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郑州华信学院课程设计说明书题目：姓名：院（系）：专业班级：学号：指导教师：成绩：时间：年月日至年月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；变频器；电气控制。前言龙门刨床在工业生产中占有很重要的地位，主要用于加工大型工件或同时加工多个工件，是工业的母机。龙门刨床的主运动是工作台的直线往复运动，而进给运动则是刨刀的横向或垂直间歇运动，龙门刨床的工作台传动一般都采用行程开关，和传统的继电器来控制。这种方式有接线复杂，检修困难，故障多等缺点。这样对加工性能有很大影响。但是由于数控机床的代价太高，对中小型企业来说成本太大，所以更新一台机床不是很容易的，因此，就对于龙门刨床的传动特点，加工性能，和要求进行分析，在此设计一套低成本低又能有效解决以上不足之处的方案。随着近年来plc和变频器在工业领域里面的迅猛发展，为改变龙门刨成的传统缺点提供了可实现的途径，本文作者将以B2012A为例，根据龙门刨床的控制线路，用可编程控制器和变频器对其进行改造。目录1.龙门刨床运动形式及改造要求....................................................................................................41.1龙门刨床结构及运动形式.................................................................................................41.主要结构........................................................................................................................42.运动形式........................................................................................................................41.2龙门刨床电气控制改造目的及意义.................................................................................41.3龙门刨床电气控制改造总体要求.....................................................................................51.4龙门刨床电气控制改造方案.............................................................................................52.工作台变频调速及PLC控制......................................................................................................62.1工作台运动及调速要求.....................................................................................................61.运动分析........................................................................................................................62.调速要求......................................................................................................................72.2工作台调速方案.................................................................................................................72.3工作台电气控制输入、输出确定.....................................................................................82.4工作台电气控制接线图.....................................................................................................82.5工作台PLC电气控制程序.............................................................................................103.刀架变频调速及PLC控制........................................................................................................123.1刀架运动及调速要求.......................................................................................................123.2刀架调速方案...................................................................................................................133.3刀架电气控制输入、输出确定.......................................................................................153.4刀架电气控制接线图.......................................................................................................163.5刀架PLC电气控制程序.................................................................................................174.横梁及辅助运动控制..................................................................................................................194.1横梁运动形式及拖动方式...............................................................................................194.2油泵控制...........................................................................................................................204.3铣磨头变频调速控制方案...............................................................................................204.4横梁及其它辅助运动PLC控制及程序..........................................................................214.5横梁及其它辅助运动控制原理图...................................................................................235.课程设计总结..............................................................................................................................245.1龙门刨床电气控制改造意义与可行性分析...................................................................255.2龙门刨床电气控制改造效果和解决的主要问题...........................................................255.3心得体会与建议...............................................................................................................255.4结束语...............................................................................................................................261.龙门刨床运动形式及改造要求1.1龙门刨床结构及运动形式1.主要结构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形和U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本身的滑板导轨在垂直方向作快速移动或工作进给。左右侧刀架及进给箱可沿立柱导轨上下快速移动或自动进给。机床工作台的驱动可用发电机—电动机组或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。从整体上看，工作加工过程较为简单。2.运动形式龙门刨床的运动可分为主运动、进给运动与辅助运动。主运动是指工作台的往复运动，进给运动是指刀架的进给，辅助运动是调整刀具运动（如横梁的夹紧与放松、横梁的上升与下降、刀架的快速移动与抬刀等）1.2龙门刨床电气控制改造目的及意义近几年来在工业自动化，机电一体化，改造传统产业等方面，PLC得到广泛的应用。学习，掌握和应用PLC技术对提高我国工业自动化水平和生产效率具有十分重要的意义。采用可编程序控制器(PLC)对龙门刨床的传统控制系统进行改造，将具有投资小、改造周期短，节能降耗、提高功效显著的优点。近年来,我国在普通机床改造方面取得了很大的成就,普通机床的控制系统逐步被PLC控制的高效率，高精度的数控机床所代替，产生了巨大的生产力，然而在机械加工制造中被广泛使用的用来加工大型工件的设备—龙门刨床的改造却少之又少，在一定程度上影响着制造业的发展。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。1.3龙门刨床电气控制改造总体要求1、了解龙门刨床的结构、工作原