數(shù)控車床電氣控制與維修實訓臺

KCHT-05A型數(shù)控車床電氣控制與維修實訓臺

實訓臺配有：自動刀架1臺、主軸電機與編碼器1套、冷卻泵1臺、伺服電機2臺、二坐標（十字滑臺）1臺及限位開關(guān)和機床零點等。

近年來，隨著數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，學校越來越注重培養(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(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臺實習裝置。使用該裝置可以使學生掌握數(shù)控車床系統(tǒng)控制原理、電氣設(shè)計方法、元器件的選擇、車床電氣安裝及調(diào)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(nèi)容，達到工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場實習效果。該裝置采用開放式結(jié)構(gòu)、模塊化設(shè)計，既可用于教學、也可用于課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和實訓，有利于提高學生設(shè)計數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)、診斷數(shù)控設(shè)備故障的能力，使受訓對象最大限度地適應(yīng)和滿足市場需求。該裝置也可以幫助科研技術(shù)人員進一步了解數(shù)控車床結(jié)構(gòu)，同時也為技術(shù)人員進行數(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、產(chǎn)品組成部分

 數(shù)控機床電氣控制與維修實訓臺和實訓車床部件組成實訓考核教學設(shè)備。系統(tǒng)采用西門子數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控車床的X、Z軸由伺服電機控制，主軸由變頻器控制，并帶有光電編碼器，X、Z軸拖板采用滾珠絲桿進行傳動，刀架為四工位電動刀架，學生可以學習到伺服電機的控制、變頻器控制、電動刀架、霍爾元件、接近開關(guān)的原理、編程、接線及在數(shù)控機床中的應(yīng)用等及數(shù)控車床編程、加工、維修。

數(shù)控控制臺是一套完整的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)擁有完整的西門子數(shù)控系統(tǒng)，控制臺全面剖析西門子數(shù)控系統(tǒng)的控制原理和結(jié)構(gòu)，按符合真實數(shù)控設(shè)備的要求進行電氣連接，可以帶動實訓機床進行數(shù)控加工；同時數(shù)控控制臺在控制系統(tǒng)內(nèi)部提供數(shù)控機床常見故障的設(shè)定、維修、考核等電路故障系統(tǒng)，故障系統(tǒng)提供全開放的端子接口，可以設(shè)置電路故障、主要器件故障、故障及操作系統(tǒng)內(nèi)部故障，供學生進行測量，判斷。由教師設(shè)定故障，學生可以實現(xiàn)在線測量排故，也可以實現(xiàn)斷電測量進行排故，提高學生解決問題的能力。

二、實訓臺配置

1.由控制屏和實訓桌及二坐標平臺組成。控制臺為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板；實訓桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板。二坐標平臺可直接演示機床坐標軸運動。

2.三相四線380V交流電源供電，漏電保護器控制總電源，控制屏的供電由鑰匙開關(guān)和啟停開關(guān)控制。電壓表監(jiān)控電網(wǎng)電壓，電流表監(jiān)控設(shè)備工作總電流，并設(shè)有指示燈指示和保險絲保護。

3.數(shù)控系統(tǒng)單元：采用西門子數(shù)控系統(tǒng)，可控制2個數(shù)字量控制進給軸和1個模擬主軸。

4.驅(qū)動模塊：X/Z進給軸采用伺服電機和驅(qū)動器構(gòu)成開環(huán)系統(tǒng)。

5.主軸模塊：主軸電機采用變頻器控制，實現(xiàn)無級變頻調(diào)速，并設(shè)計有主軸編碼器用于速度反饋。

6.刀架控制模塊：展現(xiàn)車床四工位電動刀架電控原理及數(shù)控模擬（單步換刀）刀架控制原理三、產(chǎn)品總體要求:

1、實驗臺展示通用車床控制線路全局圖，學員可以把此圖作為設(shè)計電路的示范圖，以便更加深入了解數(shù)控車床的控制方法。

2、開放式結(jié)構(gòu)、模塊化設(shè)計：實驗臺把數(shù)控系統(tǒng)進行分解，控制接口擴展到實驗臺的面板上，再用接線端子可引接到各個模塊板上進行控制。

3、三相變頻控制單元：通過接插線連接到數(shù)控系統(tǒng)上進行變頻控制，增加學員的動手能力，增加對控制過程中的故障問題有更多的了解和分析。

4、伺服驅(qū)動控制單元：通過接插線連接到數(shù)控系統(tǒng)上進行步進驅(qū)動控制，增加學員的動手能力，讓學員對伺服控制器有個全面的了解和分析能力。

5、四工位電動刀架控制單元：通過接插線連接到數(shù)控系統(tǒng)上進行換刀控制，增加學員的動手能力，讓學員對自動刀架的控制過程和原理有更全面的了解。

6、手動單元：通過接插線連接到數(shù)控系統(tǒng)上進行手動控制機床座標運動。

四、數(shù)控控制臺布局要求：

1、控制柜整體外殼為鐵質(zhì)鈑金噴塑結(jié)構(gòu)，堅固耐用。輸入三相四線制380V交流電源。

2、總電源開關(guān)帶漏電保護功能，總電源指示，柜體內(nèi)部風機開關(guān)等

3、手動故障考核模塊時設(shè)計：柜子右方安裝有一扇外翻的故障門，有專用鑰匙鎖上。故障門里面有28個考核開關(guān)，具備28項單項故障設(shè)計。

（注：設(shè)備可選安裝手動故障考核模塊或智能故障考核考核模塊，二選一）。

4、智能故障考核模塊時設(shè)計：柜子右方安裝有智能故障考核模塊，具備28項故障設(shè)計?？蓡雾椈螂S意若干項設(shè)計故障。

（注：設(shè)備可選安裝手動故障考核模塊或智能故障考核考核模塊，二選一）。

5、柜體上面部分是控制臺的主控制區(qū)域，它分九個主控制單元：

1）、數(shù)控系統(tǒng)控制單元：本單元是整個控制臺的大腦，控制臺采用西門子數(shù)控系統(tǒng)。

2）、全數(shù)字伺服驅(qū)動控制單元：它分X、Z兩個軸控制子單元。每個單元分別剖析了伺服驅(qū)動器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖、控制方式和接線方法等。該單元把各連接端子引到面板上，通過連接線的連接并可控制電機運行，方便學員進行操作連接。

3）、三相變頻控制單元：剖析變頻控制原理，控制方式和接線方法等?？刂谱冾l器功率為0.75KW，本單元把各連接端子引到面板上，通過連接線的連接并可控制電機運行，實現(xiàn)無級調(diào)速，方便學員進行操作連接。

4）、四工位電動刀架控制單元：剖析電動刀架控制原理，控制方式和接線方法等。本單元把各連接端子引到面板上，通過連接線的連接并可控制刀架，方便學員進行操作連接。

5）、數(shù)控機床控制線路全局圖：把數(shù)控機床的強電控制部分、繼電器控制部分、數(shù)控系統(tǒng)的輸入/輸出部分全部展示出來，作為一個示范，以便學員能更加方便操作維修機床。

6）、數(shù)控系統(tǒng)輸入/輸出控制單元：全面剖析數(shù)控系統(tǒng)控制機床的原理與特點，內(nèi)容包括信號輸入/輸出；主軸變頻信號模擬量輸出控制；四工位電動刀架控制、主軸編碼器控制、冷卻控制、機床零點信號控制、機床限位信號控制等。

7）、強電元器件安裝區(qū)：把所有強電元器件統(tǒng)一安裝在此處，如：交流接觸器、直流繼電器、保險管、三相滅弧器等。

8）、強電輸出單元：把強電部分通過端子座引出，通過延長連接線對各單元進行連接。

9）、開關(guān)控制和電壓電流指示單元：通過電壓表和電流表來檢測電源工作情況；用開關(guān)來控制及保護電路。

五、實驗臺技術(shù)參數(shù)：

1、輸入電源：AC380V（三相四線制）、50HZ

2、漏電保護：漏電動作電流≤30mA；具有接地保護。

3、故障考核28項（手動型或智能型，二選一）

4、工作環(huán)境：溫度-200C～400  C

5、整機容量：≤3kVA；

6、實驗臺尺寸：長×寬×高（mm）=1360 mm×750 mm×1850 mm；

7、二坐標數(shù)控車床（十字滑臺）X、Z軸采用直線高碳鋼導軌和進口滾珠絲桿等組成，該機床可實現(xiàn)自動控制，能夠完成模擬車削多種零件的內(nèi)外圓，端面、切槽、任意錐面、球面及公、英制圓柱、圓錐螺紋等工序。并配有完備的S．T．M功能，可發(fā)出和接收多種信號，控制自動加工過程。具有真實數(shù)控車床的機械運動，X、Z進給軸采用伺服電機驅(qū)動，并設(shè)計有正負限位，參考點等開關(guān)，主軸采用三相異步電機變頻控制，由變頻器驅(qū)動實現(xiàn)無級調(diào)速控制。

8、智能故障考核模塊功能：可設(shè)置28個典型的電氣故障?？己讼到y(tǒng)采用智能考核的方式，并具有聯(lián)網(wǎng)的功能。故障可通過計算機設(shè)置，也可在智能考核終端上設(shè)置。學生對故障現(xiàn)象進行分析，在考核終端上輸入相應(yīng)的故障代碼進行故障排除，多臺設(shè)備可通過無線網(wǎng)絡(luò)和上位機進行聯(lián)網(wǎng)，對教師登陸、學生考試、故障題庫、分別設(shè)置集中管理。并能對考試結(jié)果進行分析評估、存檔、打印。

六、十字滑臺參數(shù)：

1、導軌形式：線軌

2、絲桿形式：進口滾珠絲桿

3、X、Z行程：250×300 mm

4、電動刀架:4工位

5、定位精度:0.01 mm

6、主軸電機功率：（變頻無級30-1400轉(zhuǎn)）

七、數(shù)控車床綜合維修實訓系統(tǒng)實訓項目（配二坐標平臺時）

（1）數(shù)控車床系統(tǒng)操作與編程實驗

（2）主軸變頻單元的調(diào)試運行與故障診斷實驗

（3）交流伺服電機運行與故障診斷實驗

（4）數(shù)控車床電氣控制設(shè)計與分析實驗

（5）數(shù)控車床機床回零點實驗和機床超程限位實驗

（6）電動刀架控制原理實驗及接線與故障診斷實驗。

（7）模擬刀架控制實驗

（8）數(shù)控車床系統(tǒng)控制機床螺紋加工實驗

（9）數(shù)控車床的冷卻與照明及故障診斷實驗

（10）絲桿螺距誤差補償實驗

（11）數(shù)控車床電子手輪實驗

（12）機床RS232串口通訊實驗

（13）數(shù)控車床故障設(shè)計排除考核28項

（14）數(shù)控車床編程與仿真加工

（15）數(shù)控程序結(jié)構(gòu)、格式及指令體系的掌握；

（16）各系統(tǒng)基本操作的了解；

（17）數(shù)控車床基本加工工藝的了解。

（18）數(shù)控車床編程與操作實訓

（19）數(shù)控車床程序編輯的掌握

（20）數(shù)控車床基本操作的掌握

（21）數(shù)控車床系統(tǒng)功能的技巧應(yīng)用

（22）數(shù)控車削中零件的裝夾及加工

（23）數(shù)控機床維護的基本要求和故障處理方法

（24）常用的故障自診斷技術(shù)

（25）常用的故障檢查方法

（26）數(shù)控機床常見故障及處理

八、配置清單