近年來，隨著數控技術的廣泛應用，學校越來越注重培養(yǎng)生產、技術服務等崗位需求的實用型、技能型專門人才，進一步提高學生的動手能力和分析解決問題的能力，全面學習掌握數控系統(tǒng)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的數控培訓設備。為此，本公司開發(fā)了數控加工中心電控系統(tǒng)原理及調試維修實驗臺實習裝置。使用該裝置可以使學生掌握數控加工中心系統(tǒng)控制原理、電氣設計方法、元器件的選擇、加工中心電氣安裝及調試、故障診斷維修、零件程序編制及圖形模擬加工過程等多項實驗內容，達到工業(yè)生產現場實習效果。該裝置采用開放式結構、模塊化設計，既可用于教學、也可用于課程設計、畢業(yè)設計和實訓，有利于提高學生設計數控機床電氣控制系統(tǒng)、診斷數控設備故障的能力，使受訓對象最大限度地適應和滿足市場需求。該裝置也可以幫助科研技術人員進一步了解數控加工中心結構，同時也為技術人員進行數控銑床系統(tǒng)的二次開發(fā)提供了必要條件。該實驗裝置的主要器件均選用工控產品。
一、實訓臺配有：伺服主軸1套、冷卻泵1臺、伺服電機3臺、限位等。
二、實驗臺技術參數：
1、輸入電源：AC380V（三相五線制）、50HZ
2、故障考核：16項（智能型）
3、工作環(huán)境：溫度-100C～400 C
4、整機容量：≤8kVA；
5、實訓電氣柜尺寸：長×寬×高＝1000 mm×650 mm×1800 mm；
機床 外形 尺寸：長×寬×高＝2000×1720×2500mm
電氣安裝板尺寸：長×寬＝1000×900mm；
6、數控銑床智能考核系統(tǒng)功能：
1）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(tǒng)，系統(tǒng)穩(wěn)定、不易感染病毒。
2）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(tǒng)更加可靠。
3）驅動模塊內置智能故障設置控制系統(tǒng)，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。
4）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。
5）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。
3）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完全一致)
7）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(fā)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(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 的開路故障、128 路小電流 2A 的信號通 路的開路、不良、偶發(fā)、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。
8）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。
9）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(tǒng) 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。
三、產品結構和組成
1．系統(tǒng)由機床實訓柜、數控加工中心等組成。
2．機床實訓柜采用鐵質亞光密紋噴塑結構，正面上部為網內電壓、電流、狀態(tài)指示燈等監(jiān)控原器件，中部為機床電氣柜，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上面裝有伺服驅動器、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、智能型故障模塊等；電氣柜后部還設有變壓器和接地端子等。
3．機床實訓柜正面和二側裝有帶鎖雙向對開透明門，方便使用、安全、防塵。背面裝有二扇對開門，底部裝有4只萬向輪，并配置剎車裝置，方便移動和固定。
4．系統(tǒng)采用三相四線AC380V交流電源供電，并設有漏電保護器、指示燈指示和保險絲等，具有過載保護、短路保護和漏電保護裝置，在電壓異?；虺霈F短路情況時自動動作，保護人身和設備安全。
5．數控系統(tǒng)采用發(fā)那科廠家的主流數控系統(tǒng)，能滿足不同類型機床的實訓教學。
6．X、Y、Z軸由交流伺服電機驅動，運動方向上設有軟件正負限位、參考點，主軸電機由數控系統(tǒng)原廠伺服電機驅動。
7.主軸、床身、拖板等采用鑄件結構，鑄件經過時效處理、表面機加工和鏟刮工藝等，確保機床精度穩(wěn)定。
8．X、Y、Z軸進給傳動系統(tǒng)由滾珠絲杠螺母副、軸承、軸承支座、電機支座等組成，可進行絲杠預緊力調整、滾珠絲杠的裝配與調整等技能訓練。
機械實訓安全教育虛擬仿真軟件：本軟件基于unity3d開發(fā)，軟件采用三維漫游的形式，可通過鍵盤控制移動，鼠標控制鏡頭方向，設有機械安全距離實驗，機械安全保護裝置實驗、機械安全防護設計基礎考核，實驗進行時，三維漫游畫面采用箭頭與腳印圖案提示移動至實驗位置，機械對象周圍圓圈顯示了工作半徑，實驗過程伴有三維機器人的對話框提醒。
A、機械安全距離實驗內容包括防止上下肢觸及危險區(qū)的安全距離實驗（內分2種圍欄高度與開口大?。?，選擇進入后，鏡頭前彈出GB23821-2009《機械安全防止上下肢觸及危險區(qū)的安全距離》要求，錯誤示范：實驗過程為人體進入機械對象工作半徑受到傷害后，血色畫面與語音提醒收到機械傷害，并回至原位并進行下一實驗，最終一步為正確做法。
B、機械安全保護裝置實驗分為安全聯鎖開關、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀等保護裝置實驗，可選類別（安全輸入、安全控制、安全輸出、其他）、生產廠家、產品列表（安全聯鎖開關、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀、安全控制器、安全繼電器、安全護欄）。安裝位置有藍色閃爍框架提醒，實驗流程：選擇安全護欄并安裝、選擇安全連鎖開關（或選擇安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀）并安裝、選擇安全控制器并安裝至電氣控制箱、選擇安全繼電器并安裝至電氣控制箱、點擊電氣控制箱上的啟動按鈕。若進入危險區(qū)域時，系統(tǒng)將提示報警音，且機械對象停止工作，選擇電氣控制箱上的復位按鈕可停止。
C、機械安全防護設計基礎考核要求完成機械安全系統(tǒng)的安裝，正確安裝安全護欄、安全聯鎖開關、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀、安全控制器、安全繼電器、24V電源、信號燈及急停按鈕，考核分為十個考核點，部分考核點有3個選項，由學生自由選擇，最終10項考核點選好后，提交確認，系統(tǒng)自動得出總分數以及各考核點的得分情況。
D、軟件須為整體同一平臺，不得以單獨的資源展現。
E、同時為客戶提供本軟件的VR安裝包方便用戶拓展為VR實驗，VR設備及軟件安裝調試不需提供。
四、設備用途及適應性
1、立式數控銑床/加工中心是三軸控制的現代化加工機床，采用日本FANUC 0I MF數控系統(tǒng)，可自動連續(xù)完成對零件的銑、鉆、鏜、攻等多種工序，適用于大批量生產各種平面、孔、復雜形狀表面的加工，節(jié)省工裝，縮短生產周期，提高加工精度。應用場合非常廣泛。
2、機床大件采用稠筋封閉式框架結構，剛性高，抗振性好，床身、立柱、銑頭、床鞍、工作臺等大件全部采用高強度鑄鐵，組織穩(wěn)定，確保品質。合理的結構與加強筋的搭配，保證了基礎件的高剛性。寬實的機床床身，箱型腔立柱、負荷全支撐的導軌，可確保加工時的負載能力。
3、機床X、Y向導軌為直線導軌（即線軌），確保機床移動輕松、平穩(wěn)。Z向為貼塑-淬硬導軌組合，確保垂直方向的穩(wěn)定性。
4、主傳動采用伺服主軸電機、同步帶輪、同步齒形帶傳動，傳動噪聲低。主軸在8000RPM范圍內無級變速，對各類零件加工的適應能力很強。主軸組件整套進口，可靠穩(wěn)定，確保加工精度。X、Y、Z三軸采用高精密滾珠絲桿，搭配預壓式雙螺帽，確保最低背隙。三軸滾珠絲桿采用精密級滾珠絲桿專用軸承，運轉精度高。滾珠絲桿和伺服電機以繞性聯軸器直聯，效率高，背隙小。
五、關鍵配套件
· 主軸單元：臺灣健椿
· 絲杠軸承：日本NTN或日本NACHI
· 松刀氣缸：臺灣亞德客
· 刀庫形式： 斗笠式12T
· 滾珠絲杠： 臺灣上銀（或臺灣銀泰）
· 直線導軌： 臺灣上銀（或臺灣銀泰）
· 主軸電機：FANUC
· 三軸伺服電機：FANUC
· 數控系統(tǒng)：FANUC 0I MF
· 滾珠絲杠專用精密螺母： SWT
· 氣動元件： 臺灣亞德客
· 聯軸節(jié)：臺灣隆創(chuàng)
· 導軌不銹鋼防護罩：國產
· 潤滑系統(tǒng)：大麥田
· 電氣元器件： 采用國內外知名品牌
六、機床精度標準
·ISO 10791-1998 《加工中心 檢驗條件》
·JB / T8771.4-1998 《加工中心 線性定位精度和重復定位精度檢驗》
·JB / T8771.7-1998 《加工中心 精加工試件精度檢驗》
·JB / T 8801-1998 《加工中心 技術條件》
七、潤滑系統(tǒng)
·采用自動潤滑裝置，對各滑動面及滾珠絲杠施行強制潤滑，滑油不可回收， 最終流入冷卻箱參與工件的冷卻。
·注油時間間隔和注油量可調。
·油位過低（缺油）時機床顯示報警。
八、冷卻系統(tǒng)
·機床配大流量冷卻系統(tǒng)。
九、氣動系統(tǒng)
·氣動系統(tǒng)裝有氣源處理元件、壓力開關、電磁閥等，實現氣動換刀，主軸吹氣。配置外接氣槍，可對工作區(qū)域進行清掃。
十、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(tǒng)的安裝、接線
（2）系統(tǒng)啟?？刂齐娐返脑O計與接線
（3）主軸調速系統(tǒng)的電路設計、伺服主軸電機的安裝與接線
（4）交流伺服驅動系統(tǒng)的電路設計、驅動器、伺服電機的安裝與接線
（5）冷卻控制系統(tǒng)的電路設計、器件安裝與接線
（6）急?？刂苹芈返脑O計與接線
（7）手搖脈沖發(fā)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軸上拖板的裝配
（4）整體式主軸的裝配
（5）電機與聯軸器的裝配
（6）潤滑系統(tǒng)的裝配
（7）主軸箱的裝配與調整
3．數控機床的功能調試
（1）數控系統(tǒng)的基本操作
（2）數控系統(tǒng)基本參數的設置與調試
（3）數控系統(tǒng)進給軸參數設置與調試
（4）數控系統(tǒng)主軸參數設置與調試
（5）plc編程與調試
（6）驅動器參數設置與調試
（7）伺服主軸參數設置與調試
（8）主軸打刀缸換刀等功能部件的調試
（9）斗笠式刀庫基本設置與調試
（10）數控系統(tǒng)的數據備份
4．機電聯調與故障排除
（1）數控加工中心機電聯調
（2）數控加工中心故障診斷與排除
5．數控加工中心幾何精度檢測
6．數控加工中心的程序編制與加工
（1）數控加工中心編程
（2）數控加工中心加工
7．數控機床的保養(yǎng)和維護
十一、機床主要技術參數
|
技術名稱 |
技術參數 |
|
工作臺尺寸 |
≥800×320mm |
|
行程 |
X軸/快速進給 |
≥510mm/15M |
|
Y軸/快速進給 |
≥350mm/15M |
|
Z軸/快速進給 |
≥420mm/10M |
|
主軸最高轉速 |
≥8000rpm |
|
刀柄形式 |
≥BT40 |
|
進給速度 |
8000mm/min |
|
T形槽寬 |
14mm |
|
T形槽間距 |
110mm |
|
主軸端部到工作臺距離 |
70-470mm |
|
主軸中心至立柱距離 |
375mm |
|
工作臺最大承重 |
≥200kg |
|
最小設定單位 |
0.001mm |
|
重復定位精度 |
≤±0.0075mm |
|
定位精度 |
≤±0.01mm |
|
主電機 |
≥3.7/5.5KW |
|
刀庫形式/數目 |
≥斗笠式BT40/12T |
|
氣源壓力 |
4-6kgf/cm2 |
|
機床外形尺寸 |
≥2000×1720×2500mm |
|
重量 |
≥2600kg |
十二、配置清單
12-1：基本配置
|
序號 |
名 稱 |
主要部件、器件及規(guī)格 |
數量 |
|
1 |
機床實訓柜 |
1000mm×600mm×1800mm |
1套 |
|
2 |
加工中心 |
高速VML7135A |
1臺 |
|
3 |
數控系統(tǒng) |
發(fā)那科FANUC 0I MF |
1臺 |
|
4 |
伺服主軸 |
發(fā)那科原裝3.7/5.5kw電機 |
1臺 |
|
5 |
伺服驅動 |
發(fā)那科原裝一體式 |
1套 |
|
6 |
伺服電機 |
發(fā)那科βis8/3000 |
2臺 |
|
7 |
刀庫形式 |
斗笠式12T |
1套 |
|
8 |
電子手輪 |
手搖脈沖發(fā)生器 |
1只 |
|
9 |
電器元件 |
漏電保護器、斷路器、交流接觸器、繼電器、傳感器、連接線等 |
1套 |
|
10 |
電氣控制電路圖 |
含故障點 |
1份 |
|
11 |
用戶手冊 |
FANUC 0I-F |
1本 |
|
12 |
維修手冊 |
FANUC 0I-F |
1本 |
|
13 |
參數說明 |
FANUC 0I-F |
1本 |
常見問題：
1、如果我要購買數控加工中心維修與加工技術實訓考核裝置，是否有安裝、培訓服務呢？
答：我們的設備如果沒有特別注明“不含安 裝”“裸機價”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓服務的。
2、你們的數控加工中心維修與加工技術實訓考核裝置是否能開增值稅專用發(fā)票？
答：可以的，我們是正規(guī)企業(yè)，并且已經升級到一般納稅人，可以開具增值稅專用發(fā)票，如果您需要開數控加工中心維修與加工技術實訓考核裝置的發(fā)票，您需要提供開票資料。
3、你們的數控加工中心維修與加工技術實訓考核裝置都是自己生產的嗎？都有什么產品資質？
答：我們公司是專業(yè)生產教學設備的企業(yè)，完全自主生產，并通過了最新版ISO9001認證，擁有多項專利與著作權。
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