數(shù)控銑床電氣控制與維修實(shí)訓(xùn)臺(tái)

KCHT-05B型數(shù)控銑床電氣控制與維修實(shí)訓(xùn)臺(tái)（半實(shí)物）(數(shù)控系統(tǒng)：SINUMERIK 808D )

數(shù)控銑床電氣控制與維修實(shí)訓(xùn)臺(tái)是根據(jù)《中華人民共和國教育行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)儀器設(shè)備配備標(biāo)準(zhǔn)）》、教育部“振興21世紀(jì)職業(yè)教育課程改革和教材建設(shè)規(guī)劃”、“緊缺人才”培訓(xùn)規(guī)劃的教學(xué)要求，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際和職業(yè)崗位的技能要求，按照職業(yè)學(xué)校的教學(xué)和實(shí)訓(xùn)要求研制和開發(fā)的產(chǎn)品。適合高等職業(yè)學(xué)校、中等職業(yè)學(xué)校的機(jī)電設(shè)備安裝與維修、機(jī)電技術(shù)應(yīng)用、電氣運(yùn)行與控制、電氣技術(shù)應(yīng)用、數(shù)控技術(shù)應(yīng)用、機(jī)械加工等專業(yè)和非機(jī)電類專業(yè)的必修課程模塊《數(shù)控設(shè)備維修》、《數(shù)控加工技術(shù)》或選修課程模塊、《機(jī)床電路維修》的教學(xué)與實(shí)訓(xùn)。還適合職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校的安裝、維修電工高級(jí)班，安裝、維修電工技師班，安裝、維修電工高級(jí)技師班和銑削中、高級(jí)和技師的培訓(xùn)和鑒定。

使用該裝置可以使學(xué)生掌握數(shù)控銑床系統(tǒng)控制原理、電氣設(shè)計(jì)方法、元器件的選擇、銑床電氣安裝及調(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(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)習(xí)效果。該裝置采用開放式結(jié)構(gòu)、模塊化設(shè)計(jì)，既可用于教學(xué)、也可用于課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)訓(xùn)，有利于提高學(xué)生設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)、診斷數(shù)控設(shè)備故障的能力，使受訓(xùn)對(duì)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(jìn)一步了解數(shù)控銑床結(jié)構(gòu)，同時(shí)也為技術(shù)人員進(jìn)行數(shù)控銑床系統(tǒng)的二次開發(fā)提供了必要條件。該實(shí)驗(yàn)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(jī)床電氣控制與維修實(shí)訓(xùn)臺(tái)和實(shí)訓(xùn)半實(shí)物銑床等部件組成實(shí)訓(xùn)考核教學(xué)設(shè)備。系統(tǒng)采用西門子數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控銑床的X、Y、Z軸由伺服電機(jī)控制，主軸由變頻器控制，X、Y、Z軸拖板采用滾珠絲桿進(jìn)行傳動(dòng)，學(xué)生可以學(xué)習(xí)到伺服電機(jī)的控制、變頻器控制、接近開關(guān)的原理、編程、接線及在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用等及數(shù)控銑床編程、加工、維修。

數(shù)控控制臺(tái)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(tái)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(shí)數(shù)控設(shè)備的要求進(jìn)行電氣連接，可以帶動(dòng)實(shí)訓(xùn)機(jī)床進(jìn)行數(shù)控加工；同時(shí)數(shù)控控制臺(tái)在控制系統(tǒng)內(nèi)部提供數(shù)控機(jī)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(xué)生進(jìn)行測量，判斷。由教師設(shè)定故障，學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)在線測量排故，也可以實(shí)現(xiàn)斷電測量進(jìn)行排故，提高學(xué)生解決問題的能力。

二、實(shí)訓(xùn)臺(tái)配置

1、由控制屏和實(shí)訓(xùn)桌及半實(shí)物銑床組成?？刂婆_(tái)為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板；實(shí)訓(xùn)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。半實(shí)物銑床可直接演示機(jī)床回零、機(jī)床超程限位等。

2、三相四線380V交流電源供電，漏電保護(hù)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(xiǎn)絲保護(hù)。

3、數(shù)控系統(tǒng)單元：采用西門子數(shù)控系統(tǒng)，可控制3個(gè)數(shù)字量控制進(jìn)給軸和1個(gè)模擬主軸。

4、驅(qū)動(dòng)模塊：X/Y/Z進(jìn)給軸采用交流伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成半開環(huán)系統(tǒng)。

5、主軸模塊：主軸電機(jī)采用變頻器控制，實(shí)現(xiàn)無級(jí)變頻調(diào)速。

三、產(chǎn)品總體要求:

數(shù)控銑床的功能全部采用接插件控制。所有控制單元控制方法如下：

1、實(shí)驗(yàn)臺(tái)展示通用銑床控制線路全局圖，學(xué)員可以把此圖作為設(shè)計(jì)電路的示范圖，以便更加深入了解數(shù)控銑床的控制方法。

2、開放式結(jié)構(gòu)、模塊化設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)臺(tái)把西門子數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行分解，把控制接口擴(kuò)展到實(shí)驗(yàn)臺(tái)的面板上，再用接線端子可引接到各個(gè)模塊板上進(jìn)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(jìn)行變頻控制，增加學(xué)員的動(dòng)手能力，增加對(duì)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(dòng)控制單元：通過接插線連接到數(shù)控系統(tǒng)上進(jìn)行伺服驅(qū)動(dòng)控制，增加學(xué)員的動(dòng)手能力，讓學(xué)員對(duì)伺服控制器有個(gè)全面的了解和分析能力。

5、手動(dòng)單元：通過接插線連接到數(shù)控系統(tǒng)上進(jìn)行手動(dòng)控制機(jī)床座標(biāo)運(yùn)動(dòng)

四、數(shù)控控制臺(tái)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(jiān)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(hù)功能，總電源指示，柜體內(nèi)部風(fēng)機(jī)開關(guān)等；

3、手動(dòng)故障考核模塊時(shí)設(shè)計(jì)：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(gè)考核開關(guān)，具備28項(xiàng)單項(xiàng)故障設(shè)計(jì)。

（注：設(shè)備可選安裝手動(dòng)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(shí)設(shè)計(jì)：柜子右方安裝有智能故障考核模塊，具備28項(xiàng)故障設(shè)計(jì)?？蓡雾?xiàng)或隨意若干項(xiàng)設(shè)計(jì)故障。

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

5、實(shí)驗(yàn)臺(tái)滿足數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)床故障設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)床電氣組裝、機(jī)床數(shù)控化改造。

6、實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用半實(shí)物銑床，實(shí)現(xiàn)機(jī)床機(jī)械調(diào)試安裝（包括主軸、進(jìn)給軸、絲杠、軸承、螺母副等）、滿足數(shù)控機(jī)床機(jī)電聯(lián)調(diào)。銑床采用鉆夾頭裝夾刀具，可直接加工工件。

7、實(shí)驗(yàn)臺(tái)能設(shè)置28個(gè)常見的故障點(diǎn)和復(fù)合型故障點(diǎn)。

8、數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)置PLC編輯器可下載PC機(jī)上的梯形圖。

9、實(shí)驗(yàn)臺(tái)配套半實(shí)物銑床一臺(tái)，可對(duì)工程塑料、有機(jī)玻璃等進(jìn)行加工。

10、柜體上面部分是控制臺(tái)的主控制區(qū)域，它分九個(gè)主控制單元：

11、數(shù)控系統(tǒng)控制單元：本單元是整個(gè)控制臺(tái)的大腦，控制臺(tái)采用西門子數(shù)控系統(tǒng)。

12、全數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)控制單元：它分X、Z兩個(gè)軸控制子單元。每個(gè)單元分別剖析了伺服驅(qū)動(dòng)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(jī)運(yùn)行，方便學(xué)員進(jìn)行操作連接。

13、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。控制變頻器功率為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(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，方便學(xué)員進(jìn)行操作連接。

14、四工位電動(dòng)刀架控制單元：剖析電動(dòng)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(xué)員進(jìn)行操作連接。

15、數(shù)控機(jī)床控制線路全局圖：把數(shù)控機(jī)床的強(qiáng)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(gè)示范，以便學(xué)員能更加方便操作維修機(jī)床。

16、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(jī)床的原理與特點(diǎn)，內(nèi)容包括信號(hào)輸入/輸出；主軸變頻信號(hào)模擬量輸出控制；四工位電動(dòng)刀架控制、主軸編碼器控制、冷卻控制、機(jī)床零點(diǎn)信號(hào)控制、機(jī)床限位信號(hào)控制等。

17、強(qiáng)電元器件安裝區(qū)：把所有強(qiáng)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(xiǎn)管、三相滅弧器等。

18、強(qiáng)電輸出單元：把強(qiáng)電部分通過端子座引出，通過延長連接線對(duì)各單元進(jìn)行連接。

19、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(hù)電路。

五、實(shí)驗(yàn)臺(tái)技術(shù)參數(shù)：

1、輸入電源：AC380V（三相四線制）、50HZ

2、漏電保護(hù)：漏電動(dòng)作電流≤30mA；具有接地保護(hù)。

3、故障考核28項(xiàng)（手動(dòng)型或智能型，二選一）

4、工作環(huán)境：溫度-200C～400  C

5、整機(jī)容量：≤3kVA；

6、實(shí)驗(yàn)臺(tái)尺寸：長×寬×高（mm）≥1370 mm×600 mm×1890 mm；

7、半實(shí)物銑床尺寸（含桌）：長×寬×高（mm）≥1200 mm×800 mm×2300 mm；

8、機(jī)床參數(shù)：

（1）導(dǎo)軌形式：高精度工業(yè)圓形直線導(dǎo)軌

（2）絲桿形式：進(jìn)口滾珠絲桿

（3）工作臺(tái)尺寸:370*200MM

（4）X、Y、Z行程：350*200*200MM

（5）主軸夾頭：1-13MM

（6）機(jī)床規(guī)格：700*550*800MM

（7）機(jī)床桌：1200*720*800

9、智能故障考核模塊功能：可設(shè)置28個(gè)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(jì)算機(jī)設(shè)置，也可在智能考核終端上設(shè)置。學(xué)生對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析，在考核終端上輸入相應(yīng)的故障代碼進(jìn)行故障排除，多臺(tái)設(shè)備可通過無線網(wǎng)絡(luò)和上位機(jī)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，對(duì)教師登陸、學(xué)生考試、故障題庫、分別設(shè)置集中管理。并能對(duì)考試結(jié)果進(jìn)行分析評(píng)估、存檔、打印。

六、基本實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)項(xiàng)目（配半實(shí)物銑床時(shí)）

（1）數(shù)控銑床系統(tǒng)操作與編程實(shí)驗(yàn)

（2）主軸變頻單元的調(diào)試運(yùn)行與故障診斷實(shí)驗(yàn)

（3）交流伺服電機(jī)運(yùn)行與故障診斷實(shí)驗(yàn)

（4）數(shù)控銑床電氣控制設(shè)計(jì)與分析實(shí)驗(yàn)

（5）數(shù)控銑床機(jī)床回零點(diǎn)實(shí)驗(yàn)

（6）數(shù)控機(jī)床超程限位實(shí)驗(yàn)

（7）數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置實(shí)驗(yàn)

（8）輸入輸出信號(hào)的使用

（9）數(shù)控銑床的冷卻與照明及故障診斷實(shí)驗(yàn)

（10）絲桿螺距誤差補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)

（11）數(shù)控銑床電子手輪實(shí)驗(yàn)

（12）機(jī)床RS232串口通訊實(shí)驗(yàn)

（13）銑床DNC加工實(shí)驗(yàn)

（14）數(shù)控銑床故障設(shè)計(jì)排除考核28項(xiàng)

（15）數(shù)控銑床編程與仿真加工

（16）數(shù)控程序結(jié)構(gòu)、格式及指令體系的掌握；

（17）各系統(tǒng)基本操作的了解；

（18）數(shù)控銑床基本加工工藝的了解。

（19）數(shù)控銑床編程與操作實(shí)訓(xùn)

（20）數(shù)控銑床程序編輯的掌握

（21）數(shù)控銑床基本操作的掌握

（22）數(shù)控銑床系統(tǒng)功能的技巧應(yīng)用

（23）數(shù)控銑削中零件的裝夾及加工

（24）數(shù)控機(jī)床維護(hù)的基本要求和故障處理方法

（25）常用的故障自診斷技術(shù)

（26）常用的故障檢查方法

（27）數(shù)控機(jī)床常見故障及處理

七、配置清單