1、基于PLC、變頻器的龍門刨床控制系統(tǒng)設計要求一、 龍門刨床系統(tǒng)介紹龍門刨床是一種廣泛使用的金屬切削加工機床，是具有門式框架和臥式長床身的刨床，是許多大型企業(yè)不可缺少的設備。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，是制造重型設備（如大型軋鋼機，汽輪機，發(fā)電機，礦山設備等）不可缺少的工作母機，是用來加工各種平面、斜面、槽，更適合于加工大型而狹長的工件的機床設備（如機床的床身，箱體，導軌等），在機械加工行業(yè)里應用十分廣泛。龍門刨床主要分為機械控制和電氣控制兩大組成部分，生產工藝對刨床電力拖動自動控制系統(tǒng)的要求也越來越高，要使龍門刨床運行在最優(yōu)狀態(tài)主要取決于電氣控制部分。龍門

2、刨床工作時需要控制的對象: 工作臺的運動：工作臺的人工點動運行(進退)，自動往復循環(huán)運行及速度變換。 刀架的運動：垂直刀架和左、右側刀架的自動進給、手動快速移動 ； 橫梁升降和夾緊等；1. 龍門刨床的基本結構龍門刨床主要用來加工各種平面、斜面、槽，更適合于加工大型而狹長的工件，如機床床身、橫梁、立柱、導軌和箱體等。龍門刨床的結構如圖9-1所示，主要由以下七個部分組成。圖1.1 龍門刨床的結構（1）機座：是一個箱形體，上有V形和U形導軌，用于安置工作臺。（2）工作臺：也叫刨臺，用于安置工件。下有傳動機構，可順著床身的導軌作往復運動。（3）立柱：用于安置橫梁及刀架。（4）橫梁：用于安置垂直刀架，在

3、切削過程中嚴禁動作，僅在更換工件時移動，用以調整刀架的高度。（5）垂直刀架：橫梁上一般裝有左右兩個垂直刀架，由一臺三相交流異步電動機驅動，通過機械結構切換驅動哪個刀架。垂直刀架具有自動進給和手動快速移動兩種工作方式，每種工作方式下垂直刀架都具有垂直上、下，水平左、右移動四個運動方向。橫梁上的刀架，可在橫梁導軌上作橫向進給運動，以刨削工件的水平面；刀架亦可偏轉一定角度以刨削斜面。（6）左右側刀架：在兩個立柱上還安裝有可沿立柱上下移動的左、右側刀架, 它們各自由一臺三相交流異步電動機驅動，左右側刀架具有自動進給和手動快速移動兩種工作方式，每種工作方式下左右側刀架只具能沿立柱導軌作上、下運動，以刨削

4、垂直面，以擴大加工范圍。（7）主拖動電機：用于拖動工作臺的往返運動。龍門刨床工作臺的往復運動為主運動。龍門刨床上的工件一般用壓板螺栓壓緊，龍門刨床的工作臺帶著工件通過門式框架作直線往復運動，空行程（快退）速度大于工作行程（切削）速度。機床工作臺的驅動可用交流異步電動機+變頻器的控制方式，調速范圍較大，在低速時也能獲得較大的驅動力。工作臺既可作快速的運動，也可作慢速的進給運動，橫梁可沿立柱導軌上下升降，以調整刀具和工件的相對位置。工作臺回程時能機動抬刀，以免劃傷工件表面。圖1.1A 龍門刨床產品圖片2. 龍門刨床的運動及工藝、技術要求龍門刨床的運動主運動：機床的主運動是指工作臺縱向往復運動。龍門

5、刨床的刨削過程是工件與刨刀作相對運動的過程。為此工件必須與工作臺一起頻繁地進行往復運動，工件的切削加工僅在工作行程中，返回行程是空行程。輔助運動：指橫梁的上下移動，垂直刀架沿橫梁的左右移動，側刀架在立柱上的上下運動。各運動部分的工藝要求（1）工作臺的運動 對工作臺運動 (主運動) 的控制要求龍門刨床工作臺的主運動分為點動運行和自動循環(huán)兩種方式。 點動控制 即步進（點動前進）和步退（點動后退），調試及對刀時用，目的是調整工作臺到達合適位置，以便擺放加工工件。步進、步退階段是工件加工前的準備階段。工作臺步進或步退時，擋塊(見圖1.2）不能壓住前進換向行程開關BG2或后退換向行程計關BG4，如果壓住

6、它們，應松開檔塊，調整擋塊位置，使擋塊處于這兩個行程開關之間。在工作臺步進、步退階段，首先要求油泵先起動，油壓升到設定值時，油壓繼電器動作，另外要求風機和變頻器運轉正常。滿足以上條件時，按下工作臺步進或步退按鈕，可以使工作臺點動前進（或點動后退）；當工作臺到達需要的位置時，松開該按鈕，工作臺即停止運動。步進與步退必須互鎖?！安竭M”或“步退”是為了調整機床工作臺的位置，只能點動控制，此時主運動多采用較低的速度。 工作臺自動循環(huán)往返運動工作臺自動循環(huán)往返運動是對工件進行加工的過程。在 B2012A型龍門刨床的床身上裝有6個行程開關。前進減速BG1、前進換向BG2、后退減速BG3、后退換向BG4、

7、前進終端保護限位BG5、后退終端保護限位BG6。工作臺側面裝有A、B、C、D 4個撞塊，如圖1.2所示，減速與換向行程開關的工作情況如表1-1 所示。圖1.2 行程開關布置示意圖當橫梁已經夾緊，風機和油泵已經工作，并且機床潤滑油供給情況正常（油壓升到設定值時，油壓繼電器動作），變頻器處于正常狀態(tài)時，工作臺自動往返工作將處于準備狀態(tài)。龍門刨床在刨削加工時；工作臺應能自動往復運動（見圖1.2），往復運動中的速度能按照下列要求相應變化： 開始加工前，工作臺處于原位，此時撞塊C壓合限位BG3（BG3動作），撞塊D壓合限位BG4（BG4動作）；BG1和BG2沒有被壓合，兩限位開關處于復位狀態(tài)。 刀具慢速

8、切入：加工開始時，為減小刀具切入工件時的沖擊而使工件邊沿崩潰，工作臺應降低速度使刀具慢速切入；慢速切入期間（t1段），撞塊D先離開限位BG4（BG4復位），工作臺低速前進一段后，撞塊C離開限位BG3（BG3復位）。 刨削加工恒速：刀具切入工件后，工作臺速度開始上升，增加到規(guī)定值，并保持恒定（t2段），使得工件表面均勻光滑；t2段四個限位開關都沒有壓合。 刀具慢速退出：在刀具離開工件之前，為防止工件邊緣剝裂，工作臺速度應降低，使刀具慢速切出，也可減小工作臺對機械的沖擊；當工作臺前進到撞塊A壓合限位BG1（BG1動作）時，工作臺開始減速（t3段）。 工作臺前進換向：當切削完畢，工作臺到達前進結束位

9、置時，刀具離開工件，撞塊B壓合限位BG2（BG2動作,此時BG1仍保持壓合），工作臺停止前進，開始換向。在返回之前，必須“抬刀，以免刨刀在返回過程中在工件上留下劃痕，影響光潔度，抬刀動作由抬刀電磁鐵來完成。 快速返回和緩沖過渡過程：由于返回行程比工作行程速度高，為減小反向沖擊和停車的超程，也要求在返回行程的末尾先減速，然后停車再換向，這樣既準確又可以減少對機械和電機的沖擊。其速度曲線如圖1.3 所示。工作臺開始回退時，撞塊B離開限位BG2（BG2復位，BG1仍保持壓合），工作臺高速回退，退一小段后撞塊A離開限位BG1（BG1復位），工作臺繼續(xù)高速回退。當工作臺回退到接近原位時撞塊C壓合限位BG

10、3（BG3動作）時，工作臺開始減速回退。當工作臺又回退到原位時，撞塊D壓合限位BG4（BG4動作，BG3仍保持壓合）時，工作臺回退到原位，停止或開始換向。圖1.3 龍門刨床工作臺自動運行圖在自動循環(huán)工作方式下（切削過程中），在工作臺由返回行程轉到工作行程的期間，刀架會進行一定量的進給。由于工作臺直線往返運動，經常處在速度變化和反向的過度狀態(tài)，為提高機床生產效率和防止刨臺“脫軌”，要求系統(tǒng)的過渡過程時間要短，而且傳動要平穩(wěn)。限位開關BG5是工作臺前進超限保護限位開關，限位開關BG6是工作臺后退超限保護限位開關，正常情況下限位開關BG5、BG6處于復位狀態(tài)，只有換向限位BG2、BG4失效（故障）時

11、，工作臺超出換向限位位置時，才會被壓合，作用是切斷電路，使工作臺停下來。工作臺停止時有制動，防止“爬行”；四個限位開關的通斷規(guī)律見表1-1。由表1-l可知，工作臺停在返回行程終了位置時，BG1-b、BG2-b、BG3-a 和BG4-a觸點是閉合的，BG1-a、BG2-a、BG3-b和BG4-b觸點是斷開的。此時，若按下起動按鈕，刨床工作臺將按圖1.3所示的規(guī)律運行，即正向起動慢速切入工作進程慢速退出反向起動并快速退回反向減速。 主運動的調速范圍加工不同的工件需要使用不同的刀具，要求機床具有不同的速度以滿足生產工藝的要求。B2012A/型龍門刨床的主電動機工作臺前進（切削工件）時的最大轉速約50

12、0 rmin（33.33Hz），工作臺后退時的最大轉速為700 rmin（46.67Hz）。慢速切入時的最低速度為50 rpmmin（3.33Hz）。即調速范圍為14：l，見表1-5。 主運動的靜差度實際加工過程中由于工件表面不平及材料的不均勻性，將會導致刨削力波動，為保證工作臺速度不致因負載波動而變化太大，因此對系統(tǒng)的靜差度有一定的要求。B2012A型龍門刨床要求的直線度為S0.015。（2）龍門刨床的刀架結構、運動控制及進刀量的控制 對刀架運動的基本要求龍門刨床裝有左側刀架、右側刀架和橫梁上的左、右垂直刀架；它們分別由三臺交流異步電動機來拖動（如圖中MA5、MA6、MA7）。刀架的控制電路

13、用于控制刀架的快速移動與自動進給。刀架具有自動進給和快速移動兩種控制方式。刀架的快速移動 / 自動進給方式選擇是由進刀箱上的機械手柄的位置來決定。機械手柄的位置與限位開關的關系及刀架控制要求如下： 垂直刀架快速移動/自動進給切換的機械手柄打向：選擇快速移動時：行程開關BG21釋放，常閉觸點閉合，常開觸點斷開；選擇自動進給時：行程開關BG21壓合，常開觸點閉合，常閉觸點斷開； 垂直刀架在每種工作方式下（快速移動/自動進給）都有水平左右進刀、垂直上下進刀四個方向的動作，這些都是由一臺垂直刀架電動機MA5來完成的。 垂直刀架快速移動時，電動機只能正轉，快速移動正反方向是靠裝在進刀架側面的進刀手柄（選

14、擇快進、快退）來控制，即由機械部分實現方向切換。 垂直刀架自動進給時，選擇水平左右進刀、垂直上下進刀的方向也是靠機械手柄來實現的，即由機械部分實現。垂直刀架運動方向選擇左右時，手柄打在行程開關BG24壓合位置，垂直刀架運動方向選擇上下時，手柄打在行程開關BG24釋放位置 垂直刀架自動進給時，刀架的正向進給和反向退刀則是通過控制垂直刀架電動機正反轉來實現。 左側刀架快速移動/自動進給切換機械手柄打向：自動進給位置時：行程開關BG22壓合，常開觸點閉合；快速移動位置時：行程開關BG22復位，常閉觸點閉合；左側刀架只能沿垂直方向上下運動。 右側刀架快速移動/自動進給切換機械手柄打向：自動進給位置時：

15、行程開關BG23壓合，常開觸點閉合；快速移動位置時：行程開關BG23復位，常閉觸點閉合；右側刀架只能沿垂直方向上下運動。垂直刀架、左側刀架、右側刀架快速移動與自動進給不能同時進行。 刀架快速移動的條件：工作臺處于靜止狀態(tài)，刀架自動進給手柄斷開，刀架退刀電動機未動作。此時按刀架快速移動按鈕，電機正轉，刀架快速移動，到達所需位置時，松開按鈕，刀架快移過程結束。刀架快速移動的正反方向由機械手柄來切換，快速移動時刀架電動機只能正轉。 刀架自動進給 ：工作臺處于自動運行狀態(tài)時，刀架應該選擇自動進給，即工作方式選擇手柄打在使BG21（BG22、 BG23）壓合的位置。刀架自動進給分為自動進刀和自動退刀，自

16、動進刀在工作臺后退換向時進行。自動退刀在工作臺前進換向時進行。若刀架選擇自動進給，則進給在每次刨臺后退結束時自動進行，進刀量的多少由機械機構控制。在刨臺自動循環(huán)時，刀架只能自動進給，不能快速移動。刀架的移動都由限位控制。見表1-2。刀架在切削完畢、返回之前，必須“抬刀，以免刨刀在返回過程中在工件上留下劃痕，影響光潔度，抬刀動作由抬刀電磁鐵來完成。 刀架的快速移動、進刀、退刀和抬刀要與工作臺的運動有機地配合；在調節(jié)時刀架應能快速移動。 參考資料1【傳統(tǒng)的B2012A 型龍門刨床-刀架的控制工藝和傳統(tǒng)線路（此電路只能用于幫助你了解控制工藝）1）B2012A 型龍門刨床的刀架結構： 兩個垂直刀架（左

17、右）：由一臺交流電動機MA5拖動，靠機械手柄切換驅動哪個垂直刀架。 左側刀架：由一臺交流電動機MA6拖動， 右側刀架，由一臺交流電動機MA7拖動。2）垂直刀架的控制要求： 垂直刀架具有的工作方式：快速移動和自動進給，都由一臺交流電動機MA5拖動。垂直刀架的快速移動/自動進給工作方式由裝在進刀箱上的機械手柄來切換。 垂直刀架的快速移動/自動進給運動方向及選擇：垂直刀架的快速移動和自動進給都有水平左右進刀、垂直上下進刀四個方向的動作，用裝在進刀箱上選擇方向的機械手柄來選擇。3）垂直刀架控制線路 垂直刀架有兩個，每個刀架有快速移動和自動進給兩種工作狀態(tài)，每種工作狀態(tài)有水平左右進刀、垂直上下進刀四個方

18、向的動作，這些都是由一臺垂直刀架電動機MA5來驅動的。 垂直刀架的快速移動： 工作臺后退換向時，SQ7-2常開接點閉合，使得KA5線圈得電；工作臺前進換向時，SQ11-2常開接點閉合，使得KA6線圈得電； 快速移動/自動進給工作方式選擇機械手柄：機械手柄選擇快速移動時，常閉觸點SQ11（48區(qū)）閉合，常開觸點SQ12（50區(qū)）斷開；機械手柄選擇自動進給時，常閉觸點SQ11（48區(qū)）斷開，常開觸點SQ12（50區(qū)）閉合；在調整機床時，有時為了縮短調整時間，需要刀架作快速移動，這時可將裝在進刀箱上的機械手柄（工作方式選擇）扳到快速移動位置，使位置開關SQ1 的常閉觸點SQ11（48區(qū)）閉合，常開觸

19、點SQ12（50區(qū)）斷開；并將裝在進刀箱上（選擇快速移動正反方向）的機械手柄和選擇運行方向的手柄（選擇左右/上下移動）放在所需位置，按下按鈕SB3（48區(qū)），接觸器KM4線圈獲電吸合，KM4主觸點（29區(qū)）閉合，垂直刀架電動M5起動運轉，通過機械機構，帶動垂直刀架向所需方向快速移動。垂直刀架快速移動時，中間繼電器KA5和KA6的常開觸點（52區(qū)和53區(qū)）是斷開的，故反轉接觸器KM5線圈不會獲電動作。注意： 快速移動工作方式下刀架電動機只能正傳，而刀架的快速移動正反方向的改變是通過裝在進刀架側面的進刀子柄（機械手柄）來實現。垂直刀架快速移動的條件如下：工作臺應處于靜止狀態(tài)；垂直刀架運行方式選擇手

20、柄打在快速移動位置，限位BG21不壓合；垂直刀架電動機沒有退刀動作（QA42不動作）。此時按垂直刀架快速移按鈕SF8，接觸器QA41線圈動作，電機MA4正轉，垂直刀架按設定方向快速移動，到達所需位置時，松開按鈕SF8，垂直刀架快移過程結束；垂直刀架快速移動的正反方向由機械手柄來切換，電動機此時只能正轉。 垂直刀架的自動進給當需要垂直刀架作自動進給時，將手柄扳到自動進給位置，使位置開關SQ1壓下：則常閉觸點SQ1-1斷開，常開觸點SQ1-2閉合（50區(qū)）。 當工作臺后退換前進時，中間繼電器KA5線圈得電，KA5的常開觸點（49區(qū)）閉合； KA6的常開觸點（50區(qū)）斷開，接觸器KM4線圖獲電吸合，

21、垂直刀架電動機M5正轉，使刀架隨選定的方向進刀； 當工作臺前進換后退時，中間繼電器KA6線圈得電，KA6的常開觸點（50區(qū)）閉合；KA5的常開觸點斷開（49區(qū)），接觸器KM5線圈獲電吸合，垂直刀架電動機M5反轉，使刀架復位，準備下一次進刀。由此可見，垂直刀架的自動進給時，進刀及退刀是通過控制電動機的正反轉來實現的。工作臺處于自動往復運行狀態(tài)時，垂直刀架應該選擇自動進給，即工作方式選擇手柄打在使BG21壓合的位置。垂直刀架自動進給分為自動進刀和自動退刀，自動進刀在工作臺后退換向時進行。自動退刀在工作臺前進換向時進行。4）左、右側刀架控制線路 左、右側刀架的工作情況與垂直刀架基本相似，所不同的是：

22、 左右側刀架只有上、下兩個方向的移動； 另一個不同點是，左右側刀架線路是經過位置開關SQ4和SQ5的常閉觸點和按鈕SB6接到電源。按下按鈕SB5，電動機M7啟動運轉，左側刀架作快速移動，當按下按鈕SB4時，電動機M6啟動運轉，右側刀架作快速移動，SQ4和SQ5是刀架與橫梁的位置開關。 】（3）龍門刨床的刀架進給、快速移動方式選擇手柄龍門刨床的刀架進給、快速移動方式選擇手柄，其傳動示意圖如下圖，進刀機構為機械式進刀方式。蝸桿經電動機傳動從而帶動蝸輪轉動，齒輪處在左位時，結合子1和結合子2結合，進刀機構處在快速工位。當齒輪處在右位時，進刀機構處在進給工位，結合子3和結合子4結合，超越離合器帶動齒輪

23、旋轉。通過改變超越離合器可轉動的角度，使齒輪轉動不同的角度，從而獲得刀架不同的進給量。傳統(tǒng)的龍門刨床多采用該類型的刀架進給機構，是典型的間歇進給運動。進刀與快速退刀的電動機運行速度相同，行程不同。 進刀量的控制刨臺在往復運動過程中，每次從刨臺返回轉為刨臺前進時，刀架應進行一次進刀(即進給)運動，進刀量通常通過機電結合的方式進行控制，具體結構如圖1.4 所示。當刨臺返回終了、準備反向時，給出進刀信號，刀架電動機開始旋轉，刀架進刀。與此同時，進刀圓盤也開始轉動，如圖中虛線框內所示，當圓盤上的齒頂開繼電器時，刀架電動機斷電，停止進刀，不同的進刀量將通過不同的圓盤來控制。圖1.4 進刀控制結構（4）龍

24、門刨床橫梁的夾緊、放松及升降 橫梁的上升、下降由一臺三相籠型異步電動機控制，橫梁的夾緊、放松也由一臺三相籠型異步電動機控制。橫梁上升時，自動按照先松開橫梁橫梁上升橫梁夾緊的順序動作；橫梁下降時，自動按照先松開橫梁橫梁下降橫梁回升橫梁夾緊的順序動作。橫梁放松時由限位開關控制，放松到位開關BG7動作，切斷橫梁放松電動機（接觸器）線圈，接通橫梁升降電動機（接觸器）線圈回路；當通橫梁升降完成時，橫梁開始夾緊。橫梁夾緊到位時，過電流繼電器動作，返回初始步。橫梁在運動過程中如果碰到限位開關（BG11、BG12或 BG13，使其常閉觸點斷開），將會結束上升或下降，返回初始步，為反方向的操作做好準備。表1-2

25、 龍門刨床運動部分限位開關一覽表序號限位開關名稱電器代號1工作臺前進減速行程開關BG1動作時序見表1-12工作臺前進換向行程開關BG2動作時序見表1-13工作臺前進終端限位開關BG5前進超限時壓合。4工作臺后退減速行程開關BG3動作時序見表1-15工作臺后退換向行程開關BG4動作時序見表1-16工作臺后退終端限位開關BG6后退超限時壓合。7橫梁放松限位開關BG7放松到位，限位BG7動作8橫梁上升限位開關BG13橫梁上升到位，限位BG13壓合。9左側刀架允許限位BG11左側刀架升到橫梁限定位置時，限位BG11壓合10右側刀架允許限位BG12右側刀架升到橫梁限定位置時，限位BG12壓合11垂直刀架

26、快速移動/自動進給切換手柄BG21手柄打向自動進給時BG21壓合，常開閉合，常閉斷開12左側刀架快速移動/自動進給切換手柄BG22手柄打向自動進給時BG22壓合，常開閉合，常閉斷開13右側刀架快速移動/自動進給切換手柄BG23手柄打向自動進給時BG23壓合，常開閉合，常閉斷開垂直刀架運動方向選擇手柄左右、上下BG24垂直刀架運動方向選擇手柄左右時BG24壓合垂直刀架快速移動正反方向選擇手柄14潤滑控制繼電器KF0潤滑正常時，繼電器觸點閉合表1-3 龍門刨床控制按鈕一覽表序號按鈕開關名稱電器代號1系統(tǒng)總起動按鈕SF012系統(tǒng)總停止按鈕SF023垂直刀架手動快速移動按鈕SF14左側刀架手動快速移動

27、按鈕SF25右側刀架手動快速移動按鈕SF36橫梁上升手動控制按鈕SF47橫梁下降手動控制按鈕SF58潤滑油泵起動按鈕SF69潤滑油泵停止按鈕SF710工作臺步進按鈕SF8調整機床時，工作臺以較低的速度步進11工作臺步退按鈕SF9調整機床時，工作臺以較低的速度步退12工作臺工進啟動按鈕SF10加工工件時用13工作臺工進停止按鈕SF11表1-4 龍門刨床抬刀控制與電磁鐵一覽表序號按鈕開關名稱電器代號1左側垂直刀架電磁鐵MB12右側垂直刀架電磁鐵MB23左側刀架電磁鐵MB34右側刀架電磁鐵MB45工作臺后退行程抬刀繼電器KFTD設置必要的聯鎖為保證刨床的各部位動作協調、工作安全可靠，避免因機床的誤動

28、作而造成入身事故，機床必須設置必要的連鎖裝置。例如在工作臺越位、橫梁或刀架快速移動時，連鎖功能能使工作臺停止運動。（5）B2010A/1 型6米龍門刨床的技術參數1技術性能1）輸入電源： 三相四線（380V10% 50Hz） 2）工作環(huán)境： 溫度-10+40 相對濕度85%(25) 海拔4000m 3）裝置容量：1KW 4）外形尺寸（長寬高 毫米）： 12900 mm3730 mm2780 mm 2技術參數產品名稱型號 龍門刨床 B2010A/1最大刨削寬度最大刨削長度(毫米) 10006000最大加工高度(毫米) 800 (毫米)最大加工重量(噸) 9 (噸)工作臺面尺寸(長寬)(毫米) 6

29、000900 (毫米)工作臺速度（級數/范圍 米/分） 無級 6-90 （米/分）工作精度（直線度毫米/分） 0.015 （毫米/分）外形尺寸長寬高(毫米) 1290037302780T型槽數量 5 T型槽寬度 28mm T型槽間距 170mm 橫梁刀架進給量 水平 0.2-20 m/min , 垂直 0.15-7.5 m/min 側刀架進給量 垂直 0.2-11.5 m/min橫梁刀架快速移動速度 水平 1.6m/min , 垂直 0.6m/min 側刀架快速移動速度 0.85m/min 刨刀桿的最大截面 6060 橫梁升降速度 0.57m/min 主電機總容量 60生產廠 濟南第二機床廠級

30、數范圍(米/分) 工作臺自動運行的實際曲線如圖1.3 所示，一段速度切換到另一段速度，都有一個上升時間或下降時間。B2010A/1型六米龍門刨床，其速度設定值如表1-5所示。3. 刨臺運動的機械特性曲線龍門刨床刨臺的運動特性分兩種情況：（1）低速區(qū)：刨臺運行速度較低時，刨刀允許的切削力由電動機的最大轉矩決定。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)，電動機為恒轉矩輸出。（2）高速區(qū)：刨臺運行速度較高時，切削力受機械結構的強度限制，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。龍門刨床拖動系統(tǒng)變頻調速的可行性分析根據變頻調速理論可知，當頻率低于額定頻率時，電動機

31、調速具有恒轉矩輸出特性，而當高于額定頻率時，電動機電壓不能升高，具有恒功率輸出特性。 因此。采用變頻調速時，電動機的機械特性曲線剛好與刨臺運動所對應的特件曲線相符。由此可見，適宜于采用變頻調速替代傳統(tǒng)的龍門刨床主拖動系統(tǒng)，并可使電動機的工作頻率適當提高至額定頻率以上。 參考資料2【 1) 傳統(tǒng)龍門刨床電氣原理圖傳統(tǒng)龍門刨床主拖動系統(tǒng)的組成主拖動系統(tǒng)通常采用電機擴大機調速系統(tǒng)。電機擴大機由交流電動機A拖動，其輸出電壓給直流發(fā)電機G1的勵磁繞組供電，而交流電動機MA則拖動發(fā)電機G1和勵磁機G2，它們又分別給直流電動機的電樞和勵磁繞組供電，通過控制線路實現對直流電動機的調速控制，其系統(tǒng)組成如1.6所

32、示。 圖1.6 主拖動系統(tǒng)示意圖2) 龍門刨床的主電路如圖交流主電路包括了主拖動機組、刀架控制、橫梁控制等電路，如圖1.7 所示。圖1.7 龍門刨床的主電路圖圖1.7 中，各電機的功能： 交流電動機A用來拖動電機擴大機，電機擴大機的輸出電壓給直流發(fā)電機G1的勵磁繞組供電； FB是通風電動機； RB是潤滑泵電動機； 交流電動機MA用來拖動發(fā)電機G1和勵磁機G2，它們又分別給直流電動機M（主拖動機組）的電樞和勵磁繞組供電；主拖動機組由交流電動機MA拖動直流發(fā)電機G1勵磁機G2構成。 Y 是用來控制右側刀架自動進給及快速移動的電動機；控制右側刀架沿立柱方向上下移動； Z 是用來控制左側刀架自動進給及快速移動的電動機；控制左側刀架沿立柱方向上下移動； C 是用來控制垂直刀架自動進給及快速移動的電動機；自動進給的電