一、龍門刨床的工藝分析

龍門刨床的主運動：

龍門刨床的刨削過程是工件（安裝在刨臺上）與刨刀之間作相對運動的過程。因為刨刀除進給運動外，（此運動一般由數(shù)控定位或手動定位）加工過程是不動的，所以龍門刨床的主運動就是刨臺頻繁的往復運動，變頻器所拖動的就是刨臺電機這種往復運動。所謂往復運動周期，是指刨臺每往返一次的速度變化過程。以某國產(chǎn)A系列龍門刨床為例，

a）刨臺的運動示意圖                                                     b）往復周期

圖中，Vf為線速度；t為時間。各時段(t1~t5)的工作狀況如下：

t1段： 刨臺起動、刨刀切入工件段。

為了減小在刨刀剛切入工件的瞬間，刀具所受的沖擊和防止工件被崩壞，v0速度較低。

t2段： 刨削段。

刨臺加速至正常的刨削速度vf 。

t3段： 刨刀退出工件段。

為了防止工件邊緣破裂，故將速度又降低為v0 。

t4段： 返回段。

返回過程是不切削工件的空載行程，為了節(jié)約時間，提高工作效率，返回速度應盡可能快一些，設為vr 。

t5段：緩沖段。

返回行程即將結束、再反向到工作速度之前，為了減小對傳動機構的沖擊，又應將速度降低為v0；之后，便進入下一周期，重復上述過程。注意：t4、t5時間段變頻器反轉。

二、刨臺運動的機械特性

以此刨床為例，說明如下：

1、刨臺運動的負荷特性

1）切削速度vQ≤25m/min,在這一速度段，龍門刨床允許的最大切削力相同。在調(diào)速過程中，負荷具有恒轉矩特性。

2）切削速度vQ＞25m/min，由于橫梁與立柱等機械結構的強度所限制，允許的最大切削力隨速度的增大而減小。因此，在調(diào)速過程中負荷具有恒功率性質(zhì)。

2、刨臺的傳動機構

分成兩擋，以45m/min為界，速度比為2：1。

三、刨臺運動的變頻調(diào)速

1、變頻調(diào)速方案的設計要點

1）電動機選型  一般來說，以選用變頻調(diào)速專用電動機為宜。

2）變頻器的選型  近年來，龍門刨床常常與銑床兼用，而銑削時的進刀速度約只有刨削時的1/100，故要求拖動系統(tǒng)具有良好的低速運行（即低頻力矩特性）性能。所以選用四方矢量變頻C320系列。

3）制動電阻與制動單元  如上述，刨臺在工作過程中，處于頻繁往復的運行狀態(tài)。為了提高工作效率、縮短輔助時間，刨臺的加、減速時間應盡可能的短。因此，直流回路中的制動電阻與制動單元是必不可少的。由于往復十分頻繁，故制動電阻的容量應比一般情況下的容量大1~2檔次。

2、刨臺往復運動的控制

1）往復指令    刨臺在往復周期中，實現(xiàn)速度變化的指令信號，是由刨臺下面專用的接近開關的狀態(tài)得到的。接近開關的狀態(tài)由裝在刨臺下部的4個“接近塊”（相當于行程開關的擋塊，分別編以1、2、3、4號）的接近情況所決定，如圖2a所示。圖 中，為了直觀起見，仍用行程開關和擋塊來表示。SQ1、SQ2是用來決定刨臺的運行情況的；SQ5、SQ6是極限開關，用于對刨臺極限位置的保護。各接近開關在不同時序中的狀態(tài)如圖2b所示。圖中“1”表示接近開關被“撞”；“0”表示接近開關復位。