发布时间 : 星期六 文章龙门刨床plc课程设计更新完毕开始阅读
课程设计说明书
题 目： 龙门刨床PLC、变频器改造
姓 名： 院 系： 机电工程学院 专业班级： 电气工程及其自动化（1）班 学 号： 指导教师：
成 绩：
时间： 年 月 日至 年 月 日
0
目 录
前言 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。 1.B2012A型龙门刨床的运动形式及改造要求 ............................................................................. 2
1.1龙门刨床的结构 ................................................................................................................. 2
1.龙门刨床简介 ............................................................................................................... 2 2. 刨床工作过程 ............................................................................................................. 3 1.2.龙门刨床电气控制及改造意义 ....................................................................................... 3 1.3.B2012A型龙门刨床电气控制改造的总体要求 .............................................................. 4
1.总体设计框图 ............................................................................................................... 4 2 龙门刨床改造的总体要求 ........................................................................................... 4 3 PLC与变频器的选型及参数确定 ................................................................................ 5 4 变频器选型 ................................................................................................................... 6 1.4 龙门刨床的电气控制改造方案 ....................................................................................... 7 2.工作台的变频调速及PLC控制 .................................................................................................. 8
2.1工作台的运动形式即调速要求 ........................................................................................ 8
1 调速要求 ....................................................................................................................... 8 2工作台自动循环控制电路 ............................................................................................ 9 3 工作台步进，步退控制 ............................................................................................... 9 4. 刨台运动的机械特性曲线 ......................................................................................... 9 2.2工作台的调速方案............................................................................................................ 9 2.3 工作台电气控制输入、输出地址分配 ......................................................................... 10 2.4工作台电气控制接线图.................................................................................................. 11 2.5 工作台的PLC程序 ........................................................................................................ 12 3. 刀架变频调速及PLC控制 ...................................................................................................... 13
3.1刀架运动及调速要求...................................................................................................... 14 3.2 刀架的调速方案............................................................................................................. 15 3.3 刀架电气控制的输入输出地址分配 ............................................................................. 15 3.4 刀架电气控制接线图..................................................................................................... 16 3.5 刀架电气控制PLC图..................................................................................................... 17 4. 横梁及辅助部分运动控制 ...................................................................................................... 19
4.1 横梁运动形式及拖动方式............................................................................................. 19 4.2. 油泵控制 ...................................................................................................................... 20 4.3 铣磨头变频调速方案..................................................................................................... 20 4.4 横梁及其辅助运动的输入、输出地址分配 ................................................................. 20 4.5横梁及其它辅助接线图.................................................................................................. 22 4.6横梁及其它辅助运动PLC控制及程序 .......................................................................... 22 5.课程设计总结 ............................................................................................................................ 23
5.1龙门刨床电气控制改造意义与可行性分析 .................................................................. 24 5.2 龙门刨床电气改造效果及解决的主要问题 ................................. 错误！未定义书签。
0
5.3课程设计心得与体会...................................................................... 错误！未定义书签。 5.4总程序图 ......................................................................................................................... 25 5.5 结束语 ............................................................................................................................ 29
摘 要
分析了龙门刨床的运动特点，利用PLC和变频技术对B2012A型龙门刨床进行自动化改造，以提高其加工效率和精度。
关键词： 龙门刨床；PLC；变频。
前 言
龙门刨床是机械工业的主要工作母机之一，在工业生产中占有重要的位置。其电气控制系统包括工作台的主传动和进给机构逻辑时序控制两大部分。龙门刨床工作台的行程控制多采用传统的继电器、行程开关控制方式来实现，该方式存在着故障率高、接线复杂、灵活性小、检修不方便等缺点。这对加工性能及成本有很大的影响，有的甚至无法在一些加工要求稍高的工件场合下使用。
但是，目前部分中小型企业及高校仍广泛使用这种传统的继电器控制机床。在资金紧张的情况下，更新机床是不太现实的。因此，对龙门刨床加工性能和要求进行分析研究，设计一套低成本高性能的控制方案，应用于实践，可最大限度发挥龙门刨床的加工潜力，提高可靠性，降低运行成本，对老式龙门刨床的改造提高有很大的实际意义。
随着PLC在工业控制中的迅猛发展，为改变上述缺点提供了有效途径。因此，本文作者将以B2012A型龙门刨床为例，根据龙门刨床的加工工艺特点，采用可编程序控制器(PLC)对其传统控制系统进行改造。
1
1.B2012A型龙门刨床的运动形式及改造要求
1.1龙门刨床的结构
1.龙门刨床简介
龙门刨床是各类机加工厂中较为常见的设备，是具有门式框架和卧式长床身的刨床。龙门刨床主要用于刨削大型工件，也可在工作台上装夹多个零件同时加工。龙门刨床的工作台带着工件通过门式框架作直线往复运动，空行程速度大于工作行程速度。横梁上一般装有两个垂直刀架，刀架滑座可在垂直面内回转一个角度，并可沿横梁作横向进给运动；刨刀可在刀架上作垂直或斜向进给运动；横梁可在两立柱上作上下调整。一般在两个立柱上还安装可沿立柱上下移动的侧刀架,以扩大加工范围工作台回程时能机动抬刀，以免划伤工件表面。机床工作台的驱动可用发电机－电动机组或用可控硅直流调速方式,调速范围较大,在低速时也能获得较大的驱动力。
龙门铣床还有一些变型以适应不同的加工对象。①龙门铣镗床：横梁上装有可铣可镗的铣镗头，其主轴（套筒或滑枕）能作轴向机动进给并有运动微调装置,微调速度可低至5毫米/分。②桥式龙门铣床：加工时工作台和工件不动,而由龙门架移动。其特点是占地面积小，承载能力大，龙门架行程可达20米，便于加工特长或特重的工件 ，其外形与龙门刨床相似，区别在于它的横梁和立柱上装的不是刨刀刀架而是带有主轴箱的铣刀架，并且龙门铣床的纵向工作台的往复运动不是主运动，而是进给运动，而铣刀的旋转运动是主运动。在龙门铣床上可以用多把铣刀同时加工表面，所以生产效率比较高，适用与成批和单件生产，用以加工中型和大型工件。
B2012A型龙门刨床主要由7部分组成，如图1所示，其中床身为箱体型零件，其上有V形导轨。工作台安放在床身上，工作台下面有斜齿条，可以往复运动。横梁用于安装垂直刀架，刨削加工时严禁动作，只有在工作台停止运动时才能移动，以调整刀架高度。两个垂直刀架可沿横梁导轨在水平方向。或沿刀架
2