能量反馈装置,使制动速度快,能量又反馈到电网中。
关于进刀机构能够采纳3台·
A小变频器别离操纵垂直刀架和左右边刀架3台异步电动机,实现无级调速,形成了新的进给系统,使进刀量准确,提高了加工精度。
另外增加一个11KW的变频器操纵铣刀头,作为附加组件。
系统原理图如图5所示。
采纳交流变频调速系统,能够通过灵活的预置恒转矩与恒功率调速的转换点,使调速系统的特性更好地知足龙门刨床主拖动负载的调速特性要求,进而降低主拖动电动机的设计功率[2,3]。
调速范围能够达到40:
1,静差度小于3%,改换不同的工作组件就可使刨床一机多用。
为了提高加工精度,工作台的速度不随切削量的转变而转变,自动调速,达到速度曲线的要求,提高了加工质量与效率。
如图3所示。
图3变频调速的机械特性
龙门刨床工作台的工艺流程由PLC操纵主变频器驱动交流电动机来实现。
刨床工作台自动、手动进(退)、点动、换向、速度变换,垂直刀架和左右刀架的自动进给及人工快速移动的操纵,横梁起落和夹紧操纵,和相互的联锁和显示等功能都由PLC软件来实现[4]。
前进和后退速度及加、减速时刻能够任意调剂。
为方便操作,在操纵柜面板上装有床身运动速度显示及各类运行指示及报警信号,而且操作箱完全符合原操作适应。
工作台操纵的主程序流程图如下图。
图4工作台操纵主程序流程图
图5龙门刨床变频调速系统原理图
2.工作台变频调速及PLC操纵
工作台运动及调速要求
工作台行程速度:
1)刨削:
5~70m/min。
;
2)铣削:
~2m/min;
3)磨削:
1~3m/min;
调速方案:
1、各段速度确信;
2、电动机的选择:
原刨台电动机的数据、电动容量及选型、变频器容量及选型、空气开关、接触器、制动电阻;
3、操纵要求
1、工作台正向运动
1)正向步进:
点动,中速;
2)正向前进:
自锁,高速;
3)工作台前进减速:
自锁,低速;
4)工作台后退到位后自动换向;
操纵要求:
总停、工作台停、油泵故障停、自动停。
2、工作台反向运动
1)反向前进:
2)工作台后退减速:
3)工作台前进到位后自动换向;
其中
0-a工作台前进起动时期
a-b刀具慢速切入时期;
b-c加速至稳固工作速度
c-d工作速度时期
d-e减速退出工件时期
f-l返回时期
慢速切入切出,即避免崩坏工件又能够提高刀具利用寿命。
高速切削、返回以提高加工效率。
工作台调速方案
工作台往复循环中的速度转变。
为幸免刀具切人工件时的冲击,工作台开始前进时速度较慢,以使刀具慢速切人工件,而后再增加到规定速度。
在工作台前进与后退的末尾,工作台能自动减速,以使刀具慢速离动工件,避免工件边缘剥落,同时可减少工作台反向时的超程和对电动机、机械的冲击。
当工作台速度低于lOm/min时,减速环节不起作用。
龙门刨床对主拖动系统要求较高,不仅要求有较大的切削功率,而且还要有较宽的调速范围;
为知足以上要求,G-M驱动的B2021A型龙门刨床的主枢动系统采纳了闭环的电机扩大机-发电机-电动机的直流调速系统。
以电机扩大机作为调剂器,利用其多操纵绕组的特点,在系统中引入多种反馈,从而来扩大发电机-电动机系统的调速范围,提高系统的静特性,同时还改善了动特性。
该系统具有给定信号、电压负反馈、电流正反馈、电流截止负反馈和桥形稳固环节等。
电机扩大机A的三个操纵绕組中AⅠ为桥形稳固绕组,AⅡ为电流正反馈绕组,AⅢ为给定电压、电压负反馈和电流截止负反馈的综合绕组。
工作台电气操纵输入、输出确信
变频器开关
SB0
X0
后退减速
SQ3
X13
变频器运行
BC
X1
前进终端
SQ5
X14
变频器故障
AC
X2
后退终端
SQ6
X15
工作台前进
SB9
X3
变频器继电器
KM
Y0
工作台步进
SB10
X4
变频器运行显示
HL1
Y1
工作台停止
SB11
X5
变频器故障显示
HL2
Y2
SB8
X6
变频器正转输入
STF
Y3
工作台步退
SB12
X7
变频器反转输入
STR
Y4
前进换向
SQ2
X10
变频器高速
RH
Y5
后退换向
SQ4
X11
变频器中速
RM
Y6
前进减速
SQ1
X12
变频器低速
RL
Y7
工作台电气操纵接线图
工作台PLC电气操纵程序
3.刀架变频调速及PLC操纵
刀架运动及调速要求
1)刀架既能够自动进给,也能够TLE4241G快速移动,由进刀箱上的机械手柄的位置来决定。
快速移动与自动进给不能同时进行。
2)自动进给在每次刨台后退终止时进行,进刀量的多少由机械机构操纵。
3)在刨台自动循环时,刀架不能快速移动。
4)刀架的移动都有限位操纵。
5)刀架在切削完毕、返回之前,必需“抬刀”,以避免刨刀在返回进程中在工件上留下划痕,阻碍光洁度。
抬刀动作由抬刀电磁铁来完成。
刀架调速方案
由于变频器能够准确地操纵运行频率和起落时刻,而PLC又计时精准,因此,利用PLC配合变频器操纵进刀量,不但简化了系统的机械机构,还能操纵进刀量的精度。
因此,采纳垂直刀架和左、右边刀架别离由变频器驱动进刀电动机实现进刀量的无级调速方案。
刀架电气操纵输入、输出确信
变频器1开关
SB1
X16
变频器1故障显示
HL5
Y12
变频器2开关
SB2
X17
变频器2故障显示
HL6
Y13
变频器1运行
BC1
X20
变频器1继电器
KM1
Y14
变频器2运行
BC2
X21
变频器2继电器
KM2
Y15
变频器1故障
AC1
X22
左侧刀架继电器
KM3
Y16
变频器2故障
AC2
X23
右侧刀架继电器
KM4
Y17
左侧刀架开关
SA5
X24
垂直刀架继电器
KM5
Y20
右侧刀架开关
SA6
X25
变频器1正转输入
Y21
垂直刀架开关
SA7
X26
变频器1反转输入
Y22
电磁阀下刀
变频器1高速
Y23
电磁阀抬刀
变频器1中速
Y24
左侧刀架退刀
SB5
X27
变频器1低速
Y25
右侧刀架退刀
SB4
X30
变频器2正转输入
Y26
垂直刀架退刀
SB3
X31
变频器2反转输入
Y27
左侧退刀限位
SQZ
X32
变频器2高速
Y30
右侧退刀限位
SQY
X33
变频器2中速
Y31
垂直退刀限位
SQC
X34
变频器2低速
Y32
变频器1运行显示
HL3
Y10
电磁阀输出
YA
Y33
变频器2运行显示
HL4
Y11
刀架电气操纵接线图
刀架PLC电气操纵程序
4.横梁及辅助运动操纵
横梁运动形式及拖动方式
横梁有放松、夹紧及上、下移动等动作。
横梁上、下移动那么是由横梁起落电动机来完成的。
只有工作台停止工作时,才能使横梁操纵电路工作。
若是需要横梁上、下移动时,在电路中自动地使横梁先放松后移动,如按下按钮站上的横梁上升按钮SB6时,使横梁放松接触器KM11线圈通电,使横梁放松夹紧电动机工作,横梁慢慢放松。
横梁放松时,行程开关SQ10闭合,因此KM8线圈断电,横梁放松完毕。
当按下横梁下降按钮SB7时,亦是横梁先放松然后下降,下降到所需位置时,松开SB7按钮,这时除加紧电动机开始工作外,尚有排除丝杠和螺母间隙的横梁稍许上升的动作。
油泵操纵
油泵只有简单的起停操纵,本次设计油泵独立于其它运动形式,但当油泵油压不正常时工作台变频器不能带电,故其它运动也无法实现。
铣磨头变频调速操纵方案
铣头转速范围。
1)铣头主轴转速:
72~540r/min无级调速。
2)刨刀架横铣速度:
~/min无级调速。
3)刨刀架纵铣速度:
横梁及其它辅助运动电气操纵输入、输出确信
变频器3开关
X35
变频器3故障显示
HL8
Y35
变频器3运行
BC3
X36
变频器3继电器
KM6
Y36
变频器3故障
AC3
X37
油泵继电器
KM7
Y37
油泵开关
SB13
X40
横梁上升继电器
KM8
Y40
横梁上升
SB6
X41
横梁下降继电器
KM9
Y41
横梁下降
SB7
X42
横梁夹紧继电器
KM10
Y42
横梁夹紧限位
SQ10
X43
横梁放松继电器
KM11
Y43
磨铣开关
SA8
X44
变频器3转输入
Y44
磨铣正传
X45
变频器3反转输入
Y45
磨铣反转
X46
变频器3低速
Y46
变频器3运行显示
HL7
Y34
横梁及其它辅助运动PLC操纵原理图
横梁及其它辅助运动操纵程序
变频器设置
设置变频器的参数依据
变频调速的指标
1.工作台行程速度(配刨、铣变速箱)。
1)刨削:
5~70m/min无级调速。
2)铣削:
~2m/min无级调速。
3)磨削:
1~3m/min无级调速。
2.刨刀架进给量范围。
1)垂直刀架:
垂直方向为~25mm/次;
水平方向为~50mm/次。
2)侧刀架:
垂直方向为~50mm/次。
3.铣头转速范围。
1)铣头主轴转速:
2)刨刀架横铣速度:
3)刨刀架纵铣速度:
4.静差度≤3%(低速时)。
5.换向距离≤250nun。
工作台变频器设置
Pr0
1
转矩提升
Pr9
150A
过流保护
Pr1
60Hz
上限频率
Pr13
Hz
启动频率
Pr3
50Hz
基底频率
Pr79
3
组合操作
Pr4
高速
Pr71
电机选择
Pr5
35Hz
中速
Pr80
55kw
电机容量
Pr6
10Hz
低速
Pr81
4
电机极数
Pr7
4s
加速时间
Pr83
380v
额定电压
Pr8
2s
减速时间
Pr84
额定频率
刀架变频器设置
4A
120Hz
25Hz
磨铣变频器设置
15Hz
6
5.课程设计总结
龙门刨床电气操纵改造意义与可行性分析
龙门刨床电气操纵改造成效和解决的要紧问题
从电动机调速理论可知,假设采纳变频调速,在频率低于额定频率时,电动机调速具有恒转矩输出特性,而在高于额定频率区,电动机电压不能升高,具有恒功率输出特性。
比较可知,采纳变频调速时,电动机的机械特性曲线恰好与刨台的运动所对应的特性曲线相符。
因此,适宜于采纳变频调速对龙门刨床主运动系统进行改造,并使电动机的工作频率适当提高至额定频率以上。
输入输出点数对价钱有直接阻碍。
每增加一块输入输出卡件就需增加必然的费用。
当点数增加到某一数值后,相应的存储器容量、机架、母板等也要相应增加,因此,点数的增加对CPU选用、存储器容量、操纵功能范围等选择都有阻碍。
在估算和选历时应充分考虑,使整个操纵系统有较合理的性能价钱比。
心得体会与建议
通过这次毕业设计,使我感到高科技、新知识的力量。
在毕业设计的进程中,我学到了很多东西,我所学到的知识将对我尔后的工作有着超级大的意义。
终止语
第一,我要感激我所就读的学校——郑州华信学院,是华院给予了我这次机遇。
最重要的,是华院培育了我三年,在这三年中教诲过我的教师他们不仅给我教授了大体的学习本领,还教会了咱们一些大体的科学文化知识,更重要的是将我从高中朦胧状态中摆脱出来,帮忙我树立正确的人一辈子观、价值观和优良的道德。
第一,我要感激我的校内的指导教师王仁光教师,感激他一直以来能耐心倾听我的问题,耐心的给我指导,并给予我毕业设计最大的支持,使我能够比较顺利的完成那个设计。
同时我也深深感受到王教师一丝不苟的工作作风,处处为学生考虑,许多调试不出的问题也是他给我耐心的帮忙,王教师的帮忙是相当重要的,也是我顺利的完成这项设计的重要保障。
课程设计即将进入尾声,回忆这段时刻的点点滴滴,学校、教师和同窗朋友都曾给了我许多的帮忙,以至于我能顺利的完成了这次的毕业设计。
在此表示衷心的感激!
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 龙门 刨床 改造
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)