SD-MA型数控铣床智能化实训维修考核设备

 

 

 

  

       设备由计算机、数控控制台和机床部件组成。系统采 用FANUC 0i mate MD数控系统，数控铣床的X、Y、Z轴由伺服电机控制，主轴由变频器控制，拖板采用滚珠丝杆进行传动，学生可以学习到数控机床故障的诊断思路、诊断方法、 诊断步骤及FANUCβis伺服电机的控制、变频器控制、电动刀架等工作原理及数控车床编程、加工、维修。

数控控制台提供整套电子系统，具备一套完整的 FANUC数控技术的系统，按符合真实数控设备的要求进行电气连接，可以带动机床进行数控加工。同时系统具有数控机床常见故障的设定、维修、考核的电子系 统，该系统提供全开放的端子接口，可以设置电路故障及器件内部故障，学生可以实现在线测量排故，也可以断电测量进行排故，提高学生解决实际问题的能力。 

计算机软件具备学生登录、自动评分、成绩统计等功能，还可以通过网络连接进行数控技术的应知考核，体现考核的公开、公正、公平的原则，还大大减轻教师的故障设定、评分、统计等工作量，是一套集数控电气维修、数控加工的综合实训考核设备。

 

一、产品组成部分

SD-MA型数控铣床 智能化实训维修考核设备由数控控制台和实训7132铣床部件组成实训考核教学设备。系统采用法那科0I Mate MD铣床数控系统，数控铣床的X、Y、Z轴由伺服电机控制，在7132铣床上运动演示，主轴由三菱变频器控制， X、Y、Z轴拖板采用滚珠丝杆进行传动，学生可以学习到0I Mate MD伺服电机的控制、变频器控制、接近开关的原理和PLC指令、编程、接线及在数控机床中的应用等及数控铣床编程、加工、维修。

数控控制台提供一套完整的控制系统，控制系统拥有 完整的法那科0I Mate MD数控技术的系统，控制台全面剖析了法那科0I Mate MD系统的控制原理和结构，按符合真实数控设备的要求进行电气连接，可以带动实训机床进行数控加工；同时数控控制台在控制系统内部提供数控机床常见故障的 设定、维修、考核等电路故障系统，该故障系统提供全开放的端子接口，可以设置电路故障、主要器件故障、PLC故障及操作系统内部故障，供学生进行测量，判 断。由教师设定故障，学生可以实现在线测量排故，也可以实现断电测量进行排故，提高学生解决问题的能力。

 

二、        产品突出特点:

本公司具有多年生产数控的经验，因此对法那科数控系统内部进行全面剖析展示到面板上，把数控铣床的功能全部采用接插件控制。所有控制单元控制方法如下：

1、             实验台展示通用铣床控制线路全局图，学员可以把此图作为设计电路的示范图，以便更加深入了解数控车床的控制方法。.

2、             法那科0I Mate MD数控系统：本实验台把0I Mate MD数控系统的控制接口扩展到实验台的面板上，再用接线端子可引接到各个模块板上进行控制。

3、             三相变频控制单元：通过接插线连接到数控系统上进行变频控制，增加学员的动手能力，增加对控制过程中的故障问题有更多的了解和分析。

4、             伺服驱动控制单元：通过接插线连接到数控系统上进行伺服驱动控制，增加学员的动手能力，让学员对伺服控制器有个全面的了解和分析能力。

5、             手脉单元：通过接插线连接到数控系统上进行手动控制机床座标运动

 

三、      实训项目与考核的功能

3．1高级技师综合训练项目

l         对读懂高速、精密设备与数控铣床的电气系统原理进行训练；

l         利用故障点设置，训练排除复杂数控电气疑难故障；

l         训练学员组织人员进行公关的工作能力；

l         训练学员对机械、电气、工艺、管理综合解决能力，能够协调各专业人才进行工作；

l         训练对高速、精密设备与数控铣床电气系统测绘能力；

l         训练对数控、伺服、PLC等新知识进行综合创新应用能力；

l         对复杂数控难点如抗干扰进行实际解决能力实训；

l         对复杂数控设备进行大修、维护工艺编制实训；

l         对数控设备的原理图、接线图、施工图进行设计的训练；

l         对旧设备进行设备选型、施工和综合调试能力训练；

 

3．2专业知识训练项目

1）变频控制技术

l         变频器电气回路设计与连接操作实验；

l         变频器参数设置与手动操作控制实验项目；

l         变频器故障查找、排除实验；

2）交流伺服电机控制技术

l         交流伺服电气回路设计与连接操作实验；

l         交流伺服参数设置与手动操作控制实验项目；

l         交流伺服故障查找、排除实验；

l         交流伺服驱动电子齿轮功能设置实验；

3）综合控制技术

l         综合自动化控制设计及原理项目；

l         先进驱动技术的综合设计与控制；

l         传感器与电气原理和接线实验项目；

l         电工设备安装与维护实验项目 ；

         4）数控控制技术

l         数控机床电气回路的原理与设计

l         数控机床电气回路的整体接线与调试

l         数控机床电气回路的故障检测和排除技术

l         限位传感器接线和维修

l         变频调速综合实验和维修技术

l         伺服系统的硬件设计（包括电机、驱动器和控制器），伺服系统系统选型和电缆连接

l         数控控制器的操作和使用

l         数控控制器的软件编程与开发

 

SD-MA型数控铣床智能化实训维修考核设备对电气设备维修提供的实训项目有：

1)        主轴变频单元的调试运行与故障诊断实验

2)        全数字交流伺服电机运行与故障诊断实验

3)        数控铣床电气控制设计与分析实验

4)        数控铣床的冷却与照明及故障诊断实验

5)        数控铣床电子手轮实验

6)        变频器U，V，W，外部开路；

7)        驱动电源，外部开路；

8)        主轴电机电源（380V） ，外部开路；

9)        驱动电源，外部开路；

10)     工作灯电源（24V），外部开路；

11)     主轴正转信号（24V）电源，外部开路；

12)     冷却信号（24V）电源，外部开路；

13)     X正限信号，外部开路；

14)     X零点信号，外部开路；

15)     Y正限信号，外部开路；

16)     Y零点信号，外部开路；

17)     Z零点信号，外部开路；

18)     Z负限位信号，外部开路；

19)     0V电源，外部开路；

20)     主轴模拟量，外部开路；

21)     变压器电源，外部开路；

22)     关于法那科数控系统内部开路参数设计这里暂不作说明（因参数太多）

 

7) SD-MA型数控铣床智能化实训维修考核设备对零件加工提供的实训项目有：

1)        数控铣床的结构和控制工作原理；

2)        铣削零件平面程序的编写；

3)        铣削多台阶平面程序的编写；

4)        铣削键槽程序的编写；

5)        循环指令编程实训；

6)        数控系统与计算机通讯实训；

7)        CAD/CAM自动编程实训(配合计算机和软件)；

 

8）XK7132型数控实训铣床主要技术参数

1.     XK7132型数控铣床是集机、电、气、于一体的高效自动化加工机床，全封闭结构，整机造型美观、大方、安全，是作为高校及职业教育的教学实习的理想设备。

2.     机床底座、立柱、主轴箱、鞍座等铸件采用箱式结构设计，提供更高的机床动载刚性，确保机床加工时精度稳定。

3.     高精度滚珠丝杠通过柔性联轴器与电机直接联结，消除因安装角度误差而对丝杠的影响。丝杠轴承采用60°大角度角接触球轴承，精度好，承载能力加强。

4.     高速精密主轴采用精密级成组角接触球轴承，保证主轴在高转速下的精度，使其在高速状态下能有效进行切削加工。

5.     机床安装内、外防护装置，一方面保证机床在切削加工时防止铁屑、冷动液飞溅，保护机床各运动部件的精度和寿命，防止铁屑飞出伤人等；另一方面又可提高机床外观美，使机床造型美观大方、安全，宜人操作。

 

二、机床主要技术参数

2．1  主轴

      主轴孔锥度：  　　　　　　　　　　 R8

      主轴最高转速： 　　　　　　　　　　4500 rpm/min

2．2  工作台

      工作台面积（长×宽）：                800 mm×320 mm

      T型槽数及宽度：                                3-12 mm

      T型槽间距：                                       85 mm

      工作台允许最大承重：                  　　100 Kg

2．3  行程

      工作台纵向行程(X轴)：               　　500 mm

      工作台横向行程(Y轴)：                　　300 mm

      垂向行程(Z轴)：                                 360 mm

      主轴端面至工作台面距离：           　　80~440 mm

      主轴中心至立柱导轨面距离：       　　315 mm

2．4  进给速度

          进给速度范围：                            0~5000 mm/min

          快速移动速度：                     　　5000 mm/min

      三向滚珠丝杆直径：                            Φ25 mm

2．5  精度(执行JB/T8329.1-1999)

      分辨率：                                              0.001 mm

      定位精度：                                   　　±0.013/300 mm

      重复定位精度：       　　　　　　　　±0.005/300 mm

2．6  控制系统

      控制系统型号：                                   802C

      系统分辨率：                                       0.001 mm

      2．7  电机容量

      主轴电机：                                          2.2kw

      进给电机：                                   　　0.75Kw、1.2 kw

      机床电源：                                   　　380V/50Hz

2．8  外形尺寸(长×宽×高)：                   1650×1550×2000 mm

2．9  机床重量：                                          1600 Kg

9） 智能考核软件：

设计有专门的故障设置区和排故操作单元，可设置28个数控铣床的典型的电气故障。故障设置由教师在故障设置区通过开关设置故障；学生通过对故障的分析判断，在排故操作单元上排故，同时可以记录排故次数，具有数控铣床的故障维修考核功能。

 

四、数控控制台布局的独特特点：

1、本控制柜整体外壳为铁质钣金喷塑结构，坚固耐用。输入三相四线制380V交流电源。

2、柜体下面部分设计有两扇活动门，打开门里面空间宽敞，可安放仪器或其它物品；

3、柜体中间部分，左边装有总电源开关带漏电保护功能，总电源指示，柜体内部风机开关等；右边安装有一扇外翻的故障门，有专用钥匙锁上，设计比较隐蔽。打开故障门里面有28个考核开关，具备28项单项故障设计。

4、柜体上面部分是控制台的主控制区域，它分为多个主控制单元：

⑴       数控系统控制单元：本单元是整个控制台的大脑，本控制台采用法那科0I Mate TD系统；也可根据客户实际要求进行选型配置。

⑵       全数字伺服驱动控制单元：它分X、Y、Z两个轴控制子单元。每个单元分别剖析了伺服驱动器的内部结构原理图、控制方式和接线方法等。本单元把各连接端子引到面板上，通过连接线的连接并可控制电机运行，方便学员进行操作连接。

⑶       三相变频控制单元：剖析变频控制原理，控制方式和接线方法等。控制变频器功率为2.2KW，本单元把各连接端子引到面板上，通过连接线的连接并可控制电机运行，实现无级调速，方便学员进行操作连接。

⑷       数控机床控制线路全局图：把数控机床的强电控制部分、继电器控制部分、数控系统的输入/输出部分全部展示出来，作为一个示范，以便学员能更加方便操作维修机床。

⑸       数控系统输入/输出控制单元：全面剖析了数控系统控制机床的原理与特点，内容包括伺服模拟信号输入/输出；主轴变频信号模拟量输出控制；冷却控制、机床零点信号控制、机床限位信号控制等。

⑹       强电元器件安装区：把所有强电元器件统一安装在此处，如：交流接触器、直流继电器、保险管、三相灭弧器等。

⑺       开关控制和电压电流指示单元：通过电压表和电流表来检测电源工作情况；用开关来控制及保护电路。

 

五、数控控制台技术性能：

●、输入电源：三相五线制380V±10%  50Hz；交流电源。

●、漏电保护：缺相自动保护、过载保护；漏电动作电流≤30mA；具有接地保护。

●、结构：考核柜为铁质钣金喷塑结构，坚固耐用；

●、工作环境：温度-100-+400C。

●、整机功耗：＜4KW

 

六、SD-MA型数控铣床智能化实训维修考核设备的配置

 

序号	材料名称与规格型号	数量	单位
1	数控系统（采用法那科0I Mate MD）	1	台
2	机床实训控制台（采用铁质钣金喷塑结构）	1	台
3	7132型数控实训铣床	1	台
4	主轴电机	1	台
5	冷却电机	1	台
6	正负限位开关	6	只
7	机床回零开关	3	只
8	故障点分布图	1	份
9	CAD/CAM软件光盘	1	张
10	变频器使用手册	1	本
11	法那科系统维修说明书	1	本
12	法那科系统操作说明书	1	本
13	法那科系统参数说明书	1	本
14	实训台使用说明书	1	本