B2012A龍門刨床電氣線路分析全

1、【實習(xí)目的】 A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)既包括交、直流電動機、電器的繼電器接觸器控制，又包括連續(xù)反饋控制及擾動補償前饋控制，屬于復(fù)合控制系統(tǒng)。它概括電氣控制技術(shù)的主要內(nèi)容，具有一定的典型性、綜合性與復(fù)雜性。通過實習(xí)使學(xué)生獲得全面系統(tǒng)的基本訓(xùn)練，提高綜合分析能力和測試維修技能?！緦嵙?xí)原理】龍門刨床用來加工各種平面、斜面、槽、更適合于加工大型而狹小成批的機械零件，如：機床床身、導(dǎo)軋、箱體、立柱等。其生產(chǎn)工藝主要是刨削，控制目標(biāo)是控制工作臺自動往復(fù)循環(huán)運動和調(diào)速?？刂埔笕缦拢?、調(diào)速范圍寬B2012A系統(tǒng)采用電壓調(diào)速，并加一級機械變速（齒輪變速）低速檔：6-60m/min ；高速檔：9-90m/mi

2、n ；在低速檔和高速檔，均能實現(xiàn)無級變速。2、靜差度 在加工過程中，由于工件表面不平及材料不均勻度的影響，會導(dǎo)致切削力的變動，為保證工作臺速度不致因切削力的變動而變化太大，以便保證加工精度。B2012A靜差度為10% 3、工作臺的往復(fù)運動能適應(yīng)切削工藝要求，應(yīng)實現(xiàn)自動往返循環(huán)(1)在切削速度較高時，為減小刀具切入工件時的沖擊，應(yīng)使刀慢速切入，然后增加到規(guī)定速度。(2)若切削速度沖擊刀具所能承受，可以取消慢速切入。(3) 在工作臺前進或返回行程的末尾，工作臺能自動減速，以使刀具慢速離開工件，防止工件邊緣剝裂。(4)工作臺速度低于10m/min，減速環(huán)節(jié)不起作用。(5)工作臺自動循環(huán)速度圖(6)工

3、作臺沒有慢速切入循環(huán)速度圖(7)工作臺速度低于10m/min速度圖4、滿足磨削的要求磨削速度 1m/min5、調(diào)速方案滿足負載性質(zhì)的要求25m/min以下為恒轉(zhuǎn)矩；25m/min以上為恒功率；B2012A采用機電聯(lián)合調(diào)速。6、工作臺正反向過渡過程要快，工作臺運行要穩(wěn)定7、滿足刀架運動的要求如：刀架的移動，進刀、退刀、抬刀等都與工作臺的運動有機的配合8、設(shè)置必要的聯(lián)鎖9、系統(tǒng)的機械特性應(yīng)具有下垂特性，當(dāng)負荷過大時，使電機轉(zhuǎn)速迅速下降，保護電機及機械。當(dāng)主電路電流 IIbe 下降IIbe 堵轉(zhuǎn) 靜特性如下圖10、運動形式主運動工作臺連續(xù)重復(fù)往返運動進給運動刀架進給輔助運動橫梁的夾緊、放松、上升、下

4、降、抬刀和放刀11、龍門刨床電氣設(shè)備方框圖控制電路分六個：（1）電機組啟動 （4）進刀控制（2）給定控制 （5）抬刀控制（3）工作臺控制 （6）橫梁控制交流控制電路控制機組啟動、刀架運動、橫梁升降、刨臺運動。直流控制電路控制刨臺往返運動速度和抬刀運動?！窘虒W(xué)內(nèi)容】1、電機組啟動控制電路分析電機組主電路控制原理圖如下：電機組控制電路原理圖如下： 由于電機組電動機容量比較大（55KW或60KW），采用“Y-”降壓啟動(1) 啟動過程如下： 接觸器C-A線圈得電A合上UZ交流電源指示燈2e亮按起動2A時間繼電器 SJ-A線圈得電B接觸器Y線圈得電C輔助觸點C-A閉合(703-705)自鎖A 主觸點閉

5、合交流電機A “Y”形起動L運轉(zhuǎn)UL（75%）主觸點閉合SJ-線圈得電DC常閉點斷開與“”聯(lián)鎖（705-717）延時斷開為Y形斷電作準備 B （705-723）延時閉合為C-B得電作好準備 主觸點斷開切斷Y形A慣性運轉(zhuǎn)（705-717）瞬時斷開Y線圈失電（702-706）閉合D（723-725）瞬時閉合 C-B得電E（723-705）閉合（705-725）閉合（自鎖）（717-719）斷開（聯(lián)鎖） E（717-721）閉合為得電形作準備主觸點閉合 為B、FB作準備常閉點斷開（51）SJ-線圈失電 （705-717）延時閉合 線圈得電F（723-725）延時斷開 主觸點閉合形運轉(zhuǎn)F （705-7

6、17）閉合常閉觸點（704-702）斷開SJ-A線圈斷電 復(fù)位（705-723）斷開(2) 停車過程如下按1A按鈕 電機組控制電路切斷電源交流電機A、B、FB停止直流電機停止運行。(3) 注意幾個問題 1） 交流電機A“”形運轉(zhuǎn)后，起動過程結(jié)束，投入正常運行。 2）直流時間繼電器的作用（SJ-） 保證交流電機 A“Y-”轉(zhuǎn)換有一定的時間，“Y”斷電釋放后形通電，防止主電路短路事故發(fā)生。 只有L正常工作時，SJ-及C-B接觸器才能獲電動作，交流電機A才能完成起動，直流電機D才能工作，防止D在沒有磁場或弱磁場下運行，燒壞發(fā)電機F和直流電動機D。 當(dāng)工作臺不磨削時，M常閉點是閉合 當(dāng)工作臺自動循環(huán)時

7、，JI常開點閉合 保證電動機A、B、FB 當(dāng)工作臺后退換向時，1Q常閉觸點斷開中任一臺過載時，工作臺始終停在后退末了位置，以防損壞刀具和工件表面。2、工作臺控制線路分析(1) 交磁放大機控制繞組的作用1）0控制繞組的作用是給定信號、電壓負反饋信號、電流截止負反饋信號的綜合給定信號選擇R-Q或者R-H調(diào)速電位器手柄，那么加在0繞組上的電壓為a1Ug(210-R-Q間或210-R-H間的電壓)，作為給定信號R-Q向左移升速；R-Q向右移減速R-H向左移減速；R-H向右移升速電壓負反饋2R（200-S2-F間的電壓）兩端的電壓作為電壓負反饋信號電壓，它與F端電壓成正比，與給定信號電壓極性相反。作用：

8、調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動穩(wěn)速。電流截止負反饋作用：使系統(tǒng)加快過渡過程，并得到下垂特性，縮短調(diào)速過程由4R、1ZX、2ZX比較電壓組成。 當(dāng)直流電動機主回路電流I電動機n超過截止電流數(shù)值時，電壓降Uab>Uc和整流管ZX的正向壓降之和電流截止負反饋起作用，在0中產(chǎn)生去磁電流IqKF端電壓主回路電流I電機起動完畢后，恢復(fù)正常2）0控制繞組的作用0為電流正反饋繞組補償回路中，直流電阻引起的電壓降產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定。3）0控制繞組的作用（穩(wěn)定環(huán)節(jié)）電壓微分負反饋(2) 工作臺自動循環(huán)控制過程是： 慢速前進（刀具切入工件）工作速度前進（刀具切削工件） 減速前進（刀具離開工件）返回（制動、停止、反向起動到快速退回

9、） 減速退回 制動、停止、起動，轉(zhuǎn)下一個循環(huán)。交流控制電路圖如下：直流控制電路圖如下：1） 工作臺慢速前進 H-JS H-JS1閉合原始位置時，撞塊壓下行程開關(guān) H-JS2斷開H-HX H-HX1斷開H-HX2閉合（107-129）閉合自鎖1Q線圈得電A接前進按鈕9AJI線圈得電 （200-220）閉合 （1-3）閉合B（111-113）閉合 Q線圈得電（220-225）閉合（161-163）閉合J線圈得電225-237閉合 CA（230-250）斷開（250-O2）斷開B JS線圈得電（2-204）（1-201）閉合 Cb-Q全部b-H部分電阻接入O回路I0電流回路： 1JS203(不經(jīng)11

10、RT)R-Q3RT237225220200S2-FO1O2b-Q全部、b-H部分2101RJS2I0較小，刀具在工作臺慢速下切入工件2)工作臺以工作速度前進H-HX2斷開慢速前進完畢后，行程開關(guān)H-HX復(fù)位 H-HX1閉合1Q線圈斷電J線圈失電（225-237）斷開慢速前進回路斷開 工作臺速度加速到工作速度。其勵磁回路： 1JS203(不經(jīng)11RT)2211RT223225220200S2-FO1O22502302101RJS23）工作臺減速前進Q-JS1閉合刀具將要離開工件時，撞塊壓下行程開關(guān)Q-JS Q-JS2斷開J線圈得電工作臺又減速前進（其回路同慢速切入）這時b-H全部串入， b-Q部

11、分接入。4）工作臺快速退回減速前進結(jié)束后（刀具己離開工件），撞塊壓下Q-HX（1-3）斷開 Q-HX1斷開 Q線圈斷電（220-225）斷開斷開正向勵磁回路（123-125）閉合H線圈得電2H線圈得電A（220-226）閉合 接通0反向勵磁回路A（1-11）（2-12）閉合接通電磁鐵電路（210-230）斷開b-Q和b-H串接在回路中Q-HX2閉合1H線圈得電（305-307）閉合（405-407）閉合 刀具實行自動進刀（505-507）閉合 其勵磁回路：1JS203R-Q210b-Q部分、b-H全部O2O1S2-F 2002202262RTR-H2042 K、F輸出電壓極性相反 電機 D反接

12、制動反向起動并加速，工作臺退回5）工作臺減速后退后退行程將要結(jié)束時，撞塊壓下行程開關(guān)H-JS，H-JS1閉合（129-159）J線圈得電（224-226）斷開 斷開高速回路（226-238）閉合 接通慢速回路Io減小電動機D減速6）轉(zhuǎn)為下一次循環(huán)H-HX2閉合1Q線圈得電 A退回行程結(jié)速時，壓合行程開關(guān)H-HXH-HX1斷開H線圈斷電B A（161-163）閉合J線圈得電（223-225）斷開（225-237）閉合接通正向勵磁回路B（113-115）閉合Q線圈得電（220-225）閉合（220-226）斷開斷開返回勵磁回路勵磁回路：1JS203(不經(jīng)11RT) R-Q3RT2372252202

13、00S2-FO1O2b-Q全部、b-H部分2101RJS2 工作臺立即制動并正向起動慢速切入工件 重復(fù)以上過程，實現(xiàn)工作臺自動循環(huán)工作。(3) 工作臺的步進，步退電路分析1）步進按步進按鈕8AQ線圈得電（1-3）閉合JS得電接通步進回路勵磁回路：1JS203(不經(jīng)11RT)R-Q5RT241240200S2-FO1O22502302101RJS2 2）步退按步退按鈕12AH線圈得電（1-3）閉合JS得電接通步退回路勵磁回路：1JS203(不經(jīng)11RT) R-Q2051R 210230250O2O1S2-F2002406RT206JS2 注意：調(diào)節(jié)5RT，6RT，207、208觸頭位置，可調(diào)節(jié)步

14、退，步進速度。(4) 停車制動及自消磁回路1）作用：防止電機剩磁存在，停車后工作臺出現(xiàn)“爬行”現(xiàn)象。2）方法：采用電壓負反饋和欠補償環(huán)節(jié)組成自消磁電路3）原理：工作臺停車時，O勵磁電壓立即消失，JS線圈失電，其觸頭（280-O2 ）延時閉合，將F電機剩磁電壓的大部分從電阻2R上以電壓負反饋的形式接入O中。其回路：280JSO2O1S2-F，這時使放大機去磁繞組改變輸出電壓極性，從而使發(fā)電機去磁，發(fā)電機剩磁電壓迅速減小，輸出電壓隨之減小，由于機械系統(tǒng)的慣性，直流電機的反電勢暫時不變，因此電動機的反電勢大于發(fā)電機電勢，電樞回路電流反流電動機再生發(fā)電制動，工作臺迅速制動。（4RT上分壓流入O ，電流

15、正反饋環(huán)節(jié)也對發(fā)電機消磁）4）JS觸頭（270S1-K）延時閉合，使7R并聯(lián)在K電樞和換向繞組兩端形成欠補償回路 工作臺工作時JS觸頭斷開，7R不起作用，設(shè) B1-K為“” H2-K 為“”，停車時，電壓負反饋環(huán)節(jié)使O中勵磁反向，則 B1-K為“” H2-K 為“”，同時JS觸頭閉合有電流IF，其回路：H2-K7R270JSS1-K，使K的補償繞組中的電流更加小，使K處于過渡的欠補償狀態(tài)其輸出電壓迅速下降，大大減小了F的勵磁，加強停車穩(wěn)定性。(5) 工作臺磨削控制 （165-181）斷開切斷慢速回路需要磨削加工時，轉(zhuǎn)換開關(guān)8KK接通M得電(201-203)斷開串入11RT全部A（4-W2-F）

16、（290-294）閉合BA I O降低磨削速度 B 加強電流正反饋和電橋穩(wěn)定環(huán)節(jié)(6) 工作臺低速運行 Q得電調(diào)節(jié)R-Q和R-H使KK-Q、KK-H閉合，這時給定電壓最小 H得電 JO線圈得電A A（163-165）斷開 切斷減速回路 （294-290）閉合 加強電流正反饋3、刀架控制電路(1) 刀架控制線路能實現(xiàn)刀架的快速移動和自動進刀刀架的快速移動，自動進刀及刀架的運動方向由裝在刀架進刀箱上的機械手柄來選擇左側(cè)刀架由接觸器Q-Z、H-Z的觸點控制電動機Z右側(cè)刀架由接觸器Q-Y、H-Y的觸點控制電動機Y兩個垂直刀架由接觸器Q-C、H-C的觸點控制電動機C(2) 自動進刀 KK-C1 刀架配合

17、工作臺實現(xiàn)自動進刀時，應(yīng)使行程開關(guān) KK-Y1 斷開KK-Y2KK-Z1 KK-C2 閉合 KK-Z2當(dāng)工作臺按照工作行程前進時，撞塊壓合開關(guān)Q-HX Q-HX2 閉合1H得電AQ-HX1斷開B A（305-307）（405-407）（505-507）閉合 H-C、H-Y、H-Z得電電動機C、Y、Z 反轉(zhuǎn)帶動緊張環(huán)復(fù)位為進刀作好準備 BQ線圈斷電（123-125）閉合H線圈得電觸點（1-5）閉合 2H線圈得電（1-11）（2-12）閉合抬刀電磁鐵線圈得電刀架自行抬起同時工作臺制動返回 返回行程末了撞塊壓合開關(guān)H-HX H-HX1斷開H線圈斷電（113-115）閉合CH-HX2閉合1Q線圈得電D

18、CQ線圈得電（5-7）斷開2H線圈斷電抬刀電磁鐵失電刀架放下D305-305、405-405、505-505閉合Q-C、Q-Y、Q-Z線圈得電電動機C、Y、Z 正轉(zhuǎn)帶動三個緊張環(huán)旋轉(zhuǎn) 完成進刀(3) 刀架快速移動為縮機床調(diào)整時間，刀架可進行快速移動，利用機械手柄使相應(yīng)行程開關(guān)KK-C1、KK-Y1、KK-Z1 接通，按3A、4A或5A ，相應(yīng)的刀架實現(xiàn)快速移動。(4) 刀架控制線路的聯(lián)鎖行程開關(guān) KK-C1與KK-C2、KK-Y1與KK-Y2、KK-Z1與 KK-Z12， 實現(xiàn)快速移動與自動進給的聯(lián)鎖。只有當(dāng)工作臺停止自動循環(huán)后，JI常閉觸點（101-345）閉合，刀架方可進行快速移動。4 橫

19、梁升降控制電路(1) 橫梁上升上升先自動放松橫梁在上升橫梁夾緊操作過程：觸點（601-613）斷開斷開夾緊回路 按6A JO-H線圈得電觸點（621-623）閉合 H-J線圈得電主觸點閉合電機J反轉(zhuǎn) 放松橫梁 壓合行程開關(guān)6HXC6HXC2斷開H-J斷電A 6HXC1閉合Q-H得電BA主觸點斷開電機J停轉(zhuǎn)B電動機H正轉(zhuǎn) 橫梁上升 上升到希望位置時松開按鈕6AJ0-H線圈斷電（601-605）斷開Q-H斷電主觸點斷開電機H停轉(zhuǎn)停止上升 （601-613）閉合Q-J線圈得電主觸點閉合電機J正轉(zhuǎn)橫梁夾緊（6HX復(fù)位）隨著不斷夾緊電動機電流增大完全夾緊后繼電器JL-J動作（101-617）斷開Q-J斷

20、電釋放電動機J停轉(zhuǎn)橫梁上升完畢(2)橫梁下降 下降過程： 先自動放松橫梁下降回升、夾緊操作過程： 按7A 首先與上升時橫梁放松動作相同壓合行程開關(guān)6HXC6HXC2斷開 6HXC1 閉合H-H線圈得電（101-191）閉合JS-H線圈得電（603-605）閉合A主觸點閉合電動機H反轉(zhuǎn) 橫梁下降BA為回升作準備B下降到希望位置時 松開7AJO-H斷電H-H斷電電機H停轉(zhuǎn)下降停止H-H常開（101-191）斷電JS-H失電，其觸點延時斷開Q-J（601-605）閉合Q-H得電電動機H正轉(zhuǎn) 橫梁回升（603-605）斷開 回升停止J0-H（601-613）閉合Q-J通電電機J正轉(zhuǎn)夾緊JL-J動作Q-

21、J斷電完畢(3) 注意1）調(diào)節(jié)JS-H延時釋放時間，可調(diào)節(jié)下降回升的距離。2）改變JL-J動作值，可改變夾緊程度?！緦嵙?xí)內(nèi)容】在機床上或模擬板上進行故障分析與排除訓(xùn)練1、電機組電路故障 1）電機組不能啟動2）電機組只有Y形啟動 3）電機組Y形啟動后不能轉(zhuǎn)換成形運行2、工作臺電路故障 1）工作臺不能步進或步退，或者兩者都不能 2）工作臺不能前進或后退，或者兩者都不能 3）按前進按鈕工作臺反而后退 4）工作臺不能自動循環(huán) 5）工作臺沒有慢速切入3、直流電路故障 1）工作臺啟動后產(chǎn)生飛車現(xiàn)象 2）工作臺速度調(diào)不高 3）停車后工作臺爬行 4）直流電機電刷火花太大4、橫梁電路故障 1）橫梁放松后不能下降

22、或上升 2）橫梁放松后既不能下降也不能上升 3）橫梁升降后不能夾緊 4）橫梁下降后不能回升第二節(jié) A系列龍門刨床的控制電路    一、龍門刨床的運動構(gòu)成    二、B201216A型龍門刨床交流主電路    四、電機組起動控制電路    五、橫梁控制電路    六、工作臺控制電路    七、電壓負饋電路    

23、;八、電流反正饋電路和穩(wěn)定環(huán)節(jié)    九、前進、后退、減速和步進、步退環(huán)節(jié)    十、停車制動、自消磁和欠補償能耗制動環(huán)節(jié)B2231系列龍門銑、磨、刨床技術(shù)參數(shù)/型號B2231最大加工工件尺寸(mm)長L40006000800090001200018000寬W3100高H2000最大加工工件重量(T)253240486068電源380，50Hz主電機功率(Kw)2*60主傳動系統(tǒng)采用多頭蝸桿和齒條傳動工作臺行程速度(mm/min)刨、磨40-60(無級)銑0.045-1.5（無級）工作臺面積(mm)長L400060

24、00800090001200018000寬W2400T型槽數(shù)量(個)9T型槽寬度(mm)36T型槽間距(mm)270橫梁刀架進給量(mm)水平0.2-30(無級)垂直0.08-11.3(無級)側(cè)刀架進給量(mm)垂直0.2-30(無級)橫粱刀架快速移動速度(mm/min)水平1230垂直460側(cè)刀架移動速度(mm/min)1230刨刀桿的最大截面(mm2)80*80橫粱升降(mm/min)500潤滑油泵流量（L/min）10機床外形尺寸（mm）長L94001340017400194002540037400寬W610061006100610061006100高H45004500450045004

25、5004500刨床是用刨刀對加工工件的平面、溝槽或成形表面進行刨削的機床。用刨床刨削窄長表面時具有較高的效率，它適用于中小批量生產(chǎn)和維修車間。刨床主要有牛頭刨床、龍門刨床和單臂刨床。常用的專門刨床有刨邊機和刨模機等。牛頭刨床是由滑枕帶著刀架作直線往復(fù)運動；龍門刨床由工作臺帶著工件通過龍門框架作直線往復(fù)運動；單臂刨床與龍門刨床的區(qū)別是只有一個立柱，故適用于寬度較大而又不需在整個寬度上加工的工件；刨邊機是利用置于床身側(cè)面溜板上的刀架作直線往復(fù)運動，以刨削大鋼板的邊緣部分；刨模機主要用于刨削沖頭和復(fù)雜形狀的工件，其特點是刀具在刨削行程的終端，可擺動一個弧度而實現(xiàn)退刀。系列龍門銑床技術(shù)參數(shù)/型號X20

26、8X2012X2018最大加工工件尺寸(mm)長L150020004000200030004000600040006000寬W120016002400高H85013002000最大加工工件重量(T)236581015電源380，50Hz銑頭功率(Kw)11(側(cè)銑頭:7.5)15(側(cè)銑頭:11)刀盤最大直徑(mm)200200250主傳動系統(tǒng)采用進口滾珠絲杠副工作臺行程速度(mm/min)503000(無級)505000(無級)506000(無級)工作臺面積(mm)長L150020004000200030004000600040006000寬W80012501820T型槽數(shù)量(個)557T型槽寬

27、度(mm)222836T型槽間距(mm)140250265銑頭橫向移動傳動系統(tǒng)采用進口滾珠絲杠副主銑頭橫向移動速度(mm/min)202000(無級)101000(無級)101000(無級)主銑頭上下快送速度(mm/min)360360540側(cè)銑頭移動速度(mm/min)/101000(無級)101000(無級)側(cè)銑頭左右快送速度(mm/min)/360360橫粱升降(mm/min)387440440潤滑油泵流量（L/min）666機床外形尺寸（mm）長L50506000100506200840010600146001100014800寬W270027002700395039504100410

28、045004500高H3100310031004200420042004200450045001 引言龍門刨床作為機械工業(yè)中的主要工作機床之一，在工業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位。其運動方式較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拖動電路電機較多，控制繁雜，維護、檢修困難。在實際中，龍門刨床的電路一直被作為考核技師的難題之一。隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，變頻器、PLC在工廠設(shè)備改造中的廣泛使用，對龍門刨床進行改造，已越來越普遍。2 龍門刨床主拖動系統(tǒng)的運動特點我國現(xiàn)行生產(chǎn)的龍門刨床其主拖動方式以直流發(fā)電機電動機組及晶閘管電動機系統(tǒng)為主，以A系列龍門刨床為例，它采用電磁擴大機作為勵磁調(diào)節(jié)器的直流發(fā)電機電動機系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)直流電動機電

29、壓來調(diào)節(jié)輸出速度，并采用兩級齒輪變速箱變速的機電聯(lián)合調(diào)節(jié)方法。其主運動為刨臺頻繁的往復(fù)運動，在往復(fù)一個周期中，對速度的控制有一定要求，如圖1所示。 圖1 刨臺的運動圖中：t1段表示刨臺起動，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。t2段為刨削段，刨臺加速至正常的刨削速度t3段為刨刀退出工件段，為防止邊緣被崩裂，同樣要求速度較低。t4段為返回段，返回過程中，刨刀不切削工件，為節(jié)省時間，提高加工效率，返回速度應(yīng)盡可能高些。t5段為緩沖區(qū)。返回行程即將結(jié)束，再反向到工作速度之前，為減小對傳動機械的沖擊，應(yīng)將速度降低，之后進入下一周期

30、。3 刨臺運動的機械特性曲線與很多切削機床相同，刨臺運動特性分兩種情況分析。3.1 低速區(qū)刨臺運動速度較低時，此時刨刀允許的切削力由電動機最大轉(zhuǎn)矩決定。電動機確定后，即確定了低速加工時的最大切削力。因此，在低速加工區(qū)，電動機為恒轉(zhuǎn)矩輸出。3.2 高速區(qū)速度較高時，此時切削力受機械結(jié)構(gòu)的強度限制，允許的最大切削力與速度成反比，因此，電動機為恒功率輸出。由此可得，主拖動系統(tǒng)直流電動機的運行機械特性曲線分為如圖2所示兩段。 圖2 負載機械特性4 對電動機機械特性的要求為充分利用電動機容量，同時滿足負載對電動機的要求，龍門刨床主拖動電動機運行時的機械特性應(yīng)與負載機械特性配合，即電動機機械特性

31、應(yīng)靠近并位于負載機械特性之上。5 變頻調(diào)速機械特性從電動機調(diào)速理論可知，若采用變頻調(diào)速，在頻率低于額定頻率時，電動機調(diào)速具有恒轉(zhuǎn)矩輸出特性，而在高于額定頻率區(qū)，電動機電壓不能升高，具有恒功率輸出特性。比較可知，采用變頻調(diào)速時，電動機的機械特性曲線剛好與刨臺的運動所對應(yīng)的特性曲線相符。因此，適宜于采用變頻調(diào)速對龍門刨床主運動系統(tǒng)進行改造，并使電動機的工作頻率適當(dāng)提高至額定頻率以上。由于龍門刨床的傳動機構(gòu)從速度為45r/min分為兩檔，故電動機的機械特性也以45r/min分成曲線相似的兩段。6 采用變頻調(diào)速的刨臺運動控制6.1 機械結(jié)構(gòu)及控制要求用于實現(xiàn)刨臺往返控制的六個行程開關(guān)仍如原來所示安裝，

32、工作臺側(cè)面的燕尾槽安裝四個撞塊。依靠四個撞塊碰撞相應(yīng)的行程開關(guān)實現(xiàn)工作臺的自動工作。前進撞塊A、B，后退撞塊C、D分布在行程開關(guān)兩側(cè)。圖4所示為各行程開關(guān)的零位狀態(tài)。 圖3 變頻調(diào)速機械特性 圖4 工作臺行程開關(guān)零位狀態(tài)運動控制過程如下：工作臺前進時，撞塊A撞擊SQ3，B撞擊SQ5，經(jīng)過一段越位后，刨臺后退。后退時，撞塊B使SQ5復(fù)位，撞塊A使SQ3復(fù)位。后退末了，工件退出刀具后，撞塊C撞擊SQ4使電機減速，D撞擊SQ6使電機換向，經(jīng)過一段越位后，刨臺從后退換成前進。刨臺即按此方式循環(huán)工作。SQ2、sQ1分別起前進、后退的限位保護。為滿足龍門刨床的加工要求，要求工作臺具有調(diào)整的正反向點動控制和正常工作時的自動往返控制，并能進行低速的磨削工作?？刂齐娐烦ㄅ倥_的往返運動外，還有刨臺運動與橫梁、刀架之間的配合。為簡化控制電路，減小維護工作量，可采用PLC作為控制元件與變頻器結(jié)合實現(xiàn)刨床的自動化控制。6.2 控制電路以下是刨臺往返運動的PLC變頻調(diào)速控制電路圖。其中PLC采