模拟数控车床铣床实训设备

模拟数控车床铣床实训设备

数控教学车床

一·数控教学车床简介

数控教学车床是上海荣育教学设备有限公司研制的教学科研用数控机床设备。该机床是典型的机电一体化产品，除采用稳定可靠的K1TB-II-E车床用数控系统外，硬件配置更具有相当的刚性、强度及制造精度；同时，其外形美观大方，主轴箱盖及防护体均采用进口有机透明材料制作而成，使机床主要内部结构及传动线路一目了然，是各相关科研院所、高职学院及技术学校理想的实验培训设备。采用四工位自动回转刀架，通过编程对各种轴类，盘类等塑料零件能自动完成加工任务，如外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹等工件的切削加工，并能进行切槽，钻孔等工作。

二·数控教学车床特点

1、稳定可靠的K1TB-II－E专用车床数控系统；

2、全自动四工位数控回转刀架，能满足较复杂零件的加工使用要求；

3、纵、横向精密滚珠丝杠进给，混合式步进电机驱动，重复定位精度高，转矩大；

4、采用高级变频调速电机驱动主轴，实现无级变速，保证切削线速度稳定；

5、操作方便舒适，符合现代人机工程学的优化思想；

6、车削PVC材料时，采用空气（风）冷却，保持工作环境清洁，无工业污染；

7、外形美观大方，彰显实验场所品质。

三·数控教学车床用途

1、相关专业科研院所对现代加工（数控及CAD/CAM）技术研究的实践验证；

2、各类高等院校及中级技术学校的数控技术应用、机电一体化及自动控制专业学生的综合实验；

3、各类高等院校及中级技术学校的机制、模具及其他相关专业数控技术的课堂辅助教学和教学实训；

4、开展数控机床结构及控制原理、数控编程及机床操作、CAD/CAM等专业课程专项培训。

四·数控系统主要功能

1、国内唯一一家从外置到内核均与日本FANUC全面兼容的系统；

2、系统采用硬件插补技术，快进速率可达12米/分；

3、具有程序记忆和预读功能，提前译码，使机床加工平滑流畅；

4、控制精度高，脉冲当量为0.02mm；

5、有串行RS232通讯接口功能，可与计算机联机通讯；

6、采用电子齿轮比，简化传动结构，提高机床工作精度；

7、系统具有软、硬件限位，保证工作安全；

8、采用多层印刷电路板技术，表贴技术，门阵技术等，使性能更优越，运行更可靠。

五·数控教学车床主要技术参数

三爪卡盘	ø160mm
床身上最大回转直径	ø350mm
最大工件长度	500mm
电动刀架	四工位
主轴孔径	ø40mm
主轴转速、无级变速	100-1500rpm
进给量范围	50-1000mm/min

数控铣床装调维修实训系统

一、数控铣床装调维修实训系统概述

数控铣床装调维修实训系统是专门为职业院校、技工学校、职业教育培训机构研制的数控铣床装调维修技能实训考核设备，根据机电类行业中数控机床维修技术的特点，并结合数控机床装调维修工的技能鉴定要求，对数控机床电气控制及机械传动进行研究，针对实训教学活动进行了专门设计，包含了数控系统应用、PLC控制、变频调速控制、传感器检测、伺服驱动控制、低压电气控制、机械传动等技术，强化了学员对数控机床的安装、接线、调试、故障诊断与维修等综合能力，适合机电类相关专业的教学和培训，也适合数控机床装调维修工、车工等工种的考核与鉴定。

二、数控铣床装调维修实训系统特点

1.产品依据数控机床装调维修工职业及岗位的技能要求，结合数控机床维修技术领域的特点，能让学员在较为真实的环境中进行训练，以锻炼学员的职业能力，提高职业素养。

2.产品结合目前国内数控系统的使用情况，以及数控教学和设备的现状，提供了发那科数控系统，符合目前国内数控教学的现状和特点，为数控教学和实操训练提供支撑。

3.以实际工作任务为载体，根据工作任务开展过程中的特点划分实施环节，分系统设计、电气安装与连接、机械装配与调整、机电联调与故障排除、机床精度检测、机床试加工等几个真实工作过程的职业实践活动，再现典型数控机床电气控制及机械传动的学习领域情境，着重培养学员对数控机床的机械装调、电器安装接线、机电联调、故障检测与维修、数控机床维护等综合能力。

4.与实际应用技术相结合，包含数控系统应用、PLC控制、变频调速控制、传感器检测、伺服驱动控制、低压电气控制、机械传动等技术，培训学员对数控机床装调的基本工具和量具的使用能力，强化学员对数控机床的安装、接线、调试、故障诊断与维修等综合能力。

三、数控铣床装调维修实训系统技术性能

1．输入电源：三相四线AC380V±10%50Hz

2．装置容量：≤2kVA

3、外形尺寸：800mm×600mm×1800mm（机床实训柜）

1100mm×960mm×1660mm（实物铣床）

4、具有数控铣床故障诊断维修考核功能，可设置数控机床32个典型的电气故障。考核系统采用智能考核的方式，并具有联网的功能。故障可通过计算机设置，也可在智能考核终端上设置。学生对故障现象进行分析，在考核终端上输入相应的故障代码进行故障排除。

四、数控铣床装调维修实训系统产品结构和组成

1．系统由机床实训柜、实物铣床和操作台等组成。

2．机床实训柜采用铁质亚光密纹喷塑结构，正面装有数控系统和操作面板，背面为机床电气柜，柜内器件布局与实际机床厂的模式一致。电气柜内的电气安装板为不锈钢网孔板，上面装有变频器、伺服驱动器、交流接触器、继电器、保险丝座、断路器、开关电源、接线端子排和走线槽等；电气柜底部还设有变压器和接地端子等。

3．实物240型铣床底座采用铁质亚光密纹喷塑结构，上方设有实物240型铣床安装平台，采用铸件结构，表面磨削加工；底座四周设有围边，可接溢出的润滑油和方便清理加工时留下的废屑。

5．系统采用三相四线AC380V交流电源供电，并设有漏电保护器、指示灯指示和保险丝等，具有过载保护、短路保护和漏电保护装置，在电压异常或出现短路情况时自动动作，保护人身和设备安全。

6．数控系统采用发那科厂家的主流数控系统（用户可选），能满足不同类型机床的实训教学。

7．X、Y、Z轴由交流伺服电机驱动，运动方向上设有正负限位、参考点等开关，采用接近式传感器；主轴由三相异步电机驱动，变频调速控制。

8.无线智能实验室管理考核系统

9.便携式电参数测试记录终端1套

电数据测试记录终端、具备电压、电流、温度采集，可以记录观察电压、电流跳变的图像数据，精度±0.05%真有效值测量USB数据传输、错接报警、配置蓝牙模块。彩屏LCD,可充电锂电池供电，特供二次开发源代码。

10．实物铣床由床身、主轴箱、进给传动系统和辅助装置等组成，具有实际加工能力，可对铁、铝、铜、PVC、有机玻璃等材料进行车削加工。通过对数控小铣床的拆装训练，学员可掌握数控铣床水平度、平行度和垂直度的调整方法等，同时学会百分表、直角尺、游标卡尺等工量具的使用方法和机床机械精度的测量方法。

1）床身、主轴箱、工作台等均采用铸件结构，铸件经过时效处理、表面机加工和铲刮工艺等，确保机床精度稳定。

2）主轴箱由箱体、主轴、主轴电机等组成，可进行主轴箱的装配与调整、主轴电机的安装与调整等技能训练。主轴与主轴电机采用多楔带联接，且具有张紧力结构，可进行张紧力调整。

3）X、Ｙ、Z轴进给传动系统由滚珠丝杠螺母副、进口直线导轨、轴承、轴承支座、电机支座等组成，可进行导轨预紧力调整、滚珠丝杠的装配与调整等技能训练。

4）配有主轴芯棒等机床检具，可进行数控铣床几何精度检测方面的训练。

5）辅助装置由润滑系统、防护罩等组成。

6）240型实物铣床主要参数：

数控铣床实验装置技术参数：

工作台面积	400×240mm
T型槽	10×3
工作台最大承重	30Kg
X向行程/导轨形式/滚珠丝杠形式	220mm/进口线轨/进口丝杠规格2005
Y向行程/导轨形式/滚珠丝杠形式	160mm/进口线轨/进口丝杠规格2005
Z向行程/导轨形式/滚珠丝杠形式	180mm/进口线轨/进口丝杠规格2005
X向快速移动速度	伺服：6m/min
Y向快速移动速度	伺服：6m/min
Z向快速移动速度	伺服：6m/min
主轴电机功率	0.75Kw
主轴转速（变频）	50-2800rpm（无级调速）
选用刀具直径范围	1-16mm
刀柄形式	BT30
定位精度	±0.01mm
重复定位精度	±0.008mm
数控系统控制轴数	3轴
机床外形尺寸(长宽高)\重量	1100×960×1660mm

五、数控铣床装调维修实训系统实训项目

1．电路设计、设备安装和电路连接

（1）数控系统的安装、接线

（2）系统启停控制电路的设计与接线

（3）变频调速系统的电路设计、变频器、主轴电机的安装与接线

（4）交流伺服驱动系统的电路设计、驱动器、伺服电机的安装与接线

（５）冷却控制系统的电路设计、器件安装与接线

（６）急停、限位控制回路的设计与接线

（７）手摇脉冲发生器的接线

2．机械部件装配与调整

（1）滚珠丝杠螺母副的装配与调整

（2）直线导轨副的装配与调整

（3）X轴上拖板的装配

（4）Ｙ轴上拖板的装配

（5）电机与联轴器的装配

（６）润滑系统的装配

（７）主轴箱的装配与调整

3．数控机床的功能调试

（1）数控系统的基本操作

（2）数控系统基本参数的设置与调试

（3）数控系统进给轴参数设置与调试

（4）数控系统主轴参数设置与调试

（5）驱动器参数设置与调试

（6）变频器参数设置与调试

4．机电联调与故障排除

（1）数控铣床机电联调

（2）数控铣床故障诊断与排除

5．数控铣床几何精度检测

6．数控铣床的程序编制与加工

（1）数控铣床编程

（2）数控铣床加工

7．数控机床的保养和维护

数控铣床电器控制与维修实验台

产品简介：

数控铣床电器控制与维修实验台可以使学生掌握数控铣床系统控制原理、电气设计方法、元器件的选择、铣床电气安装及调试、故障诊断维修、零件程序编制及图形模拟加工过程等多项实验内容，达到工业生产现场实习效果。该装置采用开放式结构、模块化设计，既可用于教学、也可用于课程设计、毕业设计和实训，有利于提高学生设计数控机床电气控制系统、诊断数控设备故障的能力，使受训对象最大限度地适应和满足市场需求。该装置也可以帮助科研技术人员进一步了解数控车床结构，同时也为技术人员进行数控车床系统的二次开发提供了必要条件。该实验装置的主要器件均选用工控产品。

一、数控铣床电器控制与维修实验台产品组成部分

数控铣床电器和维修实验台由数控控制台和实训铣床部件(三坐标)组成实训考核教学设备。系统采用法那科0IMateMC铣床数控系统，数控铣床的X、Y、Z轴由伺服电机控制，主轴由变频器控制，X、Y、Z轴拖板采用滚珠丝杆进行传动，学生可以学习到0IMateMC伺服电机的控制、变频器控制、霍尔元件、接近开关的原理和PLC指令、编程、接线及在数控机床中的应用等及数控铣床编程、加工、维修。

数控控制台提供一套完整的控制系统，控制系统拥有完整的法那科0IMateMC数控技术的系统，控制台全面剖析了法那科0IMateMC系统的控制原理和结构，按符合真实数控设备的要求进行电气连接，可以带动实训机床进行数控加工；同时数控控制台在控制系统内部提供数控机床常见故障的设定、维修、考核等电路故障系统，该故障系统提供全开放的端子接口，可以设置电路故障、主要器件故障、PLC故障实训及操作系统内部故障，供学生进行测量，判断。由教师设定故障，学生可以实现在线测量排故，也可以实现断电测量进行排故，提高学生解决问题的能力。

二、数控铣床电器控制与维修实验台产品突出特点:

本公司具有多年生产数控的经验，因此对法那科数控系统内部进行全面剖析展示到面板上，把数控车床的功能全部采用接插件控制。所有控制单元控制方法如下：

1、数控铣床电器控制与维修实验台实验台展示通用车床控制线路全局图，学员可以把此图作为设计电路的示范图，以便更加深入了解数控车床的控制方法。.

2、数控铣床电器控制与维修实验台法那科0IMateMC数控系统：本实验台把0IMateMC数控系统的控制接口扩展到实验台的面板上，再用接线端子可引接到各个模块板上进行控制。

3、数控铣床电器控制与维修实验台三相变频控制单元：通过接插线连接到数控系统上进行变频控制，增加学员的动手能力，增加对控制过程中的故障问题有更多的了解和分析。

4、数控铣床电器控制与维修实验台伺服驱动控制单元：通过接插线连接到数控系统上进行伺服驱动控制，增加学员的动手能力，让学员对伺服控制器有个全面的了解和分析能力。

5、数控铣床电器控制与维修实验台手脉单元：通过接插线连接到数控系统上进行手动控制机床座标运动

三、数控铣床电器控制与维修实验台实训的功能

1、数控铣床电器和维修实验台提供的实训项目：

1)主轴变频单元的调试运行与故障诊断实验

2)全数字交流伺服电机运行与故障诊断实验

3)数控铣床电气控制设计与分析实验

4)数控铣床的冷却与照明及故障诊断实验

5)数控铣床电子手轮实验

6)变频器U，V，W，外部开路；

7)驱动电源，外部开路；

8)主轴电机电源（380V），外部开路；

9)驱动电源，外部开路；

10)工作灯电源（24V），外部开路；

11)主轴正转信号（24V）电源，外部开路；

12)冷却信号（24V）电源，外部开路；

13)X正限信号，外部开路；

14)X零点信号，外部开路；

15)Y正限信号，外部开路；

16)Y零点信号，外部开路；

17)Z零点信号，外部开路；

18)Z负限位信号，外部开路；

19)0V电源，外部开路；

20)主轴模拟量，外部开路；

21)变压器电源，外部开路；

22)关于法那科数控系统内部开路参数设计这里暂不作说明（因参数太多）

2、数控铣床电器和维修实验台对零件加工提供的实训项：

1)数控铣床的结构和控制工作原理；

2)铣削零件平面程序的编写；

3)铣削多台阶平面程序的编写；

4)铣削键槽程序的编写；

5)循环指令编程实训；

6)数控系统与计算机通讯实训；

7)CAD/CAM自动编程实训(配合计算机和软件)；

四、数控控制台布局的独特特点：

1、本控制柜整体外壳为铁质钣金喷塑结构，坚固耐用。输入三相四线制380V交流电源。

2、柜体下面部分设计有两扇活动门，打开门里面空间宽敞，可安放仪器或其它物品；

3、柜体中间部分，左边装有总电源开关带漏电保护功能，总电源指示，柜体内部风机开关等；右边安装有一扇外翻的故障门，有专用钥匙锁上，设计比较隐蔽。打开故障门里面有28个考核开关，具备28项单项故障设计。

4、柜体上面部分是控制台的主控制区域，它分为多个主控制单元：

⑴数控系统控制单元：本单元是整个控制台的大脑，本控制台采用法那科0IMateTC系统；也可根据客户实际要求进行选型配置。

⑵伺服驱动控制单元：它分X、Y、Z两个轴控制子单元。每个单元分别剖析了伺服驱动器的内部结构原理图、控制方式和接线方法等。本单元把各连接端子引到面板上，通过连接线的连接并可控制电机运行，方便学员进行操作连接。

⑶三相变频控制单元：剖析变频控制原理，控制方式和接线方法等。控制变频器功率为0.75KW，本单元把各连接端子引到面板上，通过连接线的连接并可控制电机运行，实现无级调速，方便学员进行操作连接。

⑷数控机床控制线路全局图：把数控机床的强电控制部分、继电器控制部分、数控系统的输入/输出部分全部展示出来，作为一个示范，以便学员能更加方便操作维修机床。

⑸数控系统输入/输出控制单元：全面剖析了数控系统控制机床的原理与特点，内容包括伺服信号输入/输出；主轴变频信号模拟量输出控制；冷却控制、机床零点信号控制、机床限位信号控制等。

⑹强电元器件安装区：把所有强电元器件统一安装在此处，如：交流接触器、直流继电器、保险管、三相灭弧器等。

⑺强电输出单元：把强电部分通过端子座引出，通过延长连接线对各单元进行连接。

⑻开关控制和电压电流指示单元：通过电压表和电流表来检测电源工作情况；用开关来控制及保护电路。

五、数控铣床电器控制与维修实验台技术性能：

1、输入电源：三相五线制380V交流电源。

2、漏电保护：漏电动作电流≤30mA；具有接地保护。

3、工作环境：温度-100-+400C。

4、整机功耗：＜3KW

六、数控铣床电器控制与维修实验台的配置

序号	材料名称与规格型号	数量	单位
1	数控系统（采用法那科0IMateMC）	1	台
2	机床实训控制台（采用铁质钣金喷塑结构）	1	台
3	数控三座标运动平台	1	台
4	主轴电机	1	台
5	冷却电机	1	台
6	正负限位开关	6	只
7	机床回零开关	3	只
8	故障点分布图	1	份
9	CAD/CAM软件光盘	1	张
10	变频器使用手册	1	本
11	法那科系统维修说明书	1	本
12	法那科系统操作说明书	1	本
13	法那科系统参数说明书	1	本
14	实训台使用说明书	1	本