DB-07T-3C數(shù)控車床電氣控制與維修實訓考核裝置
（系統(tǒng)：FANUC 0I MATE TD）
（系統(tǒng)：FANUC 0I MATE TD）
近年來，隨著數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，學校越來越注重培養(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、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(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、實訓臺配有：四工位電動刀架1臺、主軸電機與編碼器1套、冷卻泵1臺、伺服電機2臺、精密型十字滑臺（二坐標）1臺及X、Z限位開關(guān)和機床零點、潤滑系統(tǒng)等。
二、實驗臺技術(shù)參數(shù)：
1、輸入電源：AC380V（三相五線制）、50HZ
2、故障考核36項
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）=1000 mm×600 mm×1800 mm；
6、具有數(shù)控車床故障診斷維修考核功能，可設(shè)置數(shù)控車床36個典型的電氣故障�？己讼到y(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、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和組成
1．系統(tǒng)由機床實訓柜、精密型十字滑臺等組成。
2．機床實訓柜采用鐵質(zhì)亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，正面上部為網(wǎng)內(nèi)電壓、電流、狀態(tài)指示燈等監(jiān)控原器件，中部為機床電氣柜，柜內(nèi)器件布局與實際機床廠的模式一致。電氣柜內(nèi)的電氣安裝板上面裝有變頻器、伺服驅(qū)動器、交流接觸器、繼電器、保險絲座、斷路器、開關(guān)電源、接線端子排和走線槽、智能型故障模塊等；電氣柜后部還設(shè)有變壓器和接地端子等。
3．機床實訓柜正面和二側(cè)裝有帶鎖雙向?qū)﹂_透明門，方便使用、安全、防塵。背面裝有二扇對開門，底部裝有4只萬向輪，并配置剎車裝置，方便移動和固定。
4．系統(tǒng)采用三相四線AC380V交流電源供電，并設(shè)有漏電保護器、指示燈指示和保險絲等，具有過載保護、短路保護和漏電保護裝置，在電壓異常或出現(xiàn)短路情況時自動動作，保護人身和設(shè)備安全。
5．數(shù)控系統(tǒng)采用發(fā)那科廠家的主流數(shù)控系統(tǒng)，能滿足不同類型機床的實訓教學。
6．X、Z軸由交流伺服電機驅(qū)動，運動方向上設(shè)有正負限位、參考點等開關(guān)，采用傳感器式行程開關(guān)；主軸由三相異步電機驅(qū)動，變頻調(diào)速控制。
7.工作臺、拖板等采用鑄件結(jié)構(gòu)，鑄件經(jīng)過時效處理、表面機加工和鏟刮工藝等，確保機床精度穩(wěn)定。
8．X、Z軸進給傳動系統(tǒng)由進口滾珠絲杠螺母副、進口直線導軌、軸承、軸承支座、電機支座等組成，可進行導軌預緊力調(diào)整、滾珠絲杠的裝配與調(diào)整等技能訓練。
四、基本實驗實習項目
實驗1 數(shù)控車床電路設(shè)計、分析、機械、電氣的安裝、調(diào)試實驗
實驗2 FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)的操作、編程、實物加工實驗
實驗3 變頻器變頻調(diào)速實驗
實驗4 四工位自動刀架實驗
實驗5 X軸伺服電機驅(qū)動控制實驗
實驗6 Z軸伺服電機驅(qū)動控制實驗
實驗7 車床正負超程限位、零點實驗
實驗8 手輪（手搖脈沖發(fā)生器）實驗
實驗9 車床數(shù)控系統(tǒng)控制螺紋加工實驗
實驗10 數(shù)控車床系統(tǒng)通訊實驗
實驗11 數(shù)控車床PMC編程與連接實驗
實驗12 數(shù)控車床電氣綜合安裝
實驗13 PMC用戶程序的設(shè)計
實驗14 PMC用戶程序的調(diào)試
實驗15 數(shù)控車床NC參數(shù)調(diào)試（－）
實驗16 數(shù)控車床NC參數(shù)調(diào)試(二)
實驗17 數(shù)控車床絲桿反向間隙補償
實驗18 數(shù)控車床絲桿螺距補償
實驗19 考核工作站故障設(shè)置與打印成績報告單實驗
實驗20 學生進行故障排除實驗
實驗21 無刷伺服電機換相原理實驗
實驗22 啟動時轉(zhuǎn)速、電流變化實驗
實驗23 穩(wěn)態(tài)運行中變負載，轉(zhuǎn)速、電流變化實驗
實驗24 PI參數(shù)對電機運動特性的影響實驗
實驗25 位置控制實驗
實驗26 開環(huán)增益與跟隨誤差關(guān)系實驗
實驗27 前饋增益與穩(wěn)態(tài)精度關(guān)系實驗
實驗28 變比例系數(shù)對快速定位的影響實驗
五、精密型十字滑臺主要參數(shù)：
★功能
機械拆裝與機電聯(lián)調(diào)
直線導軌E型塊拆裝、調(diào)整實訓
聯(lián)軸器拆裝實訓
滾珠絲杠螺母副拆裝實訓
四工位電動刀架拆裝實訓；
滑臺垂直度與平行度檢測調(diào)整實訓
★技術(shù)參數(shù)
兩軸方形進口直線導軌
主軸轉(zhuǎn)速范圍變頻：50～2800rpm
主軸電機功率：0.75KW
定位精度: X向≤0.012/300mm、Z向≤0.015/300mm
重復定位精度: X向≤0.005mm，Z向≤0.005mm
刀架刀位數(shù)：4工位電動刀架
刀架轉(zhuǎn)位的定位精度：≤0.01mm；
車刀刀桿最大尺寸(寬×高)：20×20m；
工作臺面尺寸（長×寬）：300mm×300mm
工作臺最大承載重量：90Kg;
進口滾珠絲杠（直徑/螺距）：1605mm
彈性聯(lián)軸器
絲杠行程：X300/Z300mm
材質(zhì)：鑄鐵
配置電機扭矩：3N/M
六、配置清單
一、實訓臺配有：四工位電動刀架1臺、主軸電機與編碼器1套、冷卻泵1臺、伺服電機2臺、精密型十字滑臺（二坐標）1臺及X、Z限位開關(guān)和機床零點、潤滑系統(tǒng)等。
二、實驗臺技術(shù)參數(shù)：
1、輸入電源：AC380V（三相五線制）、50HZ
2、故障考核36項
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）=1000 mm×600 mm×1800 mm；
6、具有數(shù)控車床故障診斷維修考核功能，可設(shè)置數(shù)控車床36個典型的電氣故障�？己讼到y(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、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和組成
1．系統(tǒng)由機床實訓柜、精密型十字滑臺等組成。
2．機床實訓柜采用鐵質(zhì)亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，正面上部為網(wǎng)內(nèi)電壓、電流、狀態(tài)指示燈等監(jiān)控原器件，中部為機床電氣柜，柜內(nèi)器件布局與實際機床廠的模式一致。電氣柜內(nèi)的電氣安裝板上面裝有變頻器、伺服驅(qū)動器、交流接觸器、繼電器、保險絲座、斷路器、開關(guān)電源、接線端子排和走線槽、智能型故障模塊等；電氣柜后部還設(shè)有變壓器和接地端子等。
3．機床實訓柜正面和二側(cè)裝有帶鎖雙向?qū)﹂_透明門，方便使用、安全、防塵。背面裝有二扇對開門，底部裝有4只萬向輪，并配置剎車裝置，方便移動和固定。
4．系統(tǒng)采用三相四線AC380V交流電源供電，并設(shè)有漏電保護器、指示燈指示和保險絲等，具有過載保護、短路保護和漏電保護裝置，在電壓異常或出現(xiàn)短路情況時自動動作，保護人身和設(shè)備安全。
5．數(shù)控系統(tǒng)采用發(fā)那科廠家的主流數(shù)控系統(tǒng)，能滿足不同類型機床的實訓教學。
6．X、Z軸由交流伺服電機驅(qū)動，運動方向上設(shè)有正負限位、參考點等開關(guān)，采用傳感器式行程開關(guān)；主軸由三相異步電機驅(qū)動，變頻調(diào)速控制。
7.工作臺、拖板等采用鑄件結(jié)構(gòu)，鑄件經(jīng)過時效處理、表面機加工和鏟刮工藝等，確保機床精度穩(wěn)定。
8．X、Z軸進給傳動系統(tǒng)由進口滾珠絲杠螺母副、進口直線導軌、軸承、軸承支座、電機支座等組成，可進行導軌預緊力調(diào)整、滾珠絲杠的裝配與調(diào)整等技能訓練。
四、基本實驗實習項目
實驗1 數(shù)控車床電路設(shè)計、分析、機械、電氣的安裝、調(diào)試實驗
實驗2 FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)的操作、編程、實物加工實驗
實驗3 變頻器變頻調(diào)速實驗
實驗4 四工位自動刀架實驗
實驗5 X軸伺服電機驅(qū)動控制實驗
實驗6 Z軸伺服電機驅(qū)動控制實驗
實驗7 車床正負超程限位、零點實驗
實驗8 手輪（手搖脈沖發(fā)生器）實驗
實驗9 車床數(shù)控系統(tǒng)控制螺紋加工實驗
實驗10 數(shù)控車床系統(tǒng)通訊實驗
實驗11 數(shù)控車床PMC編程與連接實驗
實驗12 數(shù)控車床電氣綜合安裝
實驗13 PMC用戶程序的設(shè)計
實驗14 PMC用戶程序的調(diào)試
實驗15 數(shù)控車床NC參數(shù)調(diào)試（－）
實驗16 數(shù)控車床NC參數(shù)調(diào)試(二)
實驗17 數(shù)控車床絲桿反向間隙補償
實驗18 數(shù)控車床絲桿螺距補償
實驗19 考核工作站故障設(shè)置與打印成績報告單實驗
實驗20 學生進行故障排除實驗
實驗21 無刷伺服電機換相原理實驗
實驗22 啟動時轉(zhuǎn)速、電流變化實驗
實驗23 穩(wěn)態(tài)運行中變負載，轉(zhuǎn)速、電流變化實驗
實驗24 PI參數(shù)對電機運動特性的影響實驗
實驗25 位置控制實驗
實驗26 開環(huán)增益與跟隨誤差關(guān)系實驗
實驗27 前饋增益與穩(wěn)態(tài)精度關(guān)系實驗
實驗28 變比例系數(shù)對快速定位的影響實驗
五、精密型十字滑臺主要參數(shù)：
★功能
機械拆裝與機電聯(lián)調(diào)
直線導軌E型塊拆裝、調(diào)整實訓
聯(lián)軸器拆裝實訓
滾珠絲杠螺母副拆裝實訓
四工位電動刀架拆裝實訓；
滑臺垂直度與平行度檢測調(diào)整實訓
★技術(shù)參數(shù)
兩軸方形進口直線導軌
主軸轉(zhuǎn)速范圍變頻：50～2800rpm
主軸電機功率：0.75KW
定位精度: X向≤0.012/300mm、Z向≤0.015/300mm
重復定位精度: X向≤0.005mm，Z向≤0.005mm
刀架刀位數(shù)：4工位電動刀架
刀架轉(zhuǎn)位的定位精度：≤0.01mm；
車刀刀桿最大尺寸(寬×高)：20×20m；
工作臺面尺寸（長×寬）：300mm×300mm
工作臺最大承載重量：90Kg;
進口滾珠絲杠（直徑/螺距）：1605mm
彈性聯(lián)軸器
絲杠行程：X300/Z300mm
材質(zhì)：鑄鐵
配置電機扭矩：3N/M
六、配置清單
| 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 MATE TD） | 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 | 精密型十字滑臺 | 1 | 臺 |
| 4 | 手搖脈沖發(fā)生器（FANUC手輪）（安裝在面板上） | 1 | 臺 |
| 5 | 四工位刀架（含扳手） | 1 | 套 |
| 6 | 冷卻泵電機 | 1 | 臺 |
| 7 | 三相交流伺服電機（βis系列）(安裝在十字滑臺上) | 2 | 臺 |
| 8 | 交流伺服單元（βis系列，安裝在柜內(nèi)） | 2 | 臺 |
| 9 | X、Z軸正負限位、機床回零開關(guān)（安裝在十字滑臺上） | 2 | 只 |
| 10 | 變頻器（安裝在柜內(nèi)） | 1 | 臺 |
| 11 | I/O板（FANUC ） | 1 | 塊 |
| 12 | 分線器(FS-50BB) （安裝在柜內(nèi)） | 1 | 塊 |
| 13 | 電壓表6L2（0～450V）（安裝在柜內(nèi)） | 2 | 只 |
| 14 | 電流表（5A）（安裝在柜內(nèi)） | 1 | 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（正泰）（安裝在面板上） | 3 | 只 |
| 20 | 漏電保護器DZ47LE-32（正泰）（安裝在柜上） | 1 | 只 |
| 21 | 風機（安裝在柜內(nèi)） | 1 | 只 |
| 22 | 急停開關(guān)（強電）（安裝在柜內(nèi)） | 1 | 只 |
| 23 | 急停開關(guān)（驅(qū)動）（安裝在副面板上） | 1 | 只 |
| 24 | 風機開關(guān)（安裝在面板上） | 1 | 只 |
| 25 | 照明開關(guān)（安裝在面板上） | 1 | 只 |
| 26 | 單相電源插座（安裝在柜上） | 1 | 只 |
| 27 | 電源指示燈（安裝在柜上） | 1 | 套 |
| 28 | 直流24V電源（安裝在柜內(nèi)） | 2 | 臺 |
| 29 | 1000W變壓器（安裝在柜內(nèi)） | 1 | 臺 |
| 30 | 1500W變壓器（安裝在柜內(nèi)） | 1 | 臺 |
| 31 | 鑰匙（每套2把） | 1 | 套 |
| 32 | CAD/CAM軟件光盤 | 1 | 張 |
| 33 | 變頻器使用手冊 | 1 | 本 |
| 34 | FUANC 0I MATE-D用戶手冊 | 3 | 本 |
| 35 | FUANC 0I MATE-D維修說明書 | 1 | 本 |
| 36 | FUANC 0I MATE-D參數(shù)說明書 | 1 | 本 |
| 37 | 實訓臺指導書（含智能故障使用說明書） | 1 | 本 |
| 38 | 車床故障電路圖 | 1 | 份 |
| 39 | 智能故障考核模塊（硬件與軟件） | 1 | 套 |
| 40 |
CF卡（2GB） +PCMCIA卡座+USB讀卡器 三件套 |
1 | 套 |
| 41 |
數(shù)控車床電氣原理圖 |
1 | 份 |
| 42 |
RS232接口傳輸線及插頭（5米） |
1 | 套 |