數控車床裝調與維修實訓設備

一、數控車床裝調與維修實訓設備特點：

1.產品依據數控機床裝調維修工職業及崗位的技能要求，結合數控機床維修技術領域的特點，能讓學員在較為真實的環境中進行訓練，以鍛煉學員的職業能力，提高職業素養。

2.產品結合目前國內數控系統的使用情況，以及數控教學和設備的現狀，符合國內數控維修教學的現狀和特點，為數控教學和實操訓練提供支撐。

3.以實際工作任務為載體，根據工作任務開展過程中的特點劃分實施環節，分系統設計、電氣安裝與連接、機電聯調與故障排除、機床試加工等幾個真實工作過程的職業實踐活動，再現典型數控機床電氣控制及機械傳動的學習領域情境，著重培養學員對數控機床的電器安裝接線、機電聯調、故障檢測與維修、數控機床維護等綜合能力。

4.與實際應用技術相結合，包含數控系統應用、PLC控制、變頻調速控制、傳感器檢測、伺服驅動控制、低壓電氣控制、機械傳動等技術，培訓學員對數控機床的基本工具和量具的使用能力，強化學員對數控機床的安裝、接線、調試、故障診斷與維修等綜合能力。

5.設備適合于職業院校數控機床裝調維修技能比賽和職業院校的數控裝調維修專業、數控加工專業、機電一體化專業的教學與實訓，該設備是根據職業學校數控維修專業教學特點，結合企業的實際需求以及崗位技能工藝規范要求而開發的具有二次開發型功能與學習型功能的實訓設備，該設備采用模塊化結構，通過不同的組合，完成數控機床的電氣裝調、系統調試、數控機床功能部件機械幾何精度檢測及維護維修等實訓項目，滿足企業對這類型人才的需求，還適合數控裝調工的職業技能鑒定。

二、數控車床裝調與維修實訓設備結構和組成

1.系統由機床實訓柜、精密型二坐標等組成。

2.機床實訓柜采用鐵質亞光密紋噴塑結構，正面裝有數控系統和操作面板，背面為機床電氣柜，柜內器件布局與實際機床廠的模式一致。電氣柜內的電氣安裝板為多功能網孔板，上面裝有變頻器、伺服驅動器、交流接觸器、繼電器、保險絲座、斷路器、開關電源、接線端子排和走線槽等；電氣柜底部還設有變壓器和接地端子等。

3.精密型二坐標底座桌子采用鐵質亞光密紋噴塑結構，上方設有二坐標安裝平臺，采用鑄件、鋁件、鋼等材料，表面磨削加工；

4.系統采用三相四線制AC380V交流電源供電，并設有漏電保護器和保險絲等，具有過載保護、短路保護和漏電保護裝置，在電壓異常或出現短路情況時自動動作，保護人身和設備安全。

5.X、Z軸由交流伺服電機驅動，運動方向上設有正負限位、參考點等功能，主軸由三相異步電機驅動，變頻調速控制。

6.精密型二坐標由進給傳動系統和輔助裝置等組成，通過對精密型二坐標的拆裝訓練，學員可掌握幾何精度檢測方面的水平度、平行度和垂直度的調整方法等，同時學會百分表、直角尺、游標卡尺等工量具的使用方法和機床機械精度的測量方法。

7.工作臺等均采用鋼件結構，表面經磨削處理，確保機床運行精度穩定。

8.X、Z軸進給傳動系統由滾珠絲杠螺母副、進口直線導軌、軸承、軸承支座、電機支座等組成，可進行導軌預緊力調整、滾珠絲杠的裝配與調整等技能訓練。

9.精密型十字滑臺（二坐標）主要參數：

（1）兩軸方形進口直線導軌

（2）主軸轉速范圍變頻：50～2800rpm

（3）主軸電機功率：0.18KW

（4）定位精度: X向≤0.012/300mm、Z向≤0.015/300mm

（5）重復定位精度: X向≤0.005mm，Z向≤0.005mm

（6）刀架刀位數：4工位電動刀架

（7）刀架轉位的定位精度：≤0.01mm；

（8）車刀刀桿最大尺寸(寬×高)：20×20m；

（9）工作臺面尺寸（長×寬）：300mm×300mm

（10）工作臺最大承載重量：90Kg;

（11）進口滾珠絲杠（直徑/螺距）：2005mm

（12）彈性聯軸器

（13）絲杠最大行程：X350/Z350mm

（14）材質：鋁件、鑄鐵等

（15）配置電機扭矩：3.5N/M

四、實驗臺技術參數：

1、輸入電源：AC380V（三相四線制）、50HZ

2、故障考核: 16項（智能型）

3、工作環境：溫度-10⁰C～40⁰  C

4、整機容量：≤2kVA；

5、電氣控制單元尺寸：長×寬×高（mm）=800mm×600mm×1800mm；

6、十字滑臺含桌尺寸：長×寬×高（mm）=800mm×660mm×1200mm；

7、數控系統：FANUC  0i-TF PLUS 屏幕10.4吋；

五、基本實驗實習項目

1．電路設計、設備安裝和電路連接

（1）數控系統的安裝、接線；

（2）系統啟停控制電路的設計與接線；

（3）變頻調速系統的電路設計、變頻器、主軸電機、編碼器的安裝與接線；

（4）交流伺服驅動系統的電路設計、驅動器、伺服電機的安裝與接線；

（5）刀架控制系統的電路設計、器件安裝與接線；

（6）冷卻控制系統的電路設計、器件安裝與接線；

（7）急停控制回路的設計與接線；

（8）手搖脈沖發生器的接線；

2．機械部件裝配與調整

（1）滾珠絲杠螺母副的裝配與調整；

（2）直線導軌副的裝配與調整；

（3）X/Z軸拖板的裝配與調整；

（4）電動刀架的裝配；

（5）電機與聯軸器的裝配；

（6）主軸電機與編碼器的裝配與調整；

3．數控機床的功能調試

（1）數控系統的基本操作；

（2）數控系統基本參數的設置與調試；

（3）數控系統進給軸參數設置與調試；

（4）數控系統主軸參數設置與調試；

（5）PLC編程與調試；

（6）放大器參數設置與調試；

（7）變頻器參數設置與調試；

（8）電動刀架等功能部件的調試；

（9）數控系統的數據備份；

4．機電聯調與故障排除

（1）數控車床機電聯調；

（2）數控車床故障診斷與排除；

5．數控車床幾何精度檢測

（1）數控車床絲桿反向間隙補償實驗；

（2）數控車床絲桿螺距補償實驗；

（3）數控車床幾何精度檢測及調整實驗；

6．數控車床的程序編制與加工

（1）數控車床編程；

（2）數控車床模擬加工；

六、設備功能說明

6.1、電氣控制單元配置功能說明：

6.1.1：電氣控制單元主要包含數控系統、進給驅動、主軸單元、PMC單元、刀架控制電路、冷卻控制電路、接口單元、保護電路、電源電路等組成。該單元包含完整的數控車床電氣控制部分，內嵌有數控機床智能化考核系統，以及接口轉換單元，可以直接與數控機床功能部件進行連接用于真實的電氣調試與維修實訓；完成對數控機床功能部件的調試。立式結構符合真實的數控電氣安裝環境，器件布局與實際機床一致，符合GB/T5226.1-1996標準，可以更貼合實際崗位要求進行技能訓練。

6.1.2：配置的“智能型數控機床故障診斷維修考核系統"功能：

⑴：采用最新 MCU 技術 RAM 處理芯片的數字化集成電路板與配套無線故障設置控制系統，系統穩定、不易感染病毒。

⑵：控制模塊(PC 控制終端或手持移動控制終端)和驅動模塊(智能故障設置驅動盒)分離，避免復雜連線干擾控制器，系統更加可靠。

⑶：驅動模塊內置智能故障設置控制系統，配有專用新型無線數據傳輸模塊(可插拔型)和RS232 串行通訊接口，可無線組網通訊和 RS232 有線通訊。

⑷：手持移動控制終端采用7寸高清晰彩色液晶觸控屏，中文菜單式觸控操作界面，人機對 話友好。手持移動控制終端可控制任意一臺帶驅動模塊的實訓設備。

⑸：手持移動控制終端不聯網時可作單機操作，當帶驅動模塊的實訓設備無線組網時，手持 移動控制終端可無線進網作為聯網終端，可作學生機登錄實訓與考核的操作終端，也可作教師機登錄出題設故的操作終端。

⑹：可通過 PC機或平板電腦 控制終端進行實訓考核，也可通過手持移動控制終端進行實訓考核，教師與學員界面分開，教師通過密碼進入教師界面出題，學員在普通界面答題。(注：教師與學員設故與排故界面原理圖與設備面板原理圖一致)

⑺：可自由設定任意一處有關的各種常見故障，故障類型包括：線路斷 路、對地短路、接觸不良，偶發等故障現象。每套驅動模塊可以設置 8 路大電流 5A 的 開路故障、16 路小電流 2A 的信號通路的開路、不良、偶發、短路等故障，共 24 路故 障設置。可根據需求擴展設置 64 路大電流 5A 的開路故障、128 路小電流 2A 的信號通 路的開路、不良、偶發、短路等故障，共192 路故障設置。可根據用戶使用要求調整故障設置點的數量和故障設置類型。

⑻：所有配備驅動模塊的實訓設備，均可通過內置的專用新型無線數據傳輸模塊無線組網， 實現遠程集中管理。

⑼：用戶可選擇通過無線或 RS-232 串口通訊與其它實訓設備配套的無線故障設置控制系統組成一個網絡，通過主控計算機控制每一臺實訓設備的故障設置、故障排除、參數設定、遠程起動、信息反饋、考核評分等功能。

6.2、數控機床功能部件單元說明：

   數控機床功能部件單元選擇的是具有代表性的兩軸精密十字滑臺，該部件采用同真實機床相同的機械結構，主要是為解決數控機床機械拆裝項目的實訓難而特別設計的，在傳統的數控機床機械拆裝實訓中，一般采用真實機床來進行機械拆裝訓練，其教學成本高、損耗大，機床部件重導致拆裝難度大、精度恢復不易等實際難題，很難開展全員的拆裝與精度檢測實訓，該十字滑臺是提煉了真實機床在拆裝過程中的核心技能，即學生主要是拆裝傳動部件，例如滾珠絲桿、直線導軌、聯軸器、伺服電機等，該設備是把這些部件集成到一臺十字滑臺上進行練習，這樣既節約了成本，又訓練了核心技能，為了保證精度與剛性，十字滑臺模塊整體為鋁件一次性裝夾加工成型，表面經氧化并噴沙工藝處理，工作臺采用鋼件表面磨削而成，確保長期使用的精度，導軌采用直線導軌，直線導軌安裝采用與真實機床安裝相同的壓塊結構進行固定；結構上采用模塊化，下裝有滑輪，可以自由移動，可以完成機械傳動部件中的絲桿、直線導軌、絲桿支架的拆裝實訓及導軌平行度、直線度、雙軸垂直度等精密檢測技術的實訓，完成機電聯調與數控機床機械裝配核心技能的訓練，完成螺距補償、反向間隙補償等實訓項目。

七、實訓設備配置清單