引言
B2016A型龍門(mén)刨床是機(jī)械初加工的大型機(jī)床，是制造重型設(shè)備，如大型軋鋼機(jī)、汽輪機(jī)等不可缺少的工作母機(jī)，主要用來(lái)加工大型工件的各種平面、斜面和槽，在機(jī)加工行業(yè)應(yīng)用非常廣泛。由于技術(shù)的限制，五六十年代的龍門(mén)刨床工作臺(tái)拖動(dòng)采用了電機(jī)擴(kuò)大機(jī)―直流發(fā)電機(jī)―直流電動(dòng)機(jī)方式，造成故障率高，體積大、電耗大、控制精度差、效率低，而且它的工作方式是工作臺(tái)前進(jìn)時(shí)進(jìn)行切削，后退時(shí)不切削，工作臺(tái)后退是為下一次切削作準(zhǔn)備，工作臺(tái)后退相當(dāng)于沒(méi)有做有用功，且浪費(fèi)時(shí)間。基于以上種種弊端、我們對(duì)山東某加工廠的B2016A型龍門(mén)刨床進(jìn)行變頻改造。
■ 刨床的基本構(gòu)成
1、基本結(jié)構(gòu)
龍門(mén)刨床包括，床身、工作臺(tái)、橫梁、左右垂直刀架、左右側(cè)刀架、立柱、龍門(mén)頂?shù)取?/span>
2、工作過(guò)程
龍門(mén)刨的刨削過(guò)程是工件與刨刀相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此工作臺(tái)與工件必須頻繁地進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，切削加工只在工作行程中，返回行程只是空轉(zhuǎn)。在切削過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，只有在返回行程中才有刀架的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。其中，工作臺(tái)與工件間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)稱為主運(yùn)動(dòng)，橫梁、刀架的運(yùn)動(dòng)稱作輔助運(yùn)動(dòng)。
3、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)主運(yùn)動(dòng)的速度圖
其中
0-t1 工作臺(tái)前進(jìn)起動(dòng)階段
t1-t2 刀具慢速切入階段
t2-t3 加速至穩(wěn)定工作速度
t3-t4 工作速度階段
t4-t5 減速退出工件階段
t5-t9 返回階段
慢速切入切出，即防止崩壞工件又可以提高刀具使用壽命。高速切削、返回以提高加工效率。
■ 設(shè)備組成
EC30022PC43A一臺(tái)、多功能數(shù)字端子S3—S5的信號(hào)來(lái)自限位開(kāi)關(guān)、制動(dòng)單元采用EC3000-044、制動(dòng)電阻R=27.2Ω（4800W）、其他輔助運(yùn)動(dòng)的控制根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)而定。
龍門(mén)刨變頻電氣控制示意圖
■ 總結(jié)
改造前龍門(mén)刨采用K—F—D（發(fā)電機(jī)組電動(dòng)機(jī)）調(diào)速系統(tǒng)交流電機(jī)拖動(dòng)直流發(fā)電機(jī)再拖動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)，由交磁放大機(jī)控制發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)，結(jié)合機(jī)械傳動(dòng)，達(dá)到 20:1的機(jī)電聯(lián)合調(diào)速系統(tǒng)。進(jìn)刀機(jī)構(gòu)采用進(jìn)刀繼電器控制進(jìn)刀，由于繼電器控制時(shí)有粘連發(fā)生使加工精度低、噪聲大、體積大、耗電量多、故障率高、系統(tǒng)維護(hù)困難。
采用EC3000系列通用矢量型變頻調(diào)速器改造以后，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、精度高（±0.1%最高速度）、低頻轉(zhuǎn)矩大（0.5Hz達(dá)150%）、可靠性強(qiáng)、噪聲底、系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單方便、調(diào)速范圍可達(dá)100:1，節(jié)能效果預(yù)計(jì)可達(dá)30%以上。而且更換不同的工作組件就可使刨床用于刨、銑一機(jī)兩用。提高加工精度，工作臺(tái)的速度不隨切削量的變化而變化，靜差度小于1%。EC3000變頻調(diào)速器的“多段速度”控制功能，能夠很好地滿足速度曲線的要求，提高加工質(zhì)量與效率，延長(zhǎng)了刀具的使用壽命。
■ 參考文獻(xiàn)
《EACON系列矢量變頻器說(shuō)明書(shū)》
《B2016A型龍門(mén)刨床使用說(shuō)明書(shū)》
《龍門(mén)刨床的工作原理及控制技術(shù)》