VS-NC08DC數(shù)控車床實訓(xùn)裝置

(配半實物車床)

      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)等崗位需求的實用型、技能型專門人才，進一步提高學(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(xùn)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(xué)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(xué)、也可用于課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和實訓(xùn)，有利于提高學(xué)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(xùn)對象大限度地適應(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
      VS-NC08DC數(shù)控車床實訓(xùn)裝置(配半實物車床)，系統(tǒng)采用西門子808D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(xué)生可以學(xué)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)控控制臺提供一套完整的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)擁有完整的西門子808D數(shù)控系統(tǒng)，控制臺全面剖析了西門子808D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(xùn)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、故障及操作系統(tǒng)內(nèi)部故障，供學(xué)生進行測量，判斷。由教師設(shè)定故障，學(xué)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(xué)生解決問題的能力。
 

二、實訓(xùn)臺配置
1.由控制屏和實訓(xùn)桌及實物小車床組成?？刂婆_為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板；實訓(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。實物小車床由床身、主軸箱、進給傳動系統(tǒng)、換刀裝置和輔助裝置等組成，具有實際加工能力，可對鐵、鋁、銅、PVC、有機玻璃等材料進行車削加工。通過對數(shù)控小車床的拆裝訓(xùn)練，學(xué)員可掌握數(shù)控車床水平度、平行度和垂直度的調(diào)整方法等，同時學(xué)會百分表、直角尺、游標卡尺、塞尺等工量具的使用方法和機床機械精度的測量方法。
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808D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
7.實物小車床主要參數(shù)：
床身大回轉(zhuǎn)直徑：    200mm
刀架上大回轉(zhuǎn)直徑：  135mm
X/Z軸行程：          150mm/350mm
X軸滾珠絲杠：        研磨、C5級、規(guī)格1605
Z軸滾珠絲杠：        研磨、C5級、規(guī)格2004
主電機功率：          0.75kW
主軸轉(zhuǎn)速范圍：        50～2500rpm
主軸卡盤：            φ125
主軸通孔直徑：        18mm
主軸孔錐度：          莫氏3號
工作臺快速移動速度：  3000mm/min
大切削進給速度：    2000mm/min
定位精度：            0.02mm
重復(fù)定位精度：        ±0.012mm
電動刀架：            四工位電動刀架
刀桿截面尺寸：        10mm×10mm
尾架套筒錐度：        莫氏2號
機床重量：            50kg
★8.無線智能實驗室管理考核系統(tǒng)（投標時提供軟件著作權(quán)證書并現(xiàn)場演示）
（1）系統(tǒng)采用分布式智能管理型無線AP,通過無線技術(shù)實現(xiàn)終端覆蓋。采用12.2英寸彩色中文觸控屏的無線系統(tǒng)管理器，中文菜單式觸控操作界面，人機對話友好。移動控制終端可控制任意一臺帶驅(qū)動模塊的實訓(xùn)設(shè)備。可作學(xué)生機登錄實訓(xùn)與考核的操作終端，也可作教師機登錄出題設(shè)故的操作終端。
（2）故障設(shè)置和考核系統(tǒng)     
      無線觸控屏智能化故障設(shè)置和考核系統(tǒng)觸控操作數(shù)控職業(yè)教育多功能綜合一體機”故障設(shè)置和考核系統(tǒng)”界面,可實現(xiàn)故障設(shè)置、故障模擬、學(xué)員考核與評份、故障排除等功能。
      故障設(shè)置和考核系統(tǒng)采用新 MCU 技術(shù) RAM 處理芯片的數(shù)字化集成電路板與配套無線故障設(shè)置控制系統(tǒng)，系統(tǒng)穩(wěn)定、不易感染病毒。 控制模塊(PC 控制終端或手持移動控制終端)和驅(qū)動模塊(智能故障設(shè)置驅(qū)動盒)分離， 避免復(fù)雜連線干擾控制器，系統(tǒng)更加可靠。驅(qū)動模塊內(nèi)置智能故障設(shè)置控制系統(tǒng)，配有新型無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(可插拔型)和RS232 串行通訊接口，可無線組網(wǎng)通訊和 RS232 有線通訊。
      手持移動控制終端采用12.2英寸高清晰彩色液晶觸控屏，中文菜單式觸控操作界面，人機對 話友好。手持移動控制終端可控制任意一臺帶驅(qū)動模塊的實訓(xùn)設(shè)備。手持移動控制終端不聯(lián)網(wǎng)時可作單機操作，當帶驅(qū)動模塊的實訓(xùn)設(shè)備無線組網(wǎng)時，手持 移動控制終端可無線進網(wǎng)作為聯(lián)網(wǎng)終端，可作學(xué)生機登錄實訓(xùn)與考核的操作終端，也可作教師機登錄出題設(shè)故的操作終端。
      可通過 PC 控制終端進行實訓(xùn)考核，也可通過手持移動控制終端進行實訓(xùn)考核，教師與學(xué)員界面分開，教師通過密碼進入教師界面出題，學(xué)員在普通界面答題。(注：教師與 學(xué)員設(shè)故與排故界面原理圖與設(shè)備面板原理圖**)可自由設(shè)定任意一處與數(shù)控電氣模塊引腳有關(guān)的各種常見故障，故障類型包括：線路斷 路、對地短路、接觸不良，偶發(fā)等故障現(xiàn)象。每套驅(qū)動模塊可以設(shè)置 8 路大電流 5A 的 開路故障、16 路小電流 2A 的信號通路的開路、不良、偶發(fā)、短路等故障，共 24 路故 障設(shè)置?？筛鶕?jù)需求擴展設(shè)置 64 路大電流 5A 的開路故障、128 路小電流 2A 的信號通 路的開路、不良、偶發(fā)、短路等故障，共192 路故障設(shè)置?？筛鶕?jù)用戶使用要求調(diào)整故障設(shè)置點的數(shù)量和故障設(shè)置類型。
      所有配備驅(qū)動模塊的實訓(xùn)設(shè)備，均可通過內(nèi)置的新型無線數(shù)據(jù)傳輸模塊無線組網(wǎng)， 實現(xiàn)遠程集中管理。用戶可選擇通過無線或 RS-232 串口通訊與其它實訓(xùn)設(shè)備配套的無線故障設(shè)置控制系統(tǒng)組成一個網(wǎng)絡(luò)，通過主控計算機控制每一臺實訓(xùn)設(shè)備的故障設(shè)置、故障排除、參數(shù)設(shè)定、 遠程起動、信息反饋、考核評分等功能。
 

三、產(chǎn)品突出特點：
      本公司具有多年生產(chǎn)數(shù)控的經(jīng)驗，因此對西門子808D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(xué)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：實驗臺把西門子808D數(shù)控系統(tǒng)進行分解，把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(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)上進行步進驅(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
 

四、實訓(xùn)項目
1、通過該實訓(xùn)臺可完成以下實驗實習項目
（1）數(shù)控車床系統(tǒng)操作與編程實驗（配實物小車床）
（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
2、手工編程與仿真加工實訓(xùn)
（1）數(shù)控車床編程與仿真加工
1）數(shù)控程序結(jié)構(gòu)、格式及指令體系的掌握；
2）各系統(tǒng)基本操作的了解；
3）數(shù)控車床基本加工工藝的了解。
（2）數(shù)控車床編程與操作實訓(xùn)
1）數(shù)控車床程序編輯的掌握
2）數(shù)控車床基本操作的掌握
3）數(shù)控車床系統(tǒng)功能的技巧應(yīng)用
4）數(shù)控車削中零件的裝夾及加工
3、了解常見數(shù)控機床故障檢測與維修實訓(xùn)
（1）數(shù)控機床維護的基本要求和故障處理方法
（2）常用的故障自診斷技術(shù)
（3）常用的故障檢查方法
（4）數(shù)控機床常見故障及處理
 

五、產(chǎn)品特點：
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。
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；
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。
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，本控制臺采用西門子808D數(shù)控系統(tǒng)；也可根據(jù)客戶實際要求進行選型配置。
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。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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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：全面剖析了數(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。

六、技術(shù)性能：
1、輸入電源：三相五線制380V交流電源。
2、漏電保護：漏電動作電流≤30mA；具有接地保護。
3、工作環(huán)境：溫度-100-+400C。
4、整機功耗：＜3KW
5、考核柜尺寸：1370×600×1890mm

七、配置清單