一、產品概述

智能制造是建設制造強國的主攻方向，數控機床是智能制造重要的組成部分，學校越來越注重培養生產、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，本公司開發了數控銑床裝調與維修考核實訓設備。

該實訓裝置是專門為職業院校、技工學校、職業教育培訓機構研制的數控銑床裝調與維修考核實訓設備，根據機電類行業中數控機床維修技術的特點，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進行研究，針對實訓教學活動進行了專門設計，包含了數控系統應用、加工程序編程、PLC控制、主軸調速控制、傳感器檢測、伺服驅動控制、低壓電氣控制、機械傳動等技術，強化了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，適合機電類相關專業的教學和培訓，也適合數控機床裝調維修工、銑工等工種的考核與鑒定。同時也為技術人員進行數控銑床系統的二次開發提供了必要條件。該實驗裝置的主要器件均選用工控產品。

二、設備功能說明

數控銑床實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明：

電氣控制單元主要包含數控系統、進給驅動、主軸單元、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銑床電氣控制部分，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；也可以通過接口轉換單元和電氣安裝實訓單元連接完成對數控機床功能部件的調試。立式結構符合真實的數控電氣安裝環境，器件布局與實際機床一致，可以更貼合實際崗位要求進行技能訓練。

實訓臺配置的智能考核系統功能：

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。

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。

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。

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。

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。

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)

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。

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。

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。

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SY-VM240型數控銑床，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，一般采用真實大型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，該小型是提煉了真實大型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、聯軸器、伺服電機等，該設備是把這些部件集成到一臺小型數控銑床上進行練習，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，小型數控銑床整體為高剛性的鑄鐵結構，采用樹脂砂造型并經過時效處理，確保長期使用的精度，導軌采用真實大型數控銑床標準直線導軌，軸承采用成對的角接觸軸承；結構上采用模塊化，可以完成機械傳動部件中的絲杠、絲杠支架的拆裝實訓及拖板平行度、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。

三、實驗臺技術參數：

1．輸入電源：AC380V（三相四線制）、50HZ；

2、智能故障考核：16項；；

3、工作環境：溫度-10⁰C～40⁰ C；

4、整機容量：≤3kVA；

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

6、實物數控銑床尺寸：長×寬×高（mm）＝1350×1400×1550mm；

四、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）冷卻控制系統的電路設計、器件安裝與接線

（６）急停控制回路的設計與接線

（７）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）X軸上拖板的裝配

（3）Y軸上拖板的裝配

（4）電機與聯軸器的裝配

（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）驅動器參數設置與調試

（6）變頻器參數設置與調試

4．機電聯調與故障排除

（1）數控銑床機電聯調

（2）數控銑床故障診斷與排除

5．數控銑床幾何精度檢測

6．數控銑床的程序編制與加工

（1）數控銑床編程

（2）數控銑床加工

7．數控機床的保養和維護

五、實物銑床主要參數：

1)工作臺面積：200×400mm；

2)T型槽：10×3；

3)工作臺最大承重：50Kg；

4)X向行程/滾珠絲杠規格：400mm/規格2005；

5)Y向行程/滾珠絲杠規格：200mm/規格2005；

6)Z向行程/滾珠絲杠規格：250mm/規格2005；

7)快速移動速度：X、Y、Z軸：5m、5m、4m/min；

8)主軸電機功率：1.1Kw；

9)主軸端面至工作臺的距離：70-290mm；

10)主軸轉速（變頻）：100～3000rpm（無級調速）；

11)選用刀具直徑范圍：1～16mm；

12)刀柄形式：ER20；

13)定位精度：±0.02mm；

14)重復定位精度：±0.008mm；

15)機床外形尺寸(長寬高)：1350×1400×1550mm；

16)機床重量：600Kg；

六、實訓設備基本配置