龙门刨床课程设计.doc

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1、目 录简 介- 1 -1龙门刨床运动形式及改造要求- 2 -1.1龙门刨床结构- 2 -1.2工作过程- 2 -1.3主运动行程分析以及各阶段工作状况- 2 -1.4刨台运动的机械特性曲线- 3 -1.5龙门刨床电气控制改造目的及意义- 3 -1.6龙门刨床电气控制改造总体要求- 4 -1.7龙门刨床电气控制改造方案- 6 -2.工作台变频调速及PLC控制- 7 -2.1工作台运动及调速要求- 7 -2.2 PLC的选型- 8 -2.3工作台调速方案- 8 -2.4工作台电气控制输入、输出确定- 10 -2.5工作台电气控制接线图- 10 -2.6工作台PLC电气控制程序- 11 -3.刀架变

2、频调速及PLC控制- 12 -3.1刀架运动及调速要求- 12 -3.2刀架调速方案- 14 -3.3刀架电气控制输入、输出确定- 14 -3.4刀架电气控制接线图- 16 -3.5刀架PLC电气控制程序- 17 -4 横梁及辅助运动控制- 18 -4.1横梁运动形式及拖动方式- 18 -4.2油泵控制。- 19 -4.3铣磨头变频调速控制方案- 20 -4.4横梁及其它辅助运动PLC控制及程序- 20 -4.5横梁及其它辅助接线图- 21 -4.6横梁及其它辅助运动控制原理图- 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- 23 -5.2龙门刨床电气控制改

3、造效果和解决的主要问题- 24 -5.3心得体会与建议- 24 -5.4总程序图- 26 -5.5 结束语- 29 -简 介铣床是美国人惠特尼于1818年创制的卧式铣床；为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗于1862年创制了第一台万能铣床，这是升降台铣床的雏形；1884年前后又出现了龙门铣床；二十世纪20年代出现了半自动铣床，工作台利用挡块可完成“进给-决速”或“决速-进给”的自动转换。图一 龙门刨床示意图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

4、，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。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。桥式龙门铣床：加工时工作台和工件不动,而由龙门架移

5、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。 1龙门刨床运动形式及改造要求1.1龙门刨床结构图二 龙门刨床结构图 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，

6、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。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。1.2工作过程 龙门刨床的刨削过程是工件与刨刀作相对运动的过程。为此，工件必须与工作台一起频繁地进行往复运动，工件的切削加工仅在工作行程中，返回行程是空行程。在切削过程中只有工作台由

7、返回行程转到工作行程的期间刀假才进行一定量的进给。其中，机床的主运动是工作台纵向往复运动，而横梁的上下移动，刀架沿横梁的左右移动，以及侧刀架在立柱的上下往复运动称作往复运动。 1.3主运动行程分析以及各阶段工作状况 我国现行生产的龙门刨床其主拖动方式以直流发电机电动机组及晶闸管电动机系统为主，以A系列龙门刨床为例，它采用电磁扩大机作为励磁调节器的直流发电机电动机系统，通过调节直流电动机电压来调节输出速度，并采用两级齿轮变速箱变速的机电联合调节方法。其主运动为刨台频繁的往复运动，在往复一个周期中，对速度的控制有一定要求，有高速、低速、中速、低速后退、高速后退、中速后退。主运动是工作台纵向往复运动

8、，而横梁的上下移动，刀架沿横梁的左右移动，以及侧刀架在立柱的上下往复运动称作往复运动。 1.4刨台运动的机械特性曲线 与很多切削机床相同，刨台运动特性分两种情况分析 。如右图21低速区图2 机械特性曲线 刨台运动速度较低时，此时刨刀允许的切削力由电动机最大转矩决定。电动机确定后，即确定了低速加工时的最大切削力。因此，在低速加工区，电动机为恒转矩输出。2高速区 速度较高时，此时切削力受机械结构的强度限制，允许的最大切削力与速度成反比，因此，电动机为恒功率输出。小于等于25r 由此可得，主拖动系统直流电动机的运行机械特性曲线分为如图2所示两段。1.5龙门刨床电气控制改造目的及意义龙门刨床改造的目的

9、：(1) 减小电机,以减少噪声,克服诸多控制缺陷.(2) 工作台能实现自动循环工作和点动,可实时精确调节工作台速度,平稳换向,并有自动和点动工作时的极限保护.(3) 垂直刀架可方便地在水平和垂直两个方向快速移动和进刀,并能进行快速移动和自动进给的切换.(4) 左右侧刀架可在上、下方向快速移动和进刀,能进行快移自动切换.并有左右侧刀架限位开关,防止其向上移动时与横梁碰撞.(5) 横梁可方便地上下移动和夹紧放松，(6) 润滑泵有连续、自动切换开关,系统得电时,油泵即上油,至一定压力时,油压继电器触点闭合,为工作台工作做准备.(7) 有保护环节控制,保证工作台停在后退末了,以免切削过程中发生故障而突

10、然停车造成刀具损坏和影响加工工件表面的光洁度.(8) 各回路均有自动空气断路器作短路保护和过载保护.龙门刨床改造的意义随着工业化、以及科技的发展，近几年在工业自动化、机电一体化的速度发展得很快，改造传统产业方面已刻不容缓，因此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 。A2012型龙门刨床电气控制系统既包括交、直流电动机、电器的继电器接触器控制，又包括连续反馈控制及扰动补偿前馈控制，属于复合控制系统。它概括电气控制技术

11、的主要内容，具有一定的典型性、综合性与复杂性。 1.6龙门刨床电气控制改造总体要求1总体设计要求 图三2要求有宽广的调速范围 B2021A型龙门刨床工作台的速度在25m/min以下时为等切削力区，希望输出转矩恒定，负载具有恒转矩特性；工作台速度在25m/min以上时希望输出功率恒定，负载具有恒功率特性。采用交流变频调速系统，可以通过灵活地预置恒转矩和恒功率调速转折点，使调速系统的特性更好地满足龙门刨床主驱动负载的调速特性要求，实现无级调速。工作台换向制动采用能量回馈装置，制动速度快，能量又能回馈给电网，还可以降低主驱动电动机的设计功率。3 电气控制电路能保证机床可靠地自动工作工作台往复运动一次

12、，刀架自动进给，并根据切削的情况自动提速。后退行程中，刀架自动抬起。自动由低速到高速，再低速运动。工作台在行程末尾可进行减速、反向等运动的自动变换。4 工作台能够按照需要实现自动往返循环。在高速切削时，是为了减小刀具的冲击，应使刀具慢速切入工件。若切削速度与冲击为刀具所能承受时，利用转换开关，可以取消慢速切入。在工作台前进与返回行程末尾，工作台能自动调速，以保证刀具慢速离开工件，防止工件边缘剥裂，同时可减小工作台反向时的冲程和对电动机及其他机械的冲击。 5 工作台速度调整，且无须停车。用于磨削时，工作台应能降低速度至1m/min，以便保持磨削时工件的精度。能自动调速，以保证刀具慢速离开工件，防

13、止工件边缘剥裂，同时可减小工作台反向时的冲程和对电动机及其他机械的冲击。6 刀架能自动进给和快速移动。进行加工时，工件装在工作台上，工作台沿床身导轨作直线往复运动。横梁上的垂直刀架和立柱上的侧刀架都可以垂直或水平进给。7系统的机械特性要有一定的硬度。为了避免因起切削符合发生变化引起的工作台速度有较大的波动，以至于影响加工工件表面的质量，同时系统的机械特性应具有下垂特性，当负荷过大时，能使拖动工作台的直流电动机的转速迅速下降，直至停止，从而达到保护电动机及机械装置的目的。8有必要的联锁保护。为了能使机械自动化在龙门刨床中充分利用。以及减少手动操作。提高生产效率。所以对plc和变频器进行了必要的互

14、锁。 1.7龙门刨床电气控制改造方案 龙门刨床工作台的直线往复远东由两台直流电动机拖地，驱动系统为交流放大机。励磁回路为他励。励磁电压为220V。两只流电机的连接方式为：两个电动机的励磁绕着为并联。电枢回路的绕组为串联。具体改造方案是：直流电动机仍然沿用元电动机，其驱动将为由原来的交磁放大机组拖动换为由变频器和plc一起控制的驱动系统。在这个过程中我们也加入了反馈系统，这样也可以更好的提高其控制精度。由于龙门刨床工作台的特点是往返运动，却很频繁。用plc变频器来控制，且加入了限位开关，转换开关，以及电动开关，来控制plc和变频器的电路。2.工作台变频调速及PLC控制2.1工作台运动及调速要求

15、1 PLC与变频器的选型及参数确定 B2010A型龙门刨床的主拖动采用最初50年代的A-G-M调速系统，即电机扩大机直流发电机直流电动机组系统，如图（4）所示。采用的是机械比2：1和电气调速范围为10：1的机电联合调速系统。图四 A-G-M调速系统图 电机扩大机-直流发电机-直流电动机（A-G-M）调速系统，它涉及电机多，占地面积大、噪声污染严重、调速范围很窄，尤其交流电动机拖动发电机浪费电能很严重，而且电控部分采用继电器逻辑控制，线路复杂，故障率高，检修、维修困难。随着科技的进步，电力电子技术和微电子技术得到飞速的发展，以及矢量控制技术的完善，A-G-M调速系统在技术方面远远落后于日新月异的

16、变频调速技术，使得变频调速技术被广泛使用在调速方面。 2 变频器选型 根据前述龙门刨床拖动系统的工作要求，通过查阅有关资料，造多种同类变频器反复比较论证后，决定选用TD3000系列变频器。TD3000系列变频器是美国EMERSON公司资助研发生产的高品质、多功能、低噪音的矢量控制通用变频器3 根据以上介绍，电机、变频系统选型如下：工作台电动机：65KW交流变频电机选用FR-F740-S65K-CH变频器；刀架电动机：1.5KW两台FR-F740-1.5K-CH变频器，两只50欧制动电阻.磨头电动机：7.5KW一台FR-F740-7.5K-CH变频器2.2 PLC的选型目前，国内外众多生产厂家提

17、供了多种系列功能各异的PLC产品，但不管选择那种系列的PLC，要以满足系统功能需要为宗旨，不可以盲目贪大求全，以免造成投资和设备资源的浪费。机型的选择应以几个方面考虑。 1.对输入/输出点的选择 盲目选择点数多的机型会造成一定的浪费，要先弄清控制系统的输入/输出点数，再按实际所需点数的1520留以备用量，为系统的改造留有余地，且一般同时接通的输入点不得超过总输入点的60。 2.对存储容量的选择 一般按估算容量的50100留有裕量，对缺乏经验的设计者选择容量时留有裕量要大一些。 3.按输入/输出响应时间选择 对开关量的系统，PLC的输入/输出响应时间一般都满足实际工程的要求，可不必考虑响应问题，

18、但对模拟量控制的系统特别是闭环系统就要考虑这个问题。 本设计通过以上几方面的考虑和比较，根据所需PLC的输入/输出点数，并留有一定的余地，选择PLC的基本单元的型号为FX2N-128RM-001。FX2N系列是FX系列中功能最强，速度最高的微型可编程序控制器，它的基本指令执行时间每条0.08us，远远超过许多大型可编程序控制器；用户存储容量可扩展到16K步，最大可扩展到256个I/O点，有多种模拟量输入/输出模块及功能各异的模块。 FX2N-128MR-001的电源电压为AC220V，有64个开关量输入点和64个继电器型开关量输出点。输入电压为DC24V，输入点X0X7的输入电流为7mA，其余

19、的输入点的输入电流为5mA，当有电阻负载时输出点的额定输出电流为2A/AC220V。2.3工作台调速方案B2012A型龙门刨床工作台速度在25m/min以下时为等切削力区，希望输出转矩恒定，负载具有恒转矩性质，工作台速度在25m/min以上希望输出功率恒定，负载具有恒功率性质。以B2012A型刨床为例，其最低刨削速度为5m/min，其最高刨削速度为70m/min，调速范围为20为了提高电动机的工作效率，龙门刨床采用俩级齿轮变速箱变速的电机联合调速方法即25m/min以上为高速档，25m/min以下为低速档 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10 t11 t12 图五 t1

20、段表示刨台手动按钮低速起动，刨刀切入工件的阶段，为了减小刨刀刚切入工件的瞬间，刀具所受的冲击及防止工件被崩坏，此阶段速度较低。 t1-t3段为自动中速前进。属于刨削段，刨台加速至正常的刨削速度 t3-t4段为刨刀高速工作段。并且速度高速平稳。 t4-t6段为低退出段，返回过程中，刨刀不切削工件，但为防止边缘被崩裂，同样要求速度较低。 t6-t7段为高速返回段。但已退出切削，而且离机械较远，可以高速返回。 t7-t8段为手动返回段，返回行程即将结束，再反向到工作速度之前，为减小对传动机械的冲击，应将速度降低。 t8-t9 段为后退反接制动阶段。2.4工作台电气控制输入、输出确定表一SB1输入地址

21、分配输出地址分配SB2X0变频器启动Y0变频器kmSB10X1工作台启动Y1工作台启动SB13X2工作台停止Y2变频高速SB14X3变频器故障显示Y3变频中速SB15X4变频器正常显示Y4变频低速SB8X5工作台步进Y5工作台正转SB9X6工作台正向前进Y6工作台反转SQ2X7工作台前进减速Y7变频器故障SB12X10工作台步退Y10变频正常SB11X11工作台反向返回Y11油泵启动SQ3X12工作台反向减速Y12油泵故障SQ1X13工作台前进换向SQ4X14工作台后退换向X15油泵启动KPX16油泵压力线圈2.5工作台电气控制接线图 图六2.6工作台PLC电气控制程序3.刀架变频调速及PLC

22、控制3.1刀架运动及调速要求B2012A型龙门刨床装有垂直刀架、右侧刀架和左侧刀架，分别由电动机Mc,My,Mz来驱动，其中两个垂直刀架共用一台电动机Mc,通过传动机构分别转动，刀架控制电路能实现刀架的快速移动与自动进刀，刀架的快速移动与自动进刀、刀架运动方向由装在刀架箱上的机械手柄来选择。自动进刀。刀架的进给采用的是带紧胀环的进到机构，依靠紧胀环转动角度的大小来控制每次的进刀量。每次进刀完成后，利用刀架驱动电动机反向旋转来使紧胀环复位，为第二次进刀做好准备。当需要自动进刀时，将刀架移动机械手柄扳倒自动进刀位置，使相应的位置开关SQc,SQy,SQz压下。以垂直刀架为例，压下SQc,当工作台加

23、工行程结束，刀具离开工件，撞块使位置开关SQ2动作，SQ2-b闭合Kih线圈得电Khc线圈得电电动机Mc反转，刀架电机Mc反转带动超越离合器上的拨叉盘复位，为进刀做好准备；SQ2-a断开Kq线圈失电Kh线圈得电K2h线圈得电，接通抬刀电磁铁，刀架自动抬起。同时，工作台制动并迅速返回，返回SQ2复位Kih失电Khc失电电动机Mc转动。返回至终点时，碰撞位置开关SQ4,SQ4-b闭合Kiq线圈得电Kqc线圈得电电动机Mc正传，刀架电动机Mc带动拨叉盘旋转，刀架进刀；SQ4-a断开Kh线圈失电Kq线圈得电K2h线圈失电，抬刀电磁铁失电，刀架落下，以便切削加工。当工作台重新前进时，SQ4复位，刀架电动

24、机Mc停转，进刀停止。进刀量的大小通过机械方式调整。刀架能自动进给和快速移动进行加工时，工件装在工作台上，工作台沿床身导轨作直线往复运动。横梁上的垂直刀架和立柱上的侧刀架都可以垂直或水平进给。如图七 图七 3.2刀架调速方案由于变频器能够十分准确的控制运行频率和升、降速时间，而PLC又能够准确地计时。因此，采用PLC配合变频调速来控制进刀量，非但机械结构简单了许多，还能提高控制进刀量的精度。1 垂直刀架。垂直刀架有两个，装在横梁上，由同一台电机驱动，只能左右移动，刨刀的进给量为（0.225）min/一次，用一个变频器来进行调速，分为正反转与低速、中速、高速，速度分别为：低速为7.5m/min，

25、中速为20m/min，高速为60m/min2 左右刀架。左右刀架由两台电动机驱动，分别有两个变频器来调速，刨刀的进给量为（0.450）min/一次，分为正反转与高低中速，速度同垂直刀3.3刀架电气控制输入、输出确定表二KM3停止X33KM3停止Y26左右刀架低速线圈左刀架X34选择左刀架Y27KM2故障显示右刀架X35选择右刀架Y30KM2正常显示垂直刀架X36选择垂直刀Y31KM3故障显示KM3故障X37变频器3故障显示Y32KM3正常显示KM3正常X40变频器3正常显示3.4刀架电气控制接线图 图八3.5刀架PLC电气控制程序4 横梁及辅助运动控制4.1横梁运动形式及拖动方式横梁的上升控制

26、。当需要横梁上升时，按下横梁上升启动按钮SB6，中间继电器K2线圈通电闭合，接触器KM13通电闭合并自锁。横梁放松、夹紧电动机M9通电反转，使横梁放松/此时，行程开关ST10在59区中的常闭触点断开，接触器KM13失电释放，横梁放松、夹紧电动机M9停止反转。行程开关ST10在52区中的常开触点闭合，接触器KM10通电闭合，交流电动机M8正向运转，带动横梁上升。当横梁上升到要求高度时，松开衡量上升启动按钮SB6，接触器KM10线圈失电释放，横梁停止上升。继而接触器KM12闭合，交流电动机M9正向启动运转，使横梁夹紧。然后行程开关ST10常开触点复位断开，59区中的行程开关ST10常闭触点复位闭合

27、，为下一次横梁升降控制作准备。横梁下降控制。当需要横梁下降时，按下横梁下降启动按钮SB7，中间继点器K2线圈通电闭合，接触器KM13通电闭合并自锁。横梁放松、夹紧电动机M9通电反转，使横梁放松。当横梁放松后，行程开关ST10在59区中的常开触点闭合，接触器KM11通电闭合，横梁升降电动机M8反向运转，带动衡梁下降。当横梁下降到要求高度时，松开横梁下降启动按钮SB7，衡量停止下降。接触器KM12接通横梁放松、夹紧电动机M9的正转电源，交流电动机M9正向启动运转，使横梁夹紧。继而接触器KM10通电闭合，电动机M8启动正向旋转，带动横梁作短暂的回升后停止上升，然后横梁的进一步夹紧。特性曲线分为如图3

28、所示两段。4.2油泵控制。油泵、风机和变频器必须处于正常状态下工作台才加工运行。在工作台工作之前，这些辅助设备都必须正常且处于运行状态，在主回路通电，为按下工作台控制按钮前，在横梁、刀架和工作台动作前，变频器动作，在油泵压力及风机正常的启动下，是油泵运行和风机运行输出，油泵和风机启动。只有当油泵、风机及传动电机启动后，才能进行各种动作，并为刀架走刀做好准备。同时在运行中，当油泵或传动电机失电后，系统停止，防止误润滑运行和走刀不切削4.3铣磨头变频调速控制方案磨头运动时工作台处于低速运行，此时启动磨头工作，磨头由一个变频器来调速，磨头的进给量为13m/min，磨头只有高速和低速，高速为300r/

29、min,低速为1m/min，这样可以使磨头正常进行铣磨工件4.4横梁及其它辅助运动PLC控制及程序表三横梁及辅助部分SB6X41横梁放松上升Y33放松线圈SB7X42横梁放松下降Y34加紧线圈SQ7X43上升限位Y35上升线圈SQ9X44下降限位Y36下降线圈SQ10X45放松限位开关磨头部分SA8X46启动工作台磨头启动Y37磨头启动线圈X47磨头正转Y40变频器启动线圈X50磨头反转Y41磨头高速线圈X51磨头停止Y42磨头中速线圈X52变频器故障Y43磨头低速线圈X53变频器正常Y44变频器故障X55主触头停止Y45变频器正常4.5横梁及其它辅助接线图 图九4.6横梁及其它辅助运动控制原

30、理图5 课程设计总结5.1龙门刨床电气控制改造意义与可行性分析改造意义随着科学技术的发展已自动化水平提高的要求，龙门刨床的改造已是必然趋势，传统的龙门刨床控制系统可靠性差、维护困难、加工质量及生产效率低。如今PLC技术的不断发展，用PLC设计电气控制系统是简便可行的方法。这次改造可以通过plc和变频器技术使刨床使用起来更加方便有效快捷。不仅提高了生产效率。而且更加经济、可靠、安全、稳定。同样，经过改造的龙门刨床具有维修方便的特点，为企业和员工带来了极大的方便。采用PLC实现对主拖动刨台，左右刀架，垂直刀架等三相电动机的变频启动，制动，调速，正反向控制，并对其工作台进行电气控制，实现变频调速。根

31、据其继电气控制电路的原理，运行系统程序设计，可以使系统结构简单，运行平稳可靠，快速，灵活，提高了动、静态性能，不仅降低了成本，而且适用面广。为社会和整个国家带来极大的利益。可行性的分析国内外在大型龙门刨床的电气控制方面先后应用了较多的调速技术。为了克服F-D调速系统的缺点，70年代以来出来信了晶闸管直流电动机模拟调速系统，取代F-D调速系统，缩小占地面积，减少了噪音，节能等，但系统性能差，当电阻及电容参数发生变化时，系统静态及动态性能恶化。其次，众多功能单元连线多，因而可靠性不理想，维护维修难度较大，现在改造的机器，调速装置性能越来越完善，通用性强，操作方便，具有自动定位功能，具有自适应寻优功

32、能，保证系统工作在最佳状态，具有完善的过流，过呀，缺相，欠磁，超速等保护功能，但诸多企业在使用中还是采用机械限位开关或晶体管接近开关来完成换向，其故障率高，在现场经常撞坏，同时操作者要经常调节标贴的位置，以改变刨台的行程，这就给人工操作带来了许多不便，本设计将应用系统中先进的数字定位技术，能使刨台及工作台按设定的行程和速度进行有序的运行，按着刀架进给刀架落刀工作台前进工作台加速工作台速度保持工作台减速工作台前进到位刀架后退工作台后退到位刀架进给自动循环工作停机。龙门刨床可以提高工作效率，根据产品特性一次性装夹无数个工件多把刀架同时加工还可作为工作母机加工大型机床床身亦可改装成龙门铣床，更好地提

33、高工作效率。5.2龙门刨床电气控制改造效果和解决的主要问题改造后，主拖动采用调速范围宽、节能效果显著的变频器控制的调速系统，不仅省去了点击扩大机和直流发电机，节省了成本和空间，而且还大大提高了龙门刨床的调速特性，是工作台有更宽的调速范围和更硬的机械特性，实现了工作台的无冲击换向，更使龙门刨床实现了无极调速和回馈制动。用PLC控制系统代替了传统的继电器接触器逻辑控制系统，大大减少了系统的接线，提高了系统的抗干扰能力，增加了系统的可靠性和稳定性。而且大大提高了系统的可维护性，减小了系统的检修工作量。除此之外，在设计控制程序时，用PLC软件设计了很多的互锁电路和采用PLC内部的时间继电器设计超时检测

34、电路，不仅节省了原控制系统中的时间继电器，而且提高了安全性和可靠性。5.3心得体会与建议为期两周的课程设计就要结束了。虽然在做的的过程中与到了很多苦难，甚至在开始的时候还要想要放弃的念头，但是想想做了总是会有收获的，而且自己不会别人可以会，那就问别人，总是有人会的。通过向别人请教慢慢的也明白了许多。而且也巩固了自己书本的理论知识。Plc可编程控制器有进一步巩固。变频器有了进一步的了解。以及CAD的使用。让自己受益匪浅。通过所学的专业知识，完成了对B2010A龙门刨床的PLC电气改造，通过改造后龙门刨床的各性能都有了很好的改善和提高。在改造前，原龙门刨床采用电机扩大机-直流发电机-直流电动机（A

35、-G-M）调速系统，它占地面积大、噪声污染严重、调速范围很窄，尤其交流电动机拖动发电机浪费电能很严重；而且，传统的龙门刨床的电气控制部分采用的是继电器-接触器逻辑控制系统，硬件接线多，体积大，连线复杂；它是通过采用触电开关实现控制的，由于受继电器硬件限制，控制速度慢，一般为十几毫秒；继电器触点寿命短，可靠性和维护性差，故障率高，检修、维修困难，维护、维修成本高。改造后，主拖动采用调速范围宽、节能效果显著的变频器控制的调速系统，不仅省去了电机扩大机和直流发电机，节省了成本和空间，而且还大大提高了龙门刨床的调速特性，使工作台有更宽的调速范围和更硬的机械特性，实现了工作台的无冲击换向，更使龙门刨床实

36、现了无级调速和回馈制动。用PLC控制系统代替了传统的继电器-接触器逻辑控制系统，大大减少了系统的接线，提高了系统的抗干扰能力，增加了系统的可靠性和稳定性。而且大大提向了系统的可维护性，减小了系统的检修工作量。除此之外，在设计控制程序时，用PLC软件设计了很多的互锁电路和采用PLC内部的时间继电器设计超时检测电路，不仅节省了原控制系统中的时间继电器，而且提高了安全性和可靠性。建议（1） 每一次付出都会有一定程度的收获。当不会的时候不要轻易说放弃。由开始不懂到逐渐的明白，到最后通过讨论让自己开始设计，在这个过程中让自己学会了很多，对以后的毕业设计一定有很大的帮助。（2） 在这次设计中利用了plc知

37、识和变频器知识。但是如果能加入cnc那么就会更好。而且还能提高自己在学习数控机床时候的不足。（3） 没有实物可以参看，如果龙门刨床可以现场参观。看看龙门刨床工作台、刀架、以及横梁的运动那么就会更好了。对我们设计会有很大的帮助。同时也可以补充我们实践知识的不足。（4） 编写的程序没办法模拟演示。如果可以调试程序，验证程序那么就会更完美了。（5） 在设计工作台时不能完全实现自动化，其中有点动，如果可以随时点动再自动，这次的改造就会更好。（6） 要有不耻下问的精神，当有问题是不要压着哪里不问，那么每次的堆积会让自己感觉很吃力，最终导致自己去放弃设计。5.4总程序图5.5 结束语两周的课程设计结束了，

38、通过这次课程设计让我学会了理论知识与和实际知识相结合。同时也感觉王老师和马老师的耐心指导，在你们的指导下让我学会了更多，同时也让明白更多的知识。两位老师精深的专业水平和严谨的治学态度是我永远学习的榜样，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到

39、这句千古名言的真正含义我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础通过这次对B2012型龙门刨床的改造，本人在多方面都有所提高。通过这次改造设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次plc设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了现代电气控制与plc等课程所学的内容，掌握plc设计的方法和步骤，掌握plc设计的基本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了龙门刨床与变频器的基本结构，提高了独立设计能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提

40、高。在这次设计过程中，体现出自己单独设计的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。在此感谢我们的王仁光和马宪华老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪；这次课程设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。而您开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。同时感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分乐意接受你们的批评与指正，本人将万分感谢。并将积极影响我今后的学习和工作。在此我深深的感谢两位导师在各个方面给我的帮助和关心，得到您们的指导是我最大的荣幸，谢谢您们！- 31 -