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龍門刨床是機(jī)械初加工的大型機(jī)床，由于技術(shù)的限制，50年代的龍門刨床工作臺(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、技術(shù)落后。 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，而且浪費(fèi)時(shí)間，因此用戶提出把它改造成龍門銑床。以下對(duì)改造作一個(gè)介紹。
改造方案是：1．工作臺(tái)拖動(dòng)保留原有機(jī)械減速器，再加一級(jí)1：75蝸輪減速器，拆除原來(lái)拖動(dòng)工作臺(tái)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的55kW直流主電機(jī)，改為一臺(tái)5．5kW 4級(jí)交流異步電機(jī)，采用艾默生EV2000-4T0075G 7．5kW G型變頻器驅(qū)動(dòng)，因?yàn)楣ぷ髋_(tái)前進(jìn)速度很慢，每分鐘只要求前進(jìn)2cm，因此工作臺(tái)主電機(jī)功率不必要很大。加大機(jī)械減速比，是為了讓變頻器工作在10Hz以上，避免工作臺(tái)產(chǎn)生低速爬行現(xiàn)象，變頻器功率選型比電機(jī)大一級(jí)是為防止變頻器低速時(shí)過(guò)電流。工作臺(tái)不能產(chǎn)生低速爬行是改造的關(guān)鍵點(diǎn)。工作臺(tái)電機(jī)控制要求：用按鈕實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)、停機(jī)。頻率給定有二種方式：1.可調(diào)速檔(0~50Hz)。 2.固定高速檔：80Hz。可調(diào)速檔讓工作臺(tái)銑削時(shí)速度可調(diào)，固定高速檔讓工作臺(tái)不銑削時(shí)能夠手動(dòng)快速移動(dòng)。可調(diào)速檔用遠(yuǎn)端控制盒實(shí)現(xiàn)，固定高速檔用開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)，方法是用開(kāi)關(guān)閉合變頻器X3、短接X(jué)1、X2端子，切換頻率給定通道為VCI模擬給定，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)為數(shù)字給定3（串行口給定）。
2.拆除龍門刨床橫梁刀架上原有的刨刀及附件裝置，安裝上銑刀、垂直銑動(dòng)力頭(相當(dāng)于一個(gè)齒輪減速器)，動(dòng)力頭的輸出軸驅(qū)動(dòng)銑刀旋轉(zhuǎn),動(dòng)力頭輸入軸用7.5kW 4級(jí)交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng),配EV2000－4T0075G變頻器。控制要求：用按鈕實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)、停機(jī)，頻率在遠(yuǎn)端控制盒調(diào)節(jié)。
3.橫梁走刀（也就是銑刀水平左右移動(dòng)）電機(jī)原為3.7kW 4級(jí)交流異步機(jī)，只用配一臺(tái)EV2000—4T0037G變頻器，控制方式同工作臺(tái)一樣，速度給定有2種方式：1.遠(yuǎn)端控制盒串行口給定(0~50Hz)，2.開(kāi)關(guān)接通固定80Hz給定，方法也是用開(kāi)關(guān)閉合變頻器X3、短接X(jué)1、X2端子，切換頻率給定通道為VCI模擬給定，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)為數(shù)字給定3（串行口給定）。具體參數(shù)：F7.00=22、F7.01=23、F7.03=24。這里VCI模擬給定是用線短接變頻器端子VRF和VCI，相當(dāng)于VCI=10V最大值，通過(guò)設(shè)定F0.05=80Hz、f0.12=80Hz、f1.07=80Hz實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)接通給定80Hz。
4.側(cè)銑動(dòng)力頭電機(jī)為7.5kW 4級(jí)交流異步電機(jī)，配EV2000－4T0075G變頻器。采用端子給定實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn),只采用遠(yuǎn)端控制面板改變頻率,同垂直銑動(dòng)力頭控制完全一樣。遠(yuǎn)端控制面板的R485總線同所有變頻器R485端子相連,所有變頻器的頻率設(shè)定都可以通過(guò)串行通訊方式由遠(yuǎn)端控制面板調(diào)整，簡(jiǎn)化了控制線路。
5.最后一個(gè)要解決的問(wèn)題就是橫梁升降與夾緊控制，也是改造的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。龍門刨的模梁根據(jù)工件的高低要作垂直上下運(yùn)動(dòng)，它由一臺(tái)1.5kW 4級(jí)交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)垂直絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，橫梁升降電機(jī)正轉(zhuǎn)使橫梁上升，橫梁升降電機(jī)反轉(zhuǎn)使橫梁下降。而且橫梁上還有一套機(jī)械夾緊裝置，由一臺(tái)0.75kW交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在橫梁節(jié)束上下運(yùn)動(dòng)后，夾緊電機(jī)正轉(zhuǎn)，使夾緊裝置的夾緊壓板緊緊壓在橫梁上下運(yùn)動(dòng)的軌道上，使橫梁在加工工件時(shí)不會(huì)上下移動(dòng)，從而保證加工的精度。在橫梁作上下運(yùn)動(dòng)時(shí)要提前使夾緊電機(jī)反轉(zhuǎn)，松開(kāi)夾緊壓板后，橫梁才能上下運(yùn)動(dòng)。用一只雙觸點(diǎn)行程開(kāi)關(guān)檢測(cè)夾緊壓板位置，夾緊壓板壓緊到位后，行程開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)FSK閉合，常開(kāi)觸點(diǎn)JXK常開(kāi)，松開(kāi)到位時(shí)，常閉觸點(diǎn)FSK斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)JXK閉合。還有一個(gè)細(xì)節(jié)：當(dāng)橫梁下降結(jié)束時(shí)，夾緊電機(jī)正轉(zhuǎn)的同時(shí)，橫梁升降電機(jī)也要正轉(zhuǎn)1~2秒，讓橫梁上升一小點(diǎn)，然后橫梁夾緊。目的是為了消除橫梁升降絲桿的間隙。SJ時(shí)間繼電器的作用就是讓橫梁上升回溯幾秒 ，要求它的動(dòng)作是通電后觸點(diǎn)閉合，斷電后觸點(diǎn)延時(shí)斷開(kāi)。整個(gè)橫梁動(dòng)作只有上升和下降兩個(gè)按鈕，橫梁夾緊與放松不需要按鈕，它由電路自動(dòng)完成。橫梁升降和夾緊電機(jī)沒(méi)有使用變頻器控制。下圖是一個(gè)典型橫梁控制電路。
總結(jié)：由于使用艾默生EV2000系列變頻器，通過(guò)端子靈活切換頻率給定通道，實(shí)現(xiàn)了串行通信頻率給定和端子VCI固定頻率給定,方便了操作, 使用遠(yuǎn)端控制面板提高了抗干擾能力.簡(jiǎn)化了線路，由于變頻器具有過(guò)載自動(dòng)降頻功能，工作臺(tái)電機(jī)和動(dòng)力頭電機(jī)從不出現(xiàn)過(guò)載停機(jī)現(xiàn)象，可靠性大大增強(qiáng)。
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