"追求技術(shù)進(jìn)步、服務(wù)科教興國、支持教育事業(yè)"
SBSKB-08T-3E型數控車(chē)床裝調與維修考核實(shí)訓設備
近年來(lái)，隨著(zhù)數控技術(shù)的廣泛應用，學(xué)校越來(lái)越注重培養生產(chǎn)、技術(shù)服務(wù)等崗位需求的實(shí)用型、技能型專(zhuān)門(mén)人才，進(jìn)一步提高學(xué)生的動(dòng)手能力和分析解決問(wèn)題的能力，全面學(xué)習掌握數控系統的控制原理、數控編程、電氣設計方法及安裝調試與維修。但是，大多數高校面臨缺乏此類(lèi)的數控培訓設備。為此，本公司開(kāi)發(fā)了數控車(chē)床電氣控制與維修實(shí)訓臺實(shí)習裝置。
該實(shí)訓裝置是專(zhuān)門(mén)為職業(yè)院校、技工學(xué)校、職業(yè)教育培訓機構研制的數控車(chē)床裝調與維修考核實(shí)訓設備，根據機電類(lèi)行業(yè)中數控機床維修技術(shù)的特點(diǎn)，并結合數控機床裝調維修工的技能鑒定要求，對數控機床電氣控制及機械傳動(dòng)進(jìn)行研究，針對實(shí)訓教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)設計，包含了數控系統應用、加工程序編程、PLC控制、變頻調速控制、傳感器檢測、伺服驅動(dòng)控制、低壓電氣控制、機械傳動(dòng)等技術(shù)，強化了學(xué)員對數控機床的安裝、接線(xiàn)、調試、故障診斷與維修等綜合能力，適合機電類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)和培訓，也適合數控機床裝調維修工、車(chē)工等工種的考核與鑒定。同時(shí)也為技術(shù)人員進(jìn)行數控車(chē)床系統的二次開(kāi)發(fā)提供了必要條件。該實(shí)驗裝置的主要器件均選用工控產(chǎn)品。
一、實(shí)訓臺配有：電動(dòng)刀架1臺、伺服主軸電機1臺、冷卻泵1臺、坐標軸伺服電機2臺、數控車(chē)床1臺等。
二、實(shí)驗臺技術(shù)參數：
1、輸入電源：AC380V（三相四線(xiàn)制）、50HZ
2、故障考核: 16項（智能型）
3、工作環(huán)境：溫度-200C～400 C
4、整機容量：≤3kVA；
5、電氣控制單元尺寸：長(cháng)×寬×高（mm）=800mm×600mm×1800mm；
6、實(shí)物數控車(chē)床尺寸：長(cháng)×寬×高（mm）=1200mm×760mm×1210mm；
三、 基本實(shí)驗實(shí)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(xiàn)
（2）系統啟�？刂齐娐返脑O計與接線(xiàn)
（3）伺服主軸調速系統的電路設計、驅動(dòng)器、主軸電機的安裝與接線(xiàn)
（4）交流伺服驅動(dòng)系統的電路設計、驅動(dòng)器、伺服電機的安裝與接線(xiàn)
（5）刀架控制系統的電路設計、器件安裝與接線(xiàn)
（6）冷卻控制系統的電路設計、器件安裝與接線(xiàn)
（7）急�？刂苹芈返脑O計與接線(xiàn)
（8）手搖脈沖發(fā)生器的接線(xiàn)
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）X/Z軸拖板的裝配與調整
（3）電動(dòng)刀架的裝配
（4）電機與聯(lián)軸器的裝配
（5）潤滑系統的裝配
（6）主軸箱的裝配與調整
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(jìn)給軸參數設置與調試
（4）數控系統主軸參數設置與調試
（5）驅動(dòng)器參數設置與調試
（6）主軸參數設置與調試
（7）電動(dòng)刀架等功能部件的調試
（8）數控系統的數據備份
4．機電聯(lián)調與故障排除
（1）數控車(chē)床機電聯(lián)調
（2）數控車(chē)床故障診斷與排除
5．數控車(chē)床幾何精度檢測
（1）數控車(chē)床絲桿反向間隙補償實(shí)驗
（2）數控車(chē)床絲桿螺距補償實(shí)驗
（3）數控車(chē)床幾何精度檢測及調整實(shí)驗
6．數控車(chē)床的程序編制與加工
（1）數控車(chē)床編程
（2）數控車(chē)床加工
四、設備概述
數控車(chē)床實(shí)訓設備適合于職業(yè)院校數控機床裝調維修技能比賽和職業(yè)院校的數控裝調維修專(zhuān)業(yè)、數控加工專(zhuān)業(yè)、機電一體化專(zhuān)業(yè)的教學(xué)與實(shí)訓，該設備是根據職業(yè)學(xué)校數控維修專(zhuān)業(yè)教學(xué)特點(diǎn)，結合企業(yè)的實(shí)際需求以及崗位技能工藝規范要求而開(kāi)發(fā)的具有生產(chǎn)型功能與學(xué)習型功能的實(shí)訓設備，該設備采用模塊化結構，通過(guò)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(shí)訓項目，滿(mǎn)足企業(yè)對這類(lèi)型人才的需求，還適合數控裝調工的職業(yè)技能鑒定。
五、設備功能說(shuō)明
數控車(chē)床實(shí)訓設備由電氣控制單元、數控機床功能部件等組成。
1、電氣控制單元功能說(shuō)明：
電氣控制單元主要包含數控系統、進(jìn)給驅動(dòng)、主軸單元、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(chē)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(jìn)行連接用于真實(shí)的電氣調試與維修實(shí)訓；也可以通過(guò)接口轉換單元和電氣安裝實(shí)訓單元連接完成對數控機床功能部件的調試。立式結構符合真實(shí)的數控電氣安裝環(huán)境，器件布局與實(shí)際機床一致，符合GB/T5226.1-1996標準，可以更貼合實(shí)際崗位要求進(jìn)行技能訓練。
實(shí)訓臺配置的智能考核系統功能：
采用最新 MCU 技術(shù) RAM 處理芯片的數字化集成電路板與配套無(wú)線(xiàn)故障設置控制系統，系統穩定、不易感染病毒。
控制模塊(PC 控制終端或手持移動(dòng)控制終端)和驅動(dòng)模塊(智能故障設置驅動(dòng)盒)分離，避免復雜連線(xiàn)干擾控制器，系統更加可靠。
驅動(dòng)模塊內置智能故障設置控制系統，配有專(zhuān)用新型無(wú)線(xiàn)數據傳輸模塊(可插拔型)和RS232 串行通訊接口，可無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)通訊和 RS232 有線(xiàn)通訊。
手持移動(dòng)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(huà)友好。手持移動(dòng)控制終端可控制任意一臺帶驅動(dòng)模塊的實(shí)訓設備。
手持移動(dòng)控制終端不聯(lián)網(wǎng)時(shí)可作單機操作，當帶驅動(dòng)模塊的實(shí)訓設備無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)時(shí)，手持 移動(dòng)控制終端可無(wú)線(xiàn)進(jìn)網(wǎng)作為聯(lián)網(wǎng)終端，可作學(xué)生機登錄實(shí)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。
可通過(guò) PC機或平板電腦 控制終端進(jìn)行實(shí)訓考核，也可通過(guò)手持移動(dòng)控制終端進(jìn)行實(shí)訓考核，教師與學(xué)員界面分開(kāi)，教師通過(guò)密碼進(jìn)入教師界面出題，學(xué)員在普通界面答題。(注：教師與學(xué)員設故與排故界面原理圖與設備面板原理圖完全一致)
可自由設定任意一處有關(guān)的各種常見(jiàn)故障，故障類(lèi)型包括：線(xiàn)路斷 路、對地短路、接觸不良，偶發(fā)等故障現象。每套驅動(dòng)模塊可以設置 8 路大電流 5A 的 開(kāi)路故障、16 路小電流 2A 的信號通路的開(kāi)路、不良、偶發(fā)、短路等故障，共 24 路故 障設置�？筛鶕枨髷U展設置 64 路大電流 5A 的開(kāi)路故障、128 路小電流 2A 的信號通 路的開(kāi)路、不良、偶發(fā)、短路等故障，共192 路故障設置�？筛鶕脩�(hù)使用要求調整故障設置點(diǎn)的數量和故障設置類(lèi)型。
所有配備驅動(dòng)模塊的實(shí)訓設備，均可通過(guò)內置的專(zhuān)用新型無(wú)線(xiàn)數據傳輸模塊無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)， 實(shí)現遠程集中管理。
用戶(hù)可選擇通過(guò)無(wú)線(xiàn)或 RS-232 串口通訊與其它實(shí)訓設備配套的無(wú)線(xiàn)故障設置控制系統組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)主控計算機控制每一臺實(shí)訓設備的故障設置、故障排除、參數設定、 遠程起動(dòng)、信息反饋、考核評分等功能。
2、數控機床功能部件單元說(shuō)明：
數控機床功能部件單元選擇的是具有代表性的SB-CK0625型數控車(chē)床，該部件采用同真實(shí)機床完全相同的機械結構，主要是為解決數控機床機械拆裝項目的實(shí)訓難而特別設計的，在傳統的數控機床機械拆裝實(shí)訓中，一般采用真實(shí)大型機床來(lái)進(jìn)行機械拆裝訓練，其教學(xué)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(shí)際難題，很難開(kāi)展全員的拆裝與精度檢測實(shí)訓，該小型是提煉了真實(shí)大型機床在拆裝過(guò)程中的核心技能，即學(xué)生主要是拆裝傳動(dòng)部件，例如滾珠絲桿、聯(lián)軸器、伺服電機等，該設備是把這些部件集成到一臺小型數控車(chē)床上進(jìn)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，小型數控車(chē)床整體為高剛性的鑄鐵結構，采用樹(shù)脂砂造型并經(jīng)過(guò)時(shí)效處理，確保長(cháng)期使用的精度，導軌采用真實(shí)大型數控車(chē)床標準三角導軌，軸承采用成對的角接觸軸承；結構上采用模塊化，下裝有滑輪，可以自由移動(dòng)，可以完成機械傳動(dòng)部件中的絲桿、絲桿支架的拆裝實(shí)訓及拖板平行度、直線(xiàn)度、雙軸垂直度等精密檢測技術(shù)的實(shí)訓，完成機電聯(lián)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(shí)訓項目。
六、SB-CK0625型實(shí)物小車(chē)床主要參數：
1)床身最大回轉直徑： 210mm；
2) 最大夾持直徑: 60mm；
3) X/Z軸行程： 90mm/300mm；
4) X軸滾珠絲杠： 研磨、C5級、規格1605；
5) Z軸滾珠絲杠： 研磨、C5級、規格2004；
6) 伺服主軸電機功率：1Kw；
7) 主軸轉速范圍： 50～3000rpm；
8) 主軸卡盤(pán)：φ100；
9) 主軸通孔直徑： 18mm；
10) 主軸孔錐度： 莫氏3號；
11) 拖板快速移動(dòng)速度：3000mm/min；
12) 最大切削進(jìn)給速度：2000mm/min；
13) 定位精度： 0.02mm；
14) 重復定位精度： ±0.012mm；
15) 電動(dòng)刀架：立式四工位；
16) 刀桿截面尺寸： 10mm×10mm；
17) 尾架套筒錐度： 莫氏2號
18) 尾座套筒行程：50mm ；
19) 機床重量： 300kg；
20) 數控系統分辨率: 0.001mm
七、SBSKB-08T-3E型數控車(chē)床裝調與維修考核實(shí)訓設備
表1：基本配置
|
序號 |
名 稱(chēng) |
主要部件、器件及規格 |
數量 |
|
1 |
機床實(shí)訓柜 |
800mm×600mm×1800mm |
1套 |
|
2 |
實(shí)物小車(chē)床 |
1200×760×1210mm |
1臺 |
|
3 |
數控系統 |
廣數GSK－980TDi（總線(xiàn)控制） |
1臺 |
|
4 |
伺服主軸電機及驅動(dòng)器 |
1Kw |
1套 |
|
5 |
伺服驅動(dòng) |
原裝 |
2軸 |
|
6 |
伺服電機 |
原裝 |
2軸 |
|
7 |
電子手輪 |
手搖脈沖發(fā)生器 |
1只 |
|
8 |
電器元件 |
漏電保護器、斷路器、交流接觸器、繼電器、連接線(xiàn)等 |
1套 |
|
9 |
電氣控制電路圖 |
含故障點(diǎn) |
1份 |
|
10 |
數控系統用戶(hù)手冊 |
GSK980TDi |
1套 |
|
13 |
實(shí)驗指導書(shū) |
|
1本 |
|
14 |
智能考核系統模塊 |
含軟件與硬件 |
1套 |
