DB-06T-3A 數(shù)控車床電氣控制與維修實訓(xùn)臺
(FANUC 0I -TF )
(FANUC 0I -TF )
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(xí)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(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(xí)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)品結(jié)構(gòu)
1、控制柜整體外殼為鐵質(zhì)鈑金噴塑結(jié)構(gòu)，堅固耐用。輸入三相五線制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，柜體內(nèi)部風(fēng)機開關(guān)等；右邊安裝有智能故障模塊，老師可以在該模塊上設(shè)置故障點讓學(xué)生排除故障練習(xí)。
4、柜體上面部分是控制臺的主控制區(qū)域，分九個控制單元：變頻控制區(qū)、電器原理圖區(qū)、輸入輸出擴展端子區(qū)、I/O板控制區(qū)、伺服放大器區(qū)、數(shù)控系統(tǒng)及操作面板區(qū)、四工位電動刀架控制電路區(qū)、強電電路控制區(qū)、伺服電機和主軸電機區(qū)。
⑴數(shù)控系統(tǒng)控制單元：要求控制臺采用FANUC 0i–TF車床系統(tǒng)。
⑵伺服進給驅(qū)動控制單元：要求分X、Z二個軸控制子單元。每個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進給電機運行，方便學(xué)員進行操作連接。
⑶三相變頻控制單元：本單元把各連接端子引到面板上，通過連接線的連接可控制電機運行，實現(xiàn)變頻控制無級調(diào)速，方便學(xué)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(xué)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：全面剖析數(shù)控系統(tǒng)控制機床的原理與特點，內(nèi)容包括伺服模擬信號輸入/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。
（9）故障考核模塊：通過故障考核模塊，老師可以隨意給學(xué)生設(shè)定故障，讓學(xué)生通過現(xiàn)象排除故障。
實訓(xùn)臺配有：四工位電動刀架1臺、主軸電機與編碼器1套、冷卻泵電機1臺、伺服電機（X、Z）2臺、限位開關(guān)和機床零點等。
二、實驗臺技術(shù)參數(shù)：
1、輸入電源：AC380V（三相四線制）、50HZ
2、故障考核32項（智能型）
3、工作環(huán)境：溫度-200C～400 C
4、整機容量：≤2kVA；
5、實驗臺尺寸：長×寬×高（mm）=1660 mm×750 mm×1850 mm；
6、智能型故障考核具有數(shù)控機床故障診斷維修考核功能，可設(shè)置數(shù)控機床32個典型的電氣故障。考核系統(tǒng)采用智能考核的方式，并具有聯(lián)網(wǎng)的功能。故障可通過計算機設(shè)置，也可在智能考核終端上設(shè)置。學(xué)生對故障現(xiàn)象進行分析，在考核終端上輸入相應(yīng)的故障代碼進行故障排除，多臺設(shè)備可通過無線網(wǎng)絡(luò)和上位機進行聯(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)果進行分析評估、存檔、打印。
三、基本實驗實習(xí)項目
實驗1 數(shù)控系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)、安裝、參數(shù)設(shè)置、調(diào)試實驗
實驗2 數(shù)控車床外圍控制電路的原理及應(yīng)用實驗
實驗3 數(shù)控車床電氣柜的接線、調(diào)試等實驗
實驗4 變頻器的接線、參數(shù)設(shè)置和調(diào)試實驗
實驗5 變頻主軸無級調(diào)速與多段速控制實驗
實驗6 四工位電動刀架控制實驗
實驗7 X軸伺服電機驅(qū)動控制實驗
實驗8 Z軸伺服電機驅(qū)動控制實驗
實驗9 車床正負超程限位、參考點（零點）實驗
實驗10 手輪（手搖脈沖發(fā)生器）實驗
實驗11 車床數(shù)控系統(tǒng)控制模擬加工實驗
實驗12 數(shù)控車床系統(tǒng)通訊實驗
實驗13 數(shù)控車床PMC編程與連接實驗
實驗14 數(shù)控車床電氣綜合安裝
實驗15 PMC用戶程序的設(shè)計
實驗16 PMC用戶程序的調(diào)試
實驗17 數(shù)控車床NC參數(shù)調(diào)試
實驗18 數(shù)控車床絲杠傳動比調(diào)試實驗
實驗19 數(shù)控車床絲杠反向間隙補償實驗
實驗20 數(shù)控車床絲杠螺距補償實驗
實驗21 數(shù)控車床報警識別、故障診斷及維修實驗
四、人員培訓(xùn)
五、配置清單
一、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
1、控制柜整體外殼為鐵質(zhì)鈑金噴塑結(jié)構(gòu)，堅固耐用。輸入三相五線制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，柜體內(nèi)部風(fēng)機開關(guān)等；右邊安裝有智能故障模塊，老師可以在該模塊上設(shè)置故障點讓學(xué)生排除故障練習(xí)。
4、柜體上面部分是控制臺的主控制區(qū)域，分九個控制單元：變頻控制區(qū)、電器原理圖區(qū)、輸入輸出擴展端子區(qū)、I/O板控制區(qū)、伺服放大器區(qū)、數(shù)控系統(tǒng)及操作面板區(qū)、四工位電動刀架控制電路區(qū)、強電電路控制區(qū)、伺服電機和主軸電機區(qū)。
⑴數(shù)控系統(tǒng)控制單元：要求控制臺采用FANUC 0i–TF車床系統(tǒng)。
⑵伺服進給驅(qū)動控制單元：要求分X、Z二個軸控制子單元。每個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進給電機運行，方便學(xué)員進行操作連接。
⑶三相變頻控制單元：本單元把各連接端子引到面板上，通過連接線的連接可控制電機運行，實現(xiàn)變頻控制無級調(diào)速，方便學(xué)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(xué)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：全面剖析數(shù)控系統(tǒng)控制機床的原理與特點，內(nèi)容包括伺服模擬信號輸入/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。
（9）故障考核模塊：通過故障考核模塊，老師可以隨意給學(xué)生設(shè)定故障，讓學(xué)生通過現(xiàn)象排除故障。
實訓(xùn)臺配有：四工位電動刀架1臺、主軸電機與編碼器1套、冷卻泵電機1臺、伺服電機（X、Z）2臺、限位開關(guān)和機床零點等。
二、實驗臺技術(shù)參數(shù)：
1、輸入電源：AC380V（三相四線制）、50HZ
2、故障考核32項（智能型）
3、工作環(huán)境：溫度-200C～400 C
4、整機容量：≤2kVA；
5、實驗臺尺寸：長×寬×高（mm）=1660 mm×750 mm×1850 mm；
6、智能型故障考核具有數(shù)控機床故障診斷維修考核功能，可設(shè)置數(shù)控機床32個典型的電氣故障。考核系統(tǒng)采用智能考核的方式，并具有聯(lián)網(wǎng)的功能。故障可通過計算機設(shè)置，也可在智能考核終端上設(shè)置。學(xué)生對故障現(xiàn)象進行分析，在考核終端上輸入相應(yīng)的故障代碼進行故障排除，多臺設(shè)備可通過無線網(wǎng)絡(luò)和上位機進行聯(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)果進行分析評估、存檔、打印。
三、基本實驗實習(xí)項目
實驗1 數(shù)控系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)、安裝、參數(shù)設(shè)置、調(diào)試實驗
實驗2 數(shù)控車床外圍控制電路的原理及應(yīng)用實驗
實驗3 數(shù)控車床電氣柜的接線、調(diào)試等實驗
實驗4 變頻器的接線、參數(shù)設(shè)置和調(diào)試實驗
實驗5 變頻主軸無級調(diào)速與多段速控制實驗
實驗6 四工位電動刀架控制實驗
實驗7 X軸伺服電機驅(qū)動控制實驗
實驗8 Z軸伺服電機驅(qū)動控制實驗
實驗9 車床正負超程限位、參考點（零點）實驗
實驗10 手輪（手搖脈沖發(fā)生器）實驗
實驗11 車床數(shù)控系統(tǒng)控制模擬加工實驗
實驗12 數(shù)控車床系統(tǒng)通訊實驗
實驗13 數(shù)控車床PMC編程與連接實驗
實驗14 數(shù)控車床電氣綜合安裝
實驗15 PMC用戶程序的設(shè)計
實驗16 PMC用戶程序的調(diào)試
實驗17 數(shù)控車床NC參數(shù)調(diào)試
實驗18 數(shù)控車床絲杠傳動比調(diào)試實驗
實驗19 數(shù)控車床絲杠反向間隙補償實驗
實驗20 數(shù)控車床絲杠螺距補償實驗
實驗21 數(shù)控車床報警識別、故障診斷及維修實驗
四、人員培訓(xùn)
| 序號 | 項目 | 培訓(xùn)內(nèi)容 |
| 1 | 編程 | 1） 程式組成、坐標(biāo)系介紹 2） 指令特別介紹講解 3） 綜上內(nèi)容舉例講解 |
| 學(xué)員練習(xí)編程 | ||
| 2 | 操作 | 1) 機床整體結(jié)構(gòu)、開機步驟、操作面板按鍵功能介紹 2) 加工程式編輯、操作講解、學(xué)員練習(xí)編輯程式 |
| 1) 刀具補正方法及工件移動設(shè)定講解及學(xué)員練習(xí) 2) 程式測試步驟講解及學(xué)員練習(xí) 3) DNC操作方法及學(xué)員聯(lián)系 4) 機床操作注意事項及防撞車注意事項 | ||
| 3 | 機械維護 | 1）機械結(jié)構(gòu)介紹 ·主軸結(jié)構(gòu)介紹 ·X、Z軸結(jié)構(gòu)介紹 ·刀庫換刀機構(gòu)介紹(加工中心) ·冷卻及潤滑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹 |
| 1) 常見機械故障及維護： ·主軸異聲 ·X軸異聲及方向尺寸不準(zhǔn) ·Z軸異聲及方向尺寸不穩(wěn) ·油路故障排除 ·撞車處理過程 | ||
| 4 | 電器維護 | 1） 常見電器元件及符號介紹 2） 基本電器知識介紹 3） 機床CNC電器控制圖講解 |
| 1) 常見電器故障排除 ·常見處理方法 ·伺服報警處理 ·模組及主機板指示燈說明 2) 參數(shù)含義及修改方法，診斷DGN中信號查找及修改方法說明 | ||
| 5 | 測試 | 程式操作測試 機械、電器維護 |
| 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FANUC 0I - TF） | 1 | 臺 |
| 2 | 機床實訓(xùn)控制臺（采用鐵質(zhì)鈑金噴塑結(jié)構(gòu)） | 1 | 臺 |
| 3 | 手搖脈沖發(fā)生器（手輪）（安裝在面板上） | 1 | 臺 |
| 4 | 工業(yè)型四工位電動刀架（安裝在面板上） | 1 | 臺 |
| 5 | 冷卻泵電機（安裝在面板上） | 1 | 臺 |
| 6 | 三相交流伺服電機（αiS 8/4000）(安裝在面板上) | 2 | 臺 |
| 7 | 交流伺服單元（αiS系列，安裝在面板上） | 2 | 軸 |
| 8 | X、Z軸正負限位、機床回零開關(guān)（安裝在面板上） | 2 | 只 |
| 9 | 變頻器（三菱 FR－D520）（安裝在面板上） | 1 | 臺 |
| 10 | I/O板（安裝在面板上） | 1 | 塊 |
| 11 | 分線器(FS-50BB) （安裝在面板上） | 1 | 塊 |
| 12 | 電壓表6L2（0~450V）（安裝在面板上） | 1 | 只 |
| 13 | 電壓表85L17（0~450V）（安裝在面板上） | 1 | 只 |
| 14 | 24V數(shù)字直流電壓表（安裝在面板上） | 2 | 只 |
| 15 | 滅弧器31TX1-31A03（安裝在面板上） | 1 | 只 |
| 16 | 交流接觸器CJX1-22（正泰）（安裝在面板上） | 4 | 只 |
| 17 | 直流繼電器MY2N（安裝在面板上） | 6 | 只 |
| 18 | KT18-32（安裝在面板上） | 3 | 只 |
| 19 | 斷路器DZ47-60-C5（安裝在面板上） | 3 | 只 |
| 20 | 漏電保護器DZ47LE-32（安裝在柜上） | 1 | 只 |
| 21 | EL（安裝在面板上） | 1 | 只 |
| 22 | 風(fēng)機（安裝在柜內(nèi)）（安裝在面板上） | 1 | 只 |
| 23 | 急停開關(guān)（強電）（安裝在面板上） | 1 | 只 |
| 24 | 急停開關(guān)（驅(qū)動）（安裝在副面板上） | 1 | 只 |
| 25 | 風(fēng)機開關(guān)（安裝在面板上） | 1 | 只 |
| 26 | 照明開關(guān)（安裝在面板上） | 1 | 只 |
| 27 | 單相電源插座（安裝在柜上） | 1 | 只 |
| 28 | 電源指示燈（安裝在柜上） | 1 | 只 |
| 29 | 信號連接線（安裝在面板上） | 54 | 條 |
| 30 | 強電連接線（安裝在面板上） | 26 | 條 |
| 31 | 直流24V電源（安裝在柜內(nèi)） | 2 | 臺 |
| 32 | 650W控制變壓器（安裝在柜內(nèi)） | 1 | 臺 |
| 33 | 1500W隔離變壓器（安裝在柜內(nèi)） | 1 | 臺 |
| 34 | 12W變壓器（安裝在柜內(nèi)） | 1 | 臺 |
| 35 | 鑰匙（每套2把） | 1 | 套 |
| 36 | CAD/CAM軟件光盤 | 1 | 張 |
| 37 | 變頻器使用手冊 | 1 | 本 |
| 38 | FUANC 0I操作說明 | 1 | 本 |
| 39 | FUANC 0I維修手冊 | 1 | 本 |
| 40 | FUANC 0I參數(shù)說明 | 1 | 本 |
| 41 | 實訓(xùn)臺指導(dǎo)書 | 1 | 本 |
| 42 | 電氣控制電路圖（含故障點） | 1 | 份 |
| 43 | 智能考核系統(tǒng)模塊（含軟件與硬件） | 1 | 套 |
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