CHV100在B2016A型龍門刨床上的應(yīng)用
■ 引言
B2016A型龍門刨床是機(jī)械初加工的大型機(jī)床，是制造重型設(shè)備，如大型軋鋼機(jī)、汽輪機(jī)等不可缺少的工作母機(jī)，主要用來(lái)加工大型工件的各種平面、斜面和槽，在機(jī)加工行業(yè)應(yīng)用非常廣泛。由于技術(shù)的限制，五六十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、控制精度差、效率低，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，且浪費(fèi)時(shí)間。基于以上種種弊端、我們對(duì)山東某加工廠的B2016A型龍門刨床進(jìn)行變頻改造。
■ 刨床的基本構(gòu)成
1、基本結(jié)構(gòu)
龍門刨床包括，床身、工作臺(tái)、橫梁、左右垂直刀架、左右側(cè)刀架、立柱、龍門頂?shù)取?/DIV>
2、工作過(guò)程
龍門刨的刨削過(guò)程是工件與刨刀相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此工作臺(tái)與工件必須頻繁地進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，切削加工只在工作行程中，返回行程只是空轉(zhuǎn)。在切削過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，只有在返回行程中才有刀架的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。其中，工作臺(tái)與工件間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)稱為主運(yùn)動(dòng)，橫梁、刀架的運(yùn)動(dòng)稱作輔助運(yùn)動(dòng)。
3、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)主運(yùn)動(dòng)的速度圖
其中
0-t1 工作臺(tái)前進(jìn)起動(dòng)階段
0-t1 工作臺(tái)前進(jìn)起動(dòng)階段
t1-t2 刀具慢速切入階段
t2-t3 加速至穩(wěn)定工作速度
t3-t4 工作速度階段
t4-t5 減速退出工件階段
t5-t9 返回階段
慢速切入切出，即防止崩壞工件又可以提高刀具使用壽命。高速切削、返回以提高加工效率。
■ 設(shè)備組成
INVT-CHV100-022-4一臺(tái)、多功能數(shù)字端子S3—S5的信號(hào)來(lái)自限位開關(guān)、制動(dòng)單元采用INVT-B5-044、制動(dòng)電阻R=27.2Ω（4800W）、其他輔助運(yùn)動(dòng)的控制根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)而定。
INVT-CHV100-022-4一臺(tái)、多功能數(shù)字端子S3—S5的信號(hào)來(lái)自限位開關(guān)、制動(dòng)單元采用INVT-B5-044、制動(dòng)電阻R=27.2Ω（4800W）、其他輔助運(yùn)動(dòng)的控制根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)而定。
龍門刨變頻電氣控制示意圖
■ 參數(shù)設(shè)置
P0.01 1： 端子指令通道
P0.03 5： 多段速運(yùn)行設(shè)定
P0.11 加速時(shí)間 (依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定)
P0.12 減速時(shí)間 (依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定)
P2.01 50： 電機(jī)額定頻率
P2.02 723： 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速
P2.04 41： 電機(jī)額定電流
P2.05 18.5： 電機(jī)額定功率
P5.02 4： 正轉(zhuǎn)寸動(dòng)
P5.03 5： 反轉(zhuǎn)寸動(dòng)
P5.04 1： 正轉(zhuǎn)運(yùn)行
P5.05 2： 反轉(zhuǎn)運(yùn)行
P5.06 16： 多段速端子1
P8.06 寸動(dòng)運(yùn)行頻率 (依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定)
P8.07 寸動(dòng)加速時(shí)間 (依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定)
P8.08 寸動(dòng)減速時(shí)間 (依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定)
PA.02 多段速0 (依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定)
PA.04 多段速1 (依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定)
■ 總結(jié)
改造前龍門刨采用K—F—D（發(fā)電機(jī)組電動(dòng)機(jī)）調(diào)速系統(tǒng)交流電機(jī)拖動(dòng)直流發(fā)電機(jī)再拖動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)，由交磁放大機(jī)控制發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)，結(jié)合機(jī)械傳動(dòng)，達(dá)到20:1的機(jī)電聯(lián)合調(diào)速系統(tǒng)。進(jìn)刀機(jī)構(gòu)采用進(jìn)刀繼電器控制進(jìn)刀，由于繼電器控制時(shí)有粘連發(fā)生使加工精度低、噪聲大、體積大、耗電量多、故障率高、系統(tǒng)維護(hù)困難。
采用英威騰CHV100-022-4型矢量變頻調(diào)速器改造以后，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、精度高(±0.1%最高速度)、低頻轉(zhuǎn)矩大(0.5Hz達(dá)150%)、可靠性強(qiáng)、噪聲底、系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單方便、調(diào)速范圍可達(dá)1000:1，節(jié)能效果預(yù)計(jì)可達(dá)30%以上。而且更換不同的工作組件就可使刨床用于刨、銑一機(jī)兩用。提高加工精度，工作臺(tái)的速度不隨切削量的變化而變化，靜差度小于1%。CHV變頻調(diào)速器的“多段速度”控制功能，能夠很好地滿足速度曲線的要求，提高加工質(zhì)量與效率，延長(zhǎng)了刀具的使用壽命。
■ 參考文獻(xiàn)
《CHV系列矢量變頻器說(shuō)明書》
《B2016A型龍門刨床使用說(shuō)明書》
《龍門刨床的工作原理及控制技術(shù)》
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