数控车床装调与维修实训设备

一、数控车床装调与维修实训设备特点：

1.产品依据数控机床装调维修工职业及岗位的技能要求，结合数控机床维修技术领域的特点，能让学员在较为真实的环境中进行训练，以锻炼学员的职业能力，提高职业素养。

2.产品结合目前国内数控系统的使用情况，以及数控教学和设备的现状，符合国内数控维修教学的现状和特点，为数控教学和实操训练提供支撑。

3.以实际工作任务为载体，根据工作任务开展过程中的特点划分实施环节，分系统设计、电气安装与连接、机电联调与故障排除、机床试加工等几个真实工作过程的职业实践活动，再现典型数控机床电气控制及机械传动的学习领域情境，着重培养学员对数控机床的电器安装接线、机电联调、故障检测与维修、数控机床维护等综合能力。

4.与实际应用技术相结合，包含数控系统应用、PLC控制、变频调速控制、传感器检测、伺服驱动控制、低压电气控制、机械传动等技术，培训学员对数控机床的基本工具和量具的使用能力，强化学员对数控机床的安装、接线、调试、故障诊断与维修等综合能力。

5.设备适合于职业院校数控机床装调维修技能比赛和职业院校的数控装调维修专业、数控加工专业、机电一体化专业的教学与实训，该设备是根据职业学校数控维修专业教学特点，结合企业的实际需求以及岗位技能工艺规范要求而开发的具有二次开发型功能与学习型功能的实训设备，该设备采用模块化结构，通过不同的组合，完成数控机床的电气装调、系统调试、数控机床功能部件机械几何精度检测及维护维修等实训项目，满足企业对这类型人才的需求，还适合数控装调工的职业技能鉴定。

二、数控车床装调与维修实训设备结构和组成

1.系统由机床实训柜、精密型二坐标等组成。

2.机床实训柜采用铁质亚光密纹喷塑结构，正面装有数控系统和操作面板，背面为机床电气柜，柜内器件布局与实际机床厂的模式一致。电气柜内的电气安装板为多功能网孔板，上面装有变频器、伺服驱动器、交流接触器、继电器、保险丝座、断路器、开关电源、接线端子排和走线槽等；电气柜底部还设有变压器和接地端子等。

3.精密型二坐标底座桌子采用铁质亚光密纹喷塑结构，上方设有二坐标安装平台，采用铸件、铝件、钢等材料，表面磨削加工；

4.系统采用三相四线制AC380V交流电源供电，并设有漏电保护器和保险丝等，具有过载保护、短路保护和漏电保护装置，在电压异常或出现短路情况时自动动作，保护人身和设备安全。

5.X、Z轴由交流伺服电机驱动，运动方向上设有正负限位、参考点等功能，主轴由三相异步电机驱动，变频调速控制。

6.精密型二坐标由进给传动系统和辅助装置等组成，通过对精密型二坐标的拆装训练，学员可掌握几何精度检测方面的水平度、平行度和垂直度的调整方法等，同时学会百分表、直角尺、游标卡尺等工量具的使用方法和机床机械精度的测量方法。

7.工作台等均采用钢件结构，表面经磨削处理，确保机床运行精度稳定。

8.X、Z轴进给传动系统由滚珠丝杠螺母副、进口直线导轨、轴承、轴承支座、电机支座等组成，可进行导轨预紧力调整、滚珠丝杠的装配与调整等技能训练。

9.精密型十字滑台（二坐标）主要参数：

（1）两轴方形进口直线导轨

（2）主轴转速范围变频：50～2800rpm

（3）主轴电机功率：0.18KW

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

（5）重复定位精度: X向≤0.005mm，Z向≤0.005mm

（6）刀架刀位数：4工位电动刀架

（7）刀架转位的定位精度：≤0.01mm；

（8）车刀刀杆最大尺寸(宽×高)：20×20m；

（9）工作台面尺寸（长×宽）：300mm×300mm

（10）工作台最大承载重量：90Kg;

（11）进口滚珠丝杠（直径/螺距）：2005mm

（12）弹性联轴器

（13）丝杠最大行程：X350/Z350mm

（14）材质：铝件、铸铁等

（15）配置电机扭矩：3.5N/M

四、实验台技术参数：

1、输入电源：AC380V（三相四线制）、50HZ

2、故障考核: 16项（智能型）

3、工作环境：温度-10⁰C～40⁰  C

4、整机容量：≤2kVA；

5、电气控制单元尺寸：长×宽×高（mm）=800mm×600mm×1800mm；

6、十字滑台含桌尺寸：长×宽×高（mm）=800mm×660mm×1200mm；

7、数控系统：FANUC  0i-TF PLUS 屏幕10.4吋；

五、基本实验实习项目

1．电路设计、设备安装和电路连接

（1）数控系统的安装、接线；

（2）系统启停控制电路的设计与接线；

（3）变频调速系统的电路设计、变频器、主轴电机、编码器的安装与接线；

（4）交流伺服驱动系统的电路设计、驱动器、伺服电机的安装与接线；

（5）刀架控制系统的电路设计、器件安装与接线；

（6）冷却控制系统的电路设计、器件安装与接线；

（7）急停控制回路的设计与接线；

（8）手摇脉冲发生器的接线；

2．机械部件装配与调整

（1）滚珠丝杠螺母副的装配与调整；

（2）直线导轨副的装配与调整；

（3）X/Z轴拖板的装配与调整；

（4）电动刀架的装配；

（5）电机与联轴器的装配；

（6）主轴电机与编码器的装配与调整；

3．数控机床的功能调试

（1）数控系统的基本操作；

（2）数控系统基本参数的设置与调试；

（3）数控系统进给轴参数设置与调试；

（4）数控系统主轴参数设置与调试；

（5）PLC编程与调试；

（6）放大器参数设置与调试；

（7）变频器参数设置与调试；

（8）电动刀架等功能部件的调试；

（9）数控系统的数据备份；

4．机电联调与故障排除

（1）数控车床机电联调；

（2）数控车床故障诊断与排除；

5．数控车床几何精度检测

（1）数控车床丝杆反向间隙补偿实验；

（2）数控车床丝杆螺距补偿实验；

（3）数控车床几何精度检测及调整实验；

6．数控车床的程序编制与加工

（1）数控车床编程；

（2）数控车床模拟加工；

六、设备功能说明

6.1、电气控制单元配置功能说明：

6.1.1：电气控制单元主要包含数控系统、进给驱动、主轴单元、PMC单元、刀架控制电路、冷却控制电路、接口单元、保护电路、电源电路等组成。该单元包含完整的数控车床电气控制部分，内嵌有数控机床智能化考核系统，以及接口转换单元，可以直接与数控机床功能部件进行连接用于真实的电气调试与维修实训；完成对数控机床功能部件的调试。立式结构符合真实的数控电气安装环境，器件布局与实际机床一致，符合GB/T5226.1-1996标准，可以更贴合实际岗位要求进行技能训练。

6.1.2：配置的“智能型数控机床故障诊断维修考核系统"功能：

⑴：采用最新 MCU 技术 RAM 处理芯片的数字化集成电路板与配套无线故障设置控制系统，系统稳定、不易感染病毒。

⑵：控制模块(PC 控制终端或手持移动控制终端)和驱动模块(智能故障设置驱动盒)分离，避免复杂连线干扰控制器，系统更加可靠。

⑶：驱动模块内置智能故障设置控制系统，配有专用新型无线数据传输模块(可插拔型)和RS232 串行通讯接口，可无线组网通讯和 RS232 有线通讯。

⑷：手持移动控制终端采用7寸高清晰彩色液晶触控屏，中文菜单式触控操作界面，人机对 话友好。手持移动控制终端可控制任意一台带驱动模块的实训设备。

⑸：手持移动控制终端不联网时可作单机操作，当带驱动模块的实训设备无线组网时，手持 移动控制终端可无线进网作为联网终端，可作学生机登录实训与考核的操作终端，也可作教师机登录出题设故的操作终端。

⑹：可通过 PC机或平板电脑 控制终端进行实训考核，也可通过手持移动控制终端进行实训考核，教师与学员界面分开，教师通过密码进入教师界面出题，学员在普通界面答题。(注：教师与学员设故与排故界面原理图与设备面板原理图一致)

⑺：可自由设定任意一处有关的各种常见故障，故障类型包括：线路断 路、对地短路、接触不良，偶发等故障现象。每套驱动模块可以设置 8 路大电流 5A 的 开路故障、16 路小电流 2A 的信号通路的开路、不良、偶发、短路等故障，共 24 路故 障设置。可根据需求扩展设置 64 路大电流 5A 的开路故障、128 路小电流 2A 的信号通 路的开路、不良、偶发、短路等故障，共192 路故障设置。可根据用户使用要求调整故障设置点的数量和故障设置类型。

⑻：所有配备驱动模块的实训设备，均可通过内置的专用新型无线数据传输模块无线组网， 实现远程集中管理。

⑼：用户可选择通过无线或 RS-232 串口通讯与其它实训设备配套的无线故障设置控制系统组成一个网络，通过主控计算机控制每一台实训设备的故障设置、故障排除、参数设定、远程起动、信息反馈、考核评分等功能。

6.2、数控机床功能部件单元说明：

   数控机床功能部件单元选择的是具有代表性的两轴精密十字滑台，该部件采用同真实机床相同的机械结构，主要是为解决数控机床机械拆装项目的实训难而特别设计的，在传统的数控机床机械拆装实训中，一般采用真实机床来进行机械拆装训练，其教学成本高、损耗大，机床部件重导致拆装难度大、精度恢复不易等实际难题，很难开展全员的拆装与精度检测实训，该十字滑台是提炼了真实机床在拆装过程中的核心技能，即学生主要是拆装传动部件，例如滚珠丝杆、直线导轨、联轴器、伺服电机等，该设备是把这些部件集成到一台十字滑台上进行练习，这样既节约了成本，又训练了核心技能，为了保证精度与刚性，十字滑台模块整体为铝件一次性装夹加工成型，表面经氧化并喷沙工艺处理，工作台采用钢件表面磨削而成，确保长期使用的精度，导轨采用直线导轨，直线导轨安装采用与真实机床安装相同的压块结构进行固定；结构上采用模块化，下装有滑轮，可以自由移动，可以完成机械传动部件中的丝杆、直线导轨、丝杆支架的拆装实训及导轨平行度、直线度、双轴垂直度等精密检测技术的实训，完成机电联调与数控机床机械装配核心技能的训练，完成螺距补偿、反向间隙补偿等实训项目。

七、实训设备配置清单