佛朗克变频器在龙门刨床上的应用———佛朗克变频器在龙门刨床上

前言
      龙门刨床是主要用来加工大型工件的各种平面、斜面和槽，是机械初加工的大型机床，在机加工行业应用非常广泛。由于技术的限制，龙门刨床工作台采用直流系统已在工业领域应用多年。虽然直流调速系统低速时力矩较大，但用户前期投入费用高、电机维护费用高，浪费电较多，很难满足刨床用户的要求。仅管某些用户已经使用交流变频调速器进行改造，一方面好多变频器低速时转矩小，进刀量不准确，不能满足刨床工作需求；另一方面，能够满足刨床工作需求的变频器，价格昂贵，用户难以接受。基于以上种种弊端，我们决定用佛朗克FRB6000系列矢量变频器结合PLC，在邢台某机床厂的龙门刨床进行变频改造、配套使用。
  ■ 刨床的基本构成
  1.  基本结构
  龙门刨床包括，床身、工作台、横梁、左右垂直刀架、左右侧刀架、立柱、龙门顶等。
  2.  工作过程
  龙门刨的刨削过程是工件与刨刀相对运动。因此工作台与工件必须频繁地进行往复运动，切削加工只在工作行程中，返回行程只是空转。在切削过程中没有进给运动，只有在返回行程中才有刀架的进给运动。其中，工作台与工件间的往复运动称为主运动，横梁、刀架的运动称作辅助运动。
  3.  运动特点
  主运动的速度图  如下所示
  
  其中 0-t1 工作台前进起动阶段               
       t1-t2  刀具慢速切入阶段
  t2-t3 加速至稳定工作速度                 
  t3-t4  工作速度阶段
  t4-t5 减速退出工件阶段                  
  t5-t9  返回阶段
  慢速切入切出，即防止崩坏工件又可以提高刀具使用寿命。高速切削、返回以提高加工效率。
  ■ 系统组成
  FRB6000-45变频器、PLC、制动单元、制动电阻、其他辅助运动的控制根据现场而定。
  龙门刨变频电气控制示意图
  
  
  ■ 总结
  1. 采用佛朗克FRB6000矢量变频调速器改造以后，系统运行稳定、精度高、低频转矩大)、可靠性强、噪声低、系统维护简单方便、调速范围宽，节能效果预计可达30%以上。而且更换不同的工作组件就可使刨床用于刨、铣一机两用。提高了加工精度，工作台的速度不随切削量的变化而变化，静差度小于1%，能够很好地满足速度曲线的要求，提高加工质量与效率，延长了刀具的使用寿命。2. 控制部分采用PLC，其功能更加强大、速度快、接点数少、可靠度更高。