數(shù)控車床電氣控制與維修實(shí)訓(xùn)臺

KCHT-05A型數(shù)控車床電氣控制與維修實(shí)訓(xùn)臺

實(shí)訓(xùn)臺配有：自動刀架1臺、主軸電機(jī)與編碼器1套、冷卻泵1臺、伺服電機(jī)2臺、二坐標(biāo)（十字滑臺）1臺及限位開關(guān)和機(jī)床零點(diǎn)等。

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(shí)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(jì)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(shí)訓(xùn)臺實(shí)習(xí)裝置。使用該裝置可以使學(xué)生掌握數(shù)控車床系統(tǒng)控制原理、電氣設(shè)計(jì)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(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)控車床結(jié)構(gòu)，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(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)臺和實(shí)訓(xùn)車床部件組成實(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)控車床的X、Z軸由伺服電機(jī)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(jìn)行傳動，刀架為四工位電動刀架，學(xué)生可以學(xué)習(xí)到伺服電機(jī)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(jī)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(shí)數(shù)控設(shè)備的要求進(jìn)行電氣連接，可以帶動實(shí)訓(xùn)機(jī)床進(jìn)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(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)臺配置

1.由控制屏和實(shí)訓(xùn)桌及二坐標(biāo)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(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。二坐標(biāo)平臺可直接演示機(jī)床坐標(biāo)軸運(yùn)動。

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2個數(shù)字量控制進(jìn)給軸和1個模擬主軸。

4.驅(qū)動模塊：X/Z進(jìn)給軸采用伺服電機(jī)和驅(qū)動器構(gòu)成開環(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)無級變頻調(diào)速，并設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)臺展示通用車床控制線路全局圖，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)控車床的控制方法。

2、開放式結(jié)構(gòu)、模塊化設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)臺把數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行分解，控制接口擴(kuò)展到實(shí)驗(yàn)臺的面板上，再用接線端子可引接到各個模塊板上進(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(jìn)行步進(jìn)驅(qū)動控制，增加學(xué)員的動手能力，讓學(xué)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(jìn)行換刀控制，增加學(xué)員的動手能力，讓學(xué)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(jìn)行手動控制機(jī)床座標(biāo)運(yùn)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(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、手動故障考核模塊時設(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(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(jī)運(yùn)行，方便學(xué)員進(jìn)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(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，方便學(xué)員進(jìn)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(xué)員進(jìn)行操作連接。

5）、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，作為一個示范，以便學(xué)員能更加方便操作維修機(jī)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(jī)床的原理與特點(diǎn)，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(jī)床零點(diǎn)信號控制、機(jī)床限位信號控制等。

7）、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、保險管、三相滅弧器等。

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

五、實(shí)驗(yàn)臺技術(shù)參數(shù)：

1、輸入電源：AC380V（三相四線制）、50HZ

2、漏電保護(hù)：漏電動作電流≤30mA；具有接地保護(hù)。

3、故障考核28項(xiàng)（手動型或智能型，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)臺尺寸：長×寬×高（mm）=1360 mm×750 mm×1850 mm；

7、二坐標(biāo)數(shù)控車床（十字滑臺）X、Z軸采用直線高碳鋼導(dǎo)軌和進(jìn)口滾珠絲桿等組成，該機(jī)床可實(shí)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(shí)數(shù)控車床的機(jī)械運(yùn)動，X、Z進(jìn)給軸采用伺服電機(jī)驅(qū)動，并設(shè)計(jì)有正負(fù)限位，參考點(diǎn)等開關(guān)，主軸采用三相異步電機(jī)變頻控制，由變頻器驅(qū)動實(shí)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(jì)算機(jī)設(shè)置，也可在智能考核終端上設(shè)置。學(xué)生對故障現(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。并能對考試結(jié)果進(jìn)行分析評估、存檔、打印。

六、十字滑臺參數(shù)：

1、導(dǎo)軌形式：線軌

2、絲桿形式：進(jìn)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(jī)功率：（變頻無級30-1400轉(zhuǎn)）

七、數(shù)控車床綜合維修實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目（配二坐標(biāo)平臺時）

（1）數(shù)控車床系統(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)控車床電氣控制設(shè)計(jì)與分析實(shí)驗(yàn)

（5）數(shù)控車床機(jī)床回零點(diǎn)實(shí)驗(yàn)和機(jī)床超程限位實(shí)驗(yàn)

（6）電動刀架控制原理實(shí)驗(yàn)及接線與故障診斷實(shí)驗(yàn)。

（7）模擬刀架控制實(shí)驗(yàn)

（8）數(shù)控車床系統(tǒng)控制機(jī)床螺紋加工實(shí)驗(yàn)

（9）數(shù)控車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)控車床電子手輪實(shí)驗(yàn)

（12）機(jī)床RS232串口通訊實(shí)驗(yàn)

（13）數(shù)控車床故障設(shè)計(jì)排除考核28項(xiàng)

（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(shí)訓(xùn)

（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(jī)床維護(hù)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(jī)床常見故障及處理

八、配置清單