LGS-201TD型數(shù)控車床裝調(diào)維修實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)(半實(shí)物、國(guó)產(chǎn)系統(tǒng))

一、產(chǎn)品概述
本系統(tǒng)是專門為職業(yè)院校、技工學(xué)校、職業(yè)教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)研制的數(shù)控車床裝調(diào)維修技能實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備，根據(jù)機(jī)電類行業(yè)中數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)的特點(diǎn)，并結(jié)合數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修工的技能鑒定要求，對(duì)數(shù)控機(jī)床電氣控制及機(jī)械傳動(dòng)進(jìn)行研究，針對(duì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行了專門設(shè)計(jì)，包含了數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用、PLC控制、變頻調(diào)速控制、傳感器檢測(cè)、伺服驅(qū)動(dòng)控制、低壓電氣控制、機(jī)械傳動(dòng)等技術(shù)，強(qiáng)化了學(xué)員對(duì)數(shù)控機(jī)床的安裝、接線、調(diào)試、故障診斷與維修等綜合能力，適合機(jī)電類相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和培訓(xùn)，也適合數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修工、車工等工種的考核與鑒定。

二、產(chǎn)品特點(diǎn)
1.產(chǎn)品依據(jù)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修工職業(yè)及崗位的技能要求，結(jié)合數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)領(lǐng)域的特點(diǎn)，能讓學(xué)員在較為真實(shí)的環(huán)境中進(jìn)行訓(xùn)練，以鍛煉學(xué)員的職業(yè)能力，提高職業(yè)素養(yǎng)。
2.產(chǎn)品結(jié)合目前國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)的使用情況，以及數(shù)控教學(xué)和設(shè)備的現(xiàn)狀，提供了華中數(shù)控系統(tǒng)，符合目前國(guó)內(nèi)數(shù)控教學(xué)的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，為數(shù)控教學(xué)和實(shí)操訓(xùn)練提供支撐。
3.以實(shí)際工作任務(wù)為載體，根據(jù)工作任務(wù)開展過(guò)程中的特點(diǎn)劃分實(shí)施環(huán)節(jié)，分系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電氣安裝與連接、機(jī)械裝配與調(diào)整、機(jī)電聯(lián)調(diào)與故障排除、機(jī)床精度檢測(cè)、機(jī)床試加工等幾個(gè)真實(shí)工作過(guò)程的職業(yè)實(shí)踐活動(dòng)，再現(xiàn)典型數(shù)控機(jī)床電氣控制及機(jī)械傳動(dòng)的學(xué)習(xí)領(lǐng)域情境，著重培養(yǎng)學(xué)員對(duì)數(shù)控機(jī)床的機(jī)械裝調(diào)、電器安裝接線、機(jī)電聯(lián)調(diào)、故障檢測(cè)與維修、數(shù)控機(jī)床維護(hù)等綜合能力。
4.與實(shí)際應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合，包含數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用、PLC控制、變頻調(diào)速控制、傳感器檢測(cè)、伺服驅(qū)動(dòng)控制、低壓電氣控制、機(jī)械傳動(dòng)等技術(shù)，培訓(xùn)學(xué)員對(duì)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)的基本工具和量具的使用能力，強(qiáng)化學(xué)員對(duì)數(shù)控機(jī)床的安裝、接線、調(diào)試、故障診斷與維修等綜合能力。
三、技術(shù)性能
1．輸入電源：三相四線AC380V±10%  50Hz
2．裝置容量：≤2kVA
3．外形尺寸：800mm×600mm×1800mm（機(jī)床實(shí)訓(xùn)柜）、
1200mm×660mm×1140mm（實(shí)物小車床）
1200mm×600mm×780mm（操作臺(tái)）
4、具有數(shù)控車床故障診斷維修考核功能，可設(shè)置數(shù)控機(jī)床36個(gè)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(guò)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(duì)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。
四、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和組成
1．系統(tǒng)由機(jī)床實(shí)訓(xùn)柜、實(shí)物小車床和操作臺(tái)等組成。
2．機(jī)床實(shí)訓(xùn)柜采用鐵質(zhì)亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，正面裝有數(shù)控系統(tǒng)和操作面板，背面為機(jī)床電氣柜，柜內(nèi)器件布局與實(shí)際機(jī)床廠的模式一致。電氣柜內(nèi)的電氣安裝板為不銹鋼網(wǎng)孔板，上面裝有變頻器、伺服驅(qū)動(dòng)器、交流接觸器、繼電器、保險(xiǎn)絲座、斷路器、開關(guān)電源、接線端子排和走線槽等；電氣柜底部還設(shè)有變壓器和接地端子等。
3．實(shí)物小車床底座采用鐵質(zhì)亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，上方設(shè)有實(shí)物小車床安裝平臺(tái)，采用鑄件結(jié)構(gòu)，表面磨削加工；底座四周設(shè)有圍邊，可接溢出的潤(rùn)滑油和方便清理加工時(shí)留下的廢屑。
4．操作臺(tái)為鋼木結(jié)構(gòu)，用于機(jī)床部件的裝配與測(cè)量，下方設(shè)有工具柜。
5．系統(tǒng)采用三相四線AC380V交流電源供電，并設(shè)有漏電保護(hù)器、指示燈指示和保險(xiǎn)絲等，具有過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)和漏電保護(hù)裝置，在電壓異常或出現(xiàn)短路情況時(shí)自動(dòng)動(dòng)作，保護(hù)人身和設(shè)備安全。
6．?dāng)?shù)控系統(tǒng)采用華中廠家的主流數(shù)控系統(tǒng)，能滿足不同類型機(jī)床的實(shí)訓(xùn)教學(xué)。
7.無(wú)線智能實(shí)驗(yàn)室管理考核系統(tǒng)
1）系統(tǒng)采用分布式智能管理型無(wú)線AP,通過(guò)無(wú)線技術(shù)實(shí)現(xiàn)終端覆蓋。采用12.2英寸彩色中文觸控屏的無(wú)線系統(tǒng)管理器，中文菜單式觸控操作界面，人機(jī)對(duì)話友好。移動(dòng)控制終端可控制任意一臺(tái)帶驅(qū)動(dòng)模塊的實(shí)訓(xùn)設(shè)備。可作學(xué)生機(jī)登錄實(shí)訓(xùn)與考核的操作終端，也可作教師機(jī)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(wú)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(jī)”故障設(shè)置和考核系統(tǒng)”界面,可實(shí)現(xiàn)故障設(shè)置、故障模擬、學(xué)員考核與評(píng)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(wú)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(dòng)控制終端)和驅(qū)動(dòng)模塊(智能故障設(shè)置驅(qū)動(dòng)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(dòng)模塊內(nèi)置智能故障設(shè)置控制系統(tǒng)，配有專用新型無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊(可插拔型)和RS232 串行通訊接口，可無(wú)線組網(wǎng)通訊和 RS232 有線通訊。
手持移動(dòng)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(jī)對(duì) 話友好。手持移動(dòng)控制終端可控制任意一臺(tái)帶驅(qū)動(dòng)模塊的實(shí)訓(xùn)設(shè)備。
手持移動(dòng)控制終端不聯(lián)網(wǎng)時(shí)可作單機(jī)操作，當(dāng)帶驅(qū)動(dòng)模塊的實(shí)訓(xùn)設(shè)備無(wú)線組網(wǎng)時(shí)，手持移動(dòng)控制終端可無(wú)線進(jìn)網(wǎng)作為聯(lián)網(wǎng)終端，可作學(xué)生機(jī)登錄實(shí)訓(xùn)與考核的操作終端，也可作教師機(jī)登錄出題設(shè)故的操作終端。
可通過(guò) PC 控制終端進(jìn)行實(shí)訓(xùn)考核，也可通過(guò)手持移動(dòng)控制終端進(jìn)行實(shí)訓(xùn)考核，教師與學(xué)員界面分開，教師通過(guò)密碼進(jìn)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)備面板原理圖完全一致)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(duì)地短路、接觸不良，偶發(fā)等故障現(xiàn)象。每套驅(qū)動(dòng)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(hào)通路的開路、不良、偶發(fā)、短路等故障，共 24 路故障設(shè)置。可根據(jù)需求擴(kuò)展設(shè)置 64 路大電流 5A 的開路故障、128 路小電流 2A 的信號(hào)通路的開路、不良、偶發(fā)、短路等故障，共192 路故障設(shè)置。可根據(jù)用戶使用要求調(diào)整故障設(shè)置點(diǎn)的數(shù)量和故障設(shè)置類型。
所有配備驅(qū)動(dòng)模塊的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，均可通過(guò)內(nèi)置的專用新型無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊無(wú)線組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中管理。
用戶可選擇通過(guò)無(wú)線或 RS-232 串口通訊與其它實(shí)訓(xùn)設(shè)備配套的無(wú)線故障設(shè)置控制系統(tǒng)組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)主控計(jì)算機(jī)控制每一臺(tái)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的故障設(shè)置、故障排除、參數(shù)設(shè)定、遠(yuǎn)程起動(dòng)、信息反饋、考核評(píng)分等功能。
8．X、Z軸由交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向上設(shè)有正負(fù)限位、參考點(diǎn)等開關(guān)，采用接近式傳感器；主軸由三相異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，變頻調(diào)速控制。
9．實(shí)物小車床由床身、主軸箱、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)、換刀裝置和輔助裝置等組成，具有實(shí)際加工能力，可對(duì)鐵、鋁、銅、PVC、有機(jī)玻璃等材料進(jìn)行車削加工。通過(guò)對(duì)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(shí)學(xué)會(huì)百分表、直角尺、游標(biāo)卡尺、塞尺等工量具的使用方法和機(jī)床機(jī)械精度的測(cè)量方法。
1）床身、主軸箱、移動(dòng)拖板、尾座等均采用鑄件結(jié)構(gòu)，鑄件經(jīng)過(guò)時(shí)效處理、表面機(jī)加工和鏟刮工藝等，確保機(jī)床精度穩(wěn)定。
2）主軸箱由箱體、主軸、卡盤、主軸電機(jī)、編碼器、同步帶、多楔帶等組成，可進(jìn)行主軸箱的裝配與調(diào)整、主軸卡盤的裝配、主軸電機(jī)的安裝與調(diào)整、編碼器的安裝與調(diào)整等技能訓(xùn)練。主軸與主軸電機(jī)采用多楔帶聯(lián)接，且具有張緊力結(jié)構(gòu)，可進(jìn)行張緊力調(diào)整。
3）X軸進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)由滾珠絲杠螺母副、方形直線導(dǎo)軌副、軸承、軸承支座、電機(jī)支座和上拖板等組成，可進(jìn)行滾珠絲杠的裝配與調(diào)整、直線導(dǎo)軌的裝配與調(diào)整、上拖板的裝配與調(diào)整等技能訓(xùn)練。
4）Z軸進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)由滾珠絲杠螺母副、三角導(dǎo)軌、軸承、軸承支座、電機(jī)支座、E型調(diào)節(jié)塊和床鞍等組成，可進(jìn)行導(dǎo)軌預(yù)緊力調(diào)整、滾珠絲杠的裝配與調(diào)整等技能訓(xùn)練。
5）換刀裝置采用四工位電動(dòng)刀架，可實(shí)現(xiàn)加工時(shí)的自動(dòng)換刀操作。
6）配有主軸芯棒、等高棒、頂尖等機(jī)床檢具，可進(jìn)行數(shù)控車床幾何精度檢測(cè)方面的訓(xùn)練。
7）輔助裝置由潤(rùn)滑系統(tǒng)、尾架、防護(hù)罩等組成。
8）實(shí)物小車床主要參數(shù)：
Ø    床身最大回轉(zhuǎn)直徑：    250mm
Ø    刀架上最大回轉(zhuǎn)直徑：  135mm
Ø    X/Z軸行程：          150mm/350mm
Ø    X軸滾珠絲杠：        研磨、C5級(jí)、規(guī)格1605
Ø    Z軸滾珠絲杠：        研磨、C5級(jí)、規(guī)格2004
Ø 直線導(dǎo)軌：           H級(jí)、規(guī)格15mm
Ø    主電機(jī)功率：          0.75kW
Ø    主軸轉(zhuǎn)速范圍：        50～2500rpm
Ø    主軸卡盤：            φ125
Ø    主軸通孔直徑：        18mm
Ø    主軸孔錐度：          莫氏3號(hào)
Ø    工作臺(tái)快速移動(dòng)速度：  3000mm/min
Ø    最大切削進(jìn)給速度：    2000mm/min
Ø    定位精度：            0.02mm
Ø    重復(fù)定位精度：        ±0.012mm
Ø    電動(dòng)刀架：            四工位電動(dòng)刀架
Ø    刀桿截面尺寸：        10mm×10mm
Ø    尾架套筒錐度：        莫氏2號(hào)
Ø    尾座套筒行程：        60mm
Ø    機(jī)床重量：            300kg
五、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
1．電路設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝和電路連接
（1）數(shù)控系統(tǒng)的安裝、接線
（2）系統(tǒng)啟停控制電路的設(shè)計(jì)與接線
（3）變頻調(diào)速系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)、變頻器、主軸電機(jī)、編碼器的安裝與接線
（4）交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)的安裝與接線
（5）刀架控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)、器件安裝與接線
（6）冷卻控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)、器件安裝與接線
（7）急停、限位控制回路的設(shè)計(jì)與接線
（8）手搖脈沖發(fā)生器的接線
2．機(jī)械部件裝配與調(diào)整
（1）滾珠絲杠螺母副的裝配與調(diào)整
（2）直線導(dǎo)軌副的裝配與調(diào)整
（3）X軸上拖板的裝配
（4）電動(dòng)刀架的裝配
（5）電機(jī)與聯(lián)軸器的裝配
（6）主軸卡盤的裝配
（7）潤(rùn)滑系統(tǒng)的裝配
（8）主軸箱的裝配與調(diào)整
3．?dāng)?shù)控機(jī)床的功能調(diào)試
（1）數(shù)控系統(tǒng)的基本操作
（2）數(shù)控系統(tǒng)基本參數(shù)的設(shè)置與調(diào)試
（3）數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)給軸參數(shù)設(shè)置與調(diào)試
（4）數(shù)控系統(tǒng)主軸參數(shù)設(shè)置與調(diào)試
（5）編程與調(diào)試
（6）驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置與調(diào)試
（7）變頻器參數(shù)設(shè)置與調(diào)試
（8）電動(dòng)刀架等功能部件的調(diào)試
（9）數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份
4．機(jī)電聯(lián)調(diào)與故障排除
（1）數(shù)控車床機(jī)電聯(lián)調(diào)
（2）數(shù)控車床故障診斷與排除
5．?dāng)?shù)控車床幾何精度檢測(cè)
6．?dāng)?shù)控車床的程序編制與加工
（1）數(shù)控車床編程
（2）數(shù)控車床加工
7．?dāng)?shù)控機(jī)床的保養(yǎng)和維護(hù)
六、系統(tǒng)配置
表1：基本配置

序號(hào)	名稱	主要部件、器件及規(guī)格	數(shù)量	備注
1	機(jī)床實(shí)訓(xùn)柜	800mm×600mm×1800mm	1套
2	實(shí)物小車床	1200mm×660mm×1150mm	1臺(tái)
3	操作臺(tái)	1200mm×600mm×780mm	1套
4	數(shù)控系統(tǒng)	HNC-21TD	1臺(tái)
5	變頻器	三菱FR-D740-0.75k-CHT	1臺(tái)
6	伺服驅(qū)動(dòng)	SG-15A	2套
7	伺服電機(jī)	80SY-M02430	2臺(tái)
8	電動(dòng)刀架	LD4-0610	1臺(tái)
9	電子手輪	手搖脈沖發(fā)生器	1只
10	光電編碼器	HTF6015-C-1024BM/5L	1只
11	主軸電機(jī)	3B-750W	1只
12	電器元件	漏電保護(hù)器、斷路器、交流接觸器、繼電器、傳感器、連接線等	1套
13	電腦	主流品牌配置	1臺(tái)	用戶自配
14	型材電腦桌	外形尺寸：600mm×560mm×1100mm	1張

表2：配套工具、量具、工裝及機(jī)床附件

序號(hào)	類別	名稱	型號(hào)、規(guī)格	數(shù)量	備注
1.	工具	剝線鉗	YS-1	1把	鴨嘴式
2.		斜口鉗	DL2336	1把	5寸，橡塑柄
3.		尖嘴鉗	DL22306	1把	5寸，橡塑柄
4.		剪刀	民用型	1把
5.	電氣控制電路圖		含故障點(diǎn)	1份
6.	變頻器說(shuō)明書			1本
7.	驅(qū)動(dòng)器說(shuō)明書			1本
8.	系統(tǒng)編程手冊(cè)			1本
9.	系統(tǒng)操作手冊(cè)			1本
10.	實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書			1本
11.	智能考核系統(tǒng)模塊		含軟件與硬件	1套