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近年來，隨著數(shù)控技術(shù)的廣泛應用，學校越來越注重培養(yǎng)生產(chǎn)、技術(shù)服務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)控車床電控系統(tǒng)原理及調(diào)試維修實驗臺實習裝置。使用該裝置可以使學生掌握數(shù)控銑床系統(tǒng)控制原理、電氣設(shè)計方法、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。

數(shù)控銑床電器和維修實驗臺

一、產(chǎn)品組成部分

數(shù)控銑床電器和維修實驗臺由數(shù)控控制臺和實訓銑床部件(三坐標)組成實訓考核教學設(shè)備。系統(tǒng)采用法那科0I Mate MC銑床數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控銑床的X、Y、Z軸由伺服電機控制，主軸由變頻器控制，X、Y、Z軸拖板采用滾珠絲桿進行傳動，學生可以學習到0I Mate MC伺服電機的控制、變頻器控制、霍爾元件、接近開關(guān)的原理和PLC指令、編程、接線及在數(shù)控機床中的應用等及數(shù)控銑床編程、加工、維修。

數(shù)控控制臺提供一套完整的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)擁有完整的法那科0I Mate MC數(shù)控技術(shù)的系統(tǒng)，控制臺全面剖析了法那科0I Mate MC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)，該故障系統(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、PLC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、產(chǎn)品突出特點:

本公司具有多年生產(chǎn)數(shù)控的經(jīng)驗，因此對法那科數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部進行全面剖析展示到面板上，把數(shù)控車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、法那科0I Mate MC數(shù)控系統(tǒng)：本實驗臺把0I Mate MC數(shù)控系統(tǒng)的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)上進行伺服驅(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、手脈單元：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

三、實訓的功能

1、數(shù)控銑床電器和維修實驗臺提供的實訓項目：

1)主軸變頻單元的調(diào)試運行與故障診斷實驗

2)全數(shù)字交流伺服電機運行與故障診斷實驗

3)數(shù)控銑床電氣控制設(shè)計與分析實驗

4)數(shù)控銑床的冷卻與照明及故障診斷實驗

5)數(shù)控銑床電子手輪實驗

6)變頻器U，V，W，外部開路；

7)驅(qū)動電源，外部開路；

8)主軸電機電源（380V），外部開路；

9)驅(qū)動電源，外部開路；

10)工作燈電源（24V），外部開路；

11)主軸正轉(zhuǎn)信號（24V）電源，外部開路；

12)冷卻信號（24V）電源，外部開路；

13)X正限信號，外部開路；

14)X零點信號，外部開路；

15)Y正限信號，外部開路；

16)Y零點信號，外部開路；

17)Z零點信號，外部開路；

18)Z負限位信號，外部開路；

19)0V電源，外部開路；

20)主軸模擬量，外部開路；

21)變壓器電源，外部開路；

22)關(guān)于法那科數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部開路參數(shù)設(shè)計這里暫不作說明（因參數(shù)太多）

2、數(shù)控銑床電器和維修實驗臺對零件加工提供的實訓項：

1)數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)和控制工作原理；

2)銑削零件平面程序的編寫；

3)銑削多臺階平面程序的編寫；

4)銑削鍵槽程序的編寫；

5)循環(huán)指令編程實訓；

6)數(shù)控系統(tǒng)與計算機通訊實訓；

7)CAD/CAM自動編程實訓(配合計算機和軟件)；

四、數(shù)控控制臺布局的獨特特點：

1、本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、柜體下面部分設(shè)計有兩扇活動門，打開門里面空間寬敞，可安放儀器或其它物品；

3、柜體中間部分，左邊裝有總電源開關(guān)帶漏電保護功能，總電源指示，柜體內(nèi)部風機開關(guān)等；右邊安裝有一扇外翻的故障門，有專用鑰匙鎖上，設(shè)計比較隱蔽。打開故障門里面有28個考核開關(guān)，具備28項單項故障設(shè)計。

4、柜體上面部分是控制臺的主控制區(qū)域，它分為多個主控制單元：

⑴數(shù)控系統(tǒng)控制單元：本單元是整個控制臺的大腦，本控制臺采用法那科0I Mate TC系統(tǒng)；也可根據(jù)客戶實際要求進行選型配置。

⑵伺服驅(qū)動控制單元：它分X、Y、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。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，方便學員進行操作連接。

⑶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。

⑷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。

⑸數(shù)控系統(tǒng)輸入/輸出控制單元：全面剖析了數(shù)控系統(tǒng)控制機床的原理與特點，內(nèi)容包括伺服信號輸入/輸出；主軸變頻信號模擬量輸出控制；冷卻控制、機床零點信號控制、機床限位信號控制等。

⑹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。

⑺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。

⑻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、數(shù)控控制臺技術(shù)性能：

●、輸入電源：三相五線制380V交流電源。

●、漏電保護：漏電動作電流≤30mA；具有接地保護。

●、工作環(huán)境：溫度-100-+400C。

●、整機功耗：＜3KW

六、數(shù)控銑床電器控制與維修實驗臺的配置

序號	材料名稱與規(guī)格型號	數(shù)量	單位
1	數(shù)控系統(tǒng)（采用法那科0I Mate MC）	1	臺
2	機床實訓控制臺（采用鐵質(zhì)鈑金噴塑結(jié)構(gòu)）	1	臺
3	數(shù)控三座標運動平臺	1	臺
4	主軸電機	1	臺
5	冷卻電機	1	臺
6	正負限位開關(guān)	6	只
7	機床回零開關(guān)	3	只
8	故障點分布圖	1	份
9	CAD/CAM軟件光盤	1	張
10	變頻器使用手冊	1	本
11	法那科系統(tǒng)維修說明書	1	本
12	法那科系統(tǒng)操作說明書	1	本
13	法那科系統(tǒng)參數(shù)說明書	1	本
14	實訓臺使用說明書	1	本

注：數(shù)控系統(tǒng)可采用西門子、華中、廣數(shù)及用戶所要求的各種數(shù)控系統(tǒng)。