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SBSKB-08T-3E型數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修實訓(xùn)裝置
系統(tǒng)：HNC-808DT（總線控制）
近年來，隨著數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，學(xué)校越來越注重培養(yǎng)生產(chǎn)、技術(shù)服務(wù)等崗位需求的實用型、技能型專門人才，進(jìn)一步提高學(xué)生的動手能力和分析解決問題的能力，全面學(xué)習(xí)掌握數(shù)控系統(tǒng)的控制原理、數(shù)控編程、電氣設(shè)計方法及安裝調(diào)試與維修。但是，大多數(shù)高校面臨缺乏此類的數(shù)控培訓(xùn)設(shè)備。為此，本公司開發(fā)了數(shù)控車床電氣控制與維修實訓(xùn)臺實習(xí)裝置。
數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修實訓(xùn)裝置是專門為職業(yè)院校、技工學(xué)校、職業(yè)教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)研制的數(shù)控車床故障診斷與維修考核實訓(xùn)設(shè)備，根據(jù)機(jī)電類行業(yè)中數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)的特點(diǎn)，并結(jié)合數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修工的技能鑒定要求，對數(shù)控機(jī)床電氣控制及機(jī)械傳動進(jìn)行研究，針對實訓(xùn)教學(xué)活動進(jìn)行了專門設(shè)計，包含了數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用、加工程序編程、PLC控制、變頻調(diào)速控制、傳感器檢測、伺服驅(qū)動控制、低壓電氣控制、機(jī)械傳動等技術(shù)，強(qiáng)化了學(xué)員對數(shù)控機(jī)床的安裝、接線、調(diào)試、故障診斷與維修等綜合能力，適合機(jī)電類相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和培訓(xùn)，也適合數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修工、車工等工種的考核與鑒定。同時也為技術(shù)人員進(jìn)行數(shù)控車床系統(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(chǎn)品。
一、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修實訓(xùn)實訓(xùn)臺配有：電動刀架1臺、伺服主軸電機(jī)1臺、冷卻泵1臺、坐標(biāo)軸伺服電機(jī)2臺、數(shù)控車床1臺等。
二、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修實訓(xùn)實驗臺技術(shù)參數(shù)：
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(huán)境：溫度-200C～400 C
4、整機(jī)容量：≤3kVA；
5、電氣控制單元尺寸：長×寬×高（mm）=800mm×600mm×1800mm；
6、實物數(shù)控車床尺寸：長×寬×高（mm）=1200mm×760mm×1210mm；
三、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修實訓(xùn)設(shè)備基本實驗實習(xí)項目
1．電路設(shè)計、設(shè)備安裝和電路連接
（1）數(shù)控系統(tǒng)的安裝、接線
（2）系統(tǒng)啟�？刂齐娐返脑O(shè)計與接線
（3）伺服主軸調(diào)速系統(tǒng)的電路設(shè)計、驅(qū)動器、主軸電機(jī)的安裝與接線
（4）交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)的電路設(shè)計、驅(qū)動器、伺服電機(jī)的安裝與接線
（5）刀架控制系統(tǒng)的電路設(shè)計、器件安裝與接線
（6）冷卻控制系統(tǒng)的電路設(shè)計、器件安裝與接線
（7）急�？刂苹芈返脑O(shè)計與接線
（8）手搖脈沖發(fā)生器的接線
2．機(jī)械部件裝配與調(diào)整
（1）滾珠絲杠螺母副的裝配與調(diào)整
（2）X/Z軸拖板的裝配與調(diào)整
（3）電動刀架的裝配
（4）電機(jī)與聯(lián)軸器的裝配
（5）潤滑系統(tǒng)的裝配
（6）主軸箱的裝配與調(diào)整
3．?dāng)?shù)控機(jī)床的功能調(diào)試
（1）數(shù)控系統(tǒng)的基本操作
（2）數(shù)控系統(tǒng)基本參數(shù)的設(shè)置與調(diào)試
（3）數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)給軸參數(shù)設(shè)置與調(diào)試
（4）數(shù)控系統(tǒng)主軸參數(shù)設(shè)置與調(diào)試
（5）PLC編程與調(diào)試
（6）驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置與調(diào)試
（7）主軸參數(shù)設(shè)置與調(diào)試
（8）電動刀架等功能部件的調(diào)試
（9）數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份
4．機(jī)電聯(lián)調(diào)與故障排除
（1）數(shù)控車床機(jī)電聯(lián)調(diào)
（2）數(shù)控車床故障診斷與排除
5．?dāng)?shù)控車床幾何精度檢測
（1）數(shù)控車床絲桿反向間隙補(bǔ)償實驗
（2）數(shù)控車床絲桿螺距補(bǔ)償實驗
（3）數(shù)控車床幾何精度檢測及調(diào)整實驗
6．?dāng)?shù)控車床的程序編制與加工
（1）數(shù)控車床編程
（2）數(shù)控車床加工
四、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修實訓(xùn)設(shè)備概述
數(shù)控車床實訓(xùn)設(shè)備適合于職業(yè)院校數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修技能比賽和職業(yè)院校的數(shù)控裝調(diào)維修專業(yè)、數(shù)控加工專業(yè)、機(jī)電一體化專業(yè)的教學(xué)與實訓(xùn)，該設(shè)備是根據(jù)職業(yè)學(xué)校數(shù)控維修專業(yè)教學(xué)特點(diǎn)，結(jié)合企業(yè)的實際需求以及崗位技能工藝規(guī)范要求而開發(fā)的具有生產(chǎn)型功能與學(xué)習(xí)型功能的實訓(xùn)設(shè)備，該設(shè)備采用模塊化結(jié)構(gòu)，通過不同的組合，完成數(shù)控機(jī)床的電氣裝調(diào)、系統(tǒng)調(diào)試、數(shù)控機(jī)床功能部件機(jī)械幾何精度檢測及維護(hù)維修等實訓(xùn)項目，滿足企業(yè)對這類型人才的需求，還適合數(shù)控裝調(diào)工的職業(yè)技能鑒定。
五、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修實訓(xùn)設(shè)備功能說明
數(shù)控車床實訓(xùn)設(shè)備由電氣控制單元、數(shù)控機(jī)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(shù)控系統(tǒng)、進(jìn)給驅(qū)動、主軸單元、刀架控制電路、冷卻控制電路、接口單元、保護(hù)電路、電源電路等組成。該單元包含完整的數(shù)控車床電氣控制部分，內(nèi)嵌有數(shù)控機(jī)床智能化考核系統(tǒng)，以及接口轉(zhuǎn)換單元，可以直接與數(shù)控機(jī)床功能部件進(jìn)行連接用于真實的電氣調(diào)試與維修實訓(xùn)；立式結(jié)構(gòu)符合真實的數(shù)控電氣安裝環(huán)境，器件布局與實際機(jī)床一致，符合GB/T5226.1-1996標(biāo)準(zhǔn)，可以更貼合實際崗位要求進(jìn)行技能訓(xùn)練。
數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修實訓(xùn)臺配置的智能考核系統(tǒng)功能：
采用最新 MCU 技術(shù) RAM 處理芯片的數(shù)字化集成電路板與配套無線故障設(shè)置控制系統(tǒng)，系統(tǒng)穩(wěn)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(qū)動模塊(智能故障設(shè)置驅(qū)動盒)分離， 避免復(fù)雜連線干擾控制器，系統(tǒng)更加可靠。
驅(qū)動模塊內(nèi)置智能故障設(shè)置控制系統(tǒng)，配有專用新型無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(可插拔型)和RS232 串行通訊接口，可無線組網(wǎng)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(jī)對 話友好。手持移動控制終端可控制任意一臺帶驅(qū)動模塊的實訓(xùn)設(shè)備。
手持移動控制終端不聯(lián)網(wǎng)時可作單機(jī)操作，當(dāng)帶驅(qū)動模塊的實訓(xùn)設(shè)備無線組網(wǎng)時，手持移動控制終端可無線進(jìn)網(wǎng)作為聯(lián)網(wǎng)終端，可作學(xué)生機(jī)登錄實訓(xùn)與考核的操作終端，也可作教師機(jī)登錄出題設(shè)故的操作終端。
可通過 PC機(jī)或平板電腦 控制終端進(jìn)行實訓(xùn)考核，也可通過手持移動控制終端進(jìn)行實訓(xùn)考核，教師與 學(xué)員界面分開，教師通過密碼進(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(shè)故與排故界面原理圖與設(shè)備面板原理圖完全一致)
可自由設(shè)定任意一處有關(guān)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(xiàn)象。每套驅(qū)動模塊可以設(shè)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(shè)置。可根據(jù)需求擴(kuò)展設(shè)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(shè)置�？筛鶕�(jù)用戶使用要求調(diào)整故障設(shè)置點(diǎn)的數(shù)量和故障設(shè)置類型。
所有配備驅(qū)動模塊的實訓(xùn)設(shè)備，均可通過內(nèi)置的專用新型無線數(shù)據(jù)傳輸模塊無線組網(wǎng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)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(xùn)設(shè)備配套的無線故障設(shè)置控制系統(tǒng) 組成一個網(wǎng)絡(luò)，通過主控計算機(jī)控制每一臺實訓(xùn)設(shè)備的故障設(shè)置、故障排除、參數(shù)設(shè)定、遠(yuǎn)程起動、信息反饋、考核評分等功能。
2、數(shù)控機(jī)床功能部件單元說明：
數(shù)控機(jī)床功能部件單元選擇的是具有代表性的CK0625型數(shù)控車床，該部件采用同真實機(jī)床完全相同的機(jī)械結(jié)構(gòu)，主要是為解決數(shù)控機(jī)床機(jī)械拆裝項目的實訓(xùn)難而特別設(shè)計的，在傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床機(jī)械拆裝實訓(xùn)中，一般采用真實大型機(jī)床來進(jìn)行機(jī)械拆裝訓(xùn)練，其教學(xué)成本高、損耗大，機(jī)床部件重導(dǎo)致拆裝難度大、精度恢復(fù)不易等實際難題，很難開展全員的拆裝與精度檢測實訓(xùn)，該小型是提煉了真實大型機(jī)床在拆裝過程中的核心技能，即學(xué)生主要是拆裝傳動部件，例如滾珠絲桿、聯(lián)軸器、伺服電機(jī)等，該設(shè)備是把這些部件集成到一臺小型數(shù)控車床上進(jìn)行練習(xí)，這樣既節(jié)約了成本，又訓(xùn)練了核心技能，為了保證精度與剛性，小型數(shù)控車床整體為高剛性的鑄鐵結(jié)構(gòu)，采用樹脂砂造型并經(jīng)過時效處理，確保長期使用的精度，導(dǎo)軌采用真實大型數(shù)控車床標(biāo)準(zhǔn)三角導(dǎo)軌，軸承采用成對的角接觸軸承；結(jié)構(gòu)上采用模塊化，下裝有滑輪，可以自由移動，可以完成機(jī)械傳動部件中的絲桿、絲桿支架的拆裝實訓(xùn)及拖板平行度、直線度、雙軸垂直度等精密檢測技術(shù)的實訓(xùn)，完成機(jī)電聯(lián)調(diào)與數(shù)控機(jī)床機(jī)械裝配核心技能的訓(xùn)練，完成螺距補(bǔ)償、反向間隙補(bǔ)償?shù)葘嵱?xùn)項目。
六、SB-CK0625型實物小車床主要參數(shù)：
1)床身最大回轉(zhuǎn)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(guī)格1605；
5) Z軸滾珠絲杠：研磨、C5級、規(guī)格2004；
6) 伺服主軸電機(jī)功率： 1.18Kw；
7) 主軸轉(zhuǎn)速范圍：50～3000rpm；
8) 主軸卡盤： φ100；
9) 主軸通孔直徑：26mm；
10) 主軸孔錐度：莫氏3號；
11) 拖板快速移動速度：3000mm/min；
12) 最大切削進(jìn)給速度：2000mm/min；
13) 定位精度：0.02mm；
14) 重復(fù)定位精度：±0.012mm；
15) 電動刀架：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(jī)床重量：300kg；
20) 數(shù)控系統(tǒng)分辨率: 0.001mm
七、數(shù)控車床故障診斷與維修考核實訓(xùn)設(shè)備
表1：基本配置
|
序號 |
名 稱 |
主要部件、器件及規(guī)格 |
數(shù)量 |
|
1 |
機(jī)床實訓(xùn)柜 |
800mm×600mm×1800mm |
1套 |
|
2 |
實物小車床 |
1200×760×1210mm |
1臺 |
|
3 |
數(shù)控系統(tǒng) |
HNC-808DT（總線控制） |
1臺 |
|
4 |
伺服主軸電機(jī)及驅(qū)動器 |
1.18Kw |
1套 |
|
5 |
伺服驅(qū)動 |
原裝 |
2軸 |
|
6 |
伺服電機(jī) |
原裝絕對值編碼器 |
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(hù)器、斷路器、交流接觸器、繼電器、連接線等 |
1套 |
|
9 |
電氣控制電路圖 |
含故障點(diǎn) |
1份 |
|
10 |
編程說明書 |
HNC－8系 |
1本 |
|
11 |
操作說明書 |
HNC－8系 |
1本 |
|
12 |
參數(shù)說明書 |
HNC－8系 |
1本 |
|
13 |
實驗指導(dǎo)書 |
|
1本 |
|
14 |
智能考核系統(tǒng)模塊 |
含軟件與硬件 |
1套 |
