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1数控英才网（）龙门刨床一、刨床的作用及分类刨床系指用刨刀加工工件表面的机床。刀具与工件做相对直线运动来加工，大多数都用在各种平面与沟槽加工，也可用于直线成形面的加工。即用刨刀对工件的平面、沟槽或成形表明上进行刨削的直线运动机床。按其结构可分为以下类型：(1)悬臂刨床：具有单立柱和悬臂的刨床，工作台沿床身导轨作纵向往复运动，垂直刀架可沿悬臂导轨横向移动、侧刀架沿立柱导轨垂向移动。(2)龙门刨床：具有双立柱和横梁，工作台沿床身导轨作纵向往复运动，立柱和横梁分别装有可移动侧刀架和垂直刀架的刨床。(3)牛头刨床：刨刀安装在滑枕的刀架上作纵向往复运动的刨床。通常工作台作横向或垂向间歇进给运动。(4)插床(立刨床)：该类机床刀具在垂直面内作往复运动，工作台做进给运动。二、龙门刨床的结构及运动形式龙门刨床因有一个由顶梁和立柱组成的龙门式框架结构而得名，工作台带着工件通过龙门框架作直线往复运动，多用于加工大平面（尤其是长而窄的平面），也用来加工沟槽或同时加工数个中小零件的平面。龙门刨床主要加工大型工件或同时加工多个工件。与牛头刨床相比，从结构上看，其形体大，结构较为复杂，刚性好，从机床运动上看，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，这刚好与牛头刨床的运动相反。龙门刨床由直流电机带动，并可进行无级调速，运动平稳。龙门刨床的所有刀架在水平和垂直方向都可平动。龙门刨床主要用来加工大平面，尤其是长而窄的平面，一般可刨削的工件宽度达1米，长度在3米以上。龙门刨床的主参数是最大刨削宽度。2B2010A型龙门刨1、龙门刨的结构及其运动形式龙门刨是机械制造业中的主要工作机床。常用它来加工大型机械零件，如导轨、立柱、箱体和机床的床身等部件。龙门刨的结构示意图如图2-1所示。工作台1放在床身2上，工作台由直流电动机拖动可在床身上作往复运动。当工作台带动工件运动时，刨刀8对工件进行刨削加工。刨刀装在垂直刀架4或侧刀架3上。侧刀架可上下移动并横向进给，它又分为左侧刀架和右侧刀架。垂直刀架装在横梁5上，它可作横向移动和垂直进给，它又分为左垂直刀架与右垂直刀架。横梁可沿着立柱6作上下移动。7为龙门顶。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）。2、龙门刨床的工艺特点及其对自动控制系统的要求如下：（1）、可逆性：龙门刨的工作台在工艺流程中作反复运动，在工作行程（工作台前进，电机正转）时83进行刨削加工，返回行程（工作台后退，电机反转）时空载返回原地。（2）、调速范围：龙门刨的切削速度决定于下列三个因素：第一，切削条件（吃刀深度、走刀量）；第二，刀具（刀具的几何形状、刀具的材料）；第三，工件材料。对于每一个详细情况，有一最佳切削速度。空载返回时要求提高生产率采用高速。为了调整与磨削要求低速。因此，工作台在不一样的情况下工作时，应有不同速度。所以，龙门刨要求调速范围广,A系列龙门刨D＝20，高速90m/min,低速4.5m/min。（3）、静差度：由于工件表面不平和材料的不均匀而使切削力发生波动。如果拖动工作台的电动机转速随负载波动而波动很大，将降低生产能力，还会影响加工精度和表面光洁度。因此，A系列的龙门刨静差度的要求为0.1。（4）、作台往返循环中的速度图：工作台的速度图如图(2-2)示。在工作行程中，为避免刀具切入工件时的冲击而使工件崩裂，或损坏刀具，要求切入速度低；在切削结束时，为避免刀具将工件剥落，要求切出速度低；在返回行程中，为了更好的提高生产率采用高速返回；由于返回速度高，工作台的惯性大，为了减小停车时的超程（又称越位），要求返回行程结束前先减速，然后停车。图2-2其中0-a工作台前进起动阶段a-b刀具慢速切入阶段；b-c加速至稳定工作速度c-d工作速度阶段d-e减速退出工件阶段f-l返回阶段慢速切入切出，即防止崩坏工件又能大大的提升刀具常规使用的寿命。高速切削、返回以提高加工效率。4运动控制过程如下：工作台前进时，撞块A撞击SQ3，B撞击SQ5，经过一段越位后，刨台后退。后退时，撞块B使SQ5复位，撞块A使SQ3复位。后退末了，工件退出刀具后，撞块C撞击SQ4使电机减速，D撞击SQ6使电机换向，经过一段越位后，刨台从后退换成前进。刨台即按此方式循环工作。SQ2、SQ1分别起前进、后退的限位保护。为满足龙门刨床的加工要求，要求工作台具有调整的正反向点动控制和正常工作时的自动往返控制，并能进行低速的磨削工作。控制电路除包括刨台的往返运动外，还有刨台运动与横梁、刀架之间的配合。为简化控制电路，减小维护工作量，可采用PLC作为控制元件与变频器结合实现刨床的自动化控制。（5）、快速性：为了更好的提高生产率，要求工作台正反向的起动与制动过程要快。而且停车要迅速，越位不能超过允许值。B2010A小于300mm。（6）、要有一定的联锁保护：为了能够更好的保证龙门刨正常而可靠地工作，需要一定的联锁保护。在以下情况下，工作台应该立马停止：如工作台越位超过允许值、油泵停止工作、横梁在移动、电动机过载等。三、龙门刨床主传动控制管理系统的发展龙门刨床是机械化自动化程度很高的大型机床。龙门刨床的动力及控制回路很复杂，尤其是刨床工作台主拖动系统完全依靠电气自动化控制来执行的。七、八十年代，龙门刨床的主拖动采用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。如图一所示。5工作原理是三相交流异步电动机M1拖动同轴连接的的两台直流发电机G和MG，并励直流发电机MG作为励磁机，G为直流发电机。MG直流电动机M2的励磁绕组提供直流电源。G发出的电动势供给直流电动机3M的电枢回路，最后由直流电动机拖动负载。电机扩大机又称交磁电机放大机或交磁放大机。它是一种特殊的直流发电机，其基本功能是，能用较小的控制电压实现对较大输出直流电流的控制。直流电动机的调速由转速负反馈控制电路和电机扩大机实现。控制电路转换调节器输出的控制电压加在电机扩大机的控制绕组上，控制扩大机输出的直流直流电流，即直流发电机G的励磁电流的大小，以改变直流发电机输出的直流电压，实现调压调速。进刀机构采用进刀继电器进刀，而继电器铁芯及机械磨损又造成动作异常，损坏线圈，既影响加工精度又影响效率。这种A-G-M调速系统，它具有占地面积大、噪声污染严重、尤其交流电动机拖动发电机浪费电能很 严重。从工作情况去看，直流电动机的功率并没有正真获得充分的利用，并且维护保养较困难。目前许多在使用 该系统工作的厂家都在想办法解决以上问题。
