HY-901W 數(shù)控機床裝調和技術改造實訓設備

1、設備概述

通用型0i MF PLUS數(shù)控機床裝調與技術改造實訓裝備能夠適用于數(shù)控維修，還適用于數(shù)控加工的教學，從而實現(xiàn)了一個平臺多種用途。該設備采用模塊化結構，通過不同的組合，完成數(shù)控機床的電氣裝調與系統(tǒng)調試、數(shù)控機床功能部件機械裝配與調整、數(shù)控機床故障診斷與維修、數(shù)控機床技術改造與功能開發(fā)等實訓項目，滿足企業(yè)對這類型人才的需求，還適合數(shù)控機床裝調與技術改造技能大賽、數(shù)控裝調工的職業(yè)技能鑒定。

2、設備功能說明

通用型0i MF PLUS數(shù)控機床裝調與技術改造實訓裝備由電氣控制單元、主軸測試臺單元二部分組成。該設備的二個單元模塊可以單獨進行技能實訓與教學，方便學生學習數(shù)控設備維護與維修知識（數(shù)控機床的電氣設計、數(shù)控機床的安裝調試、參數(shù)設置、伺服性能優(yōu)化、數(shù)據(jù)備份、PMC編程、功能開發(fā)、故障診斷與維修等多種技能的實訓）；能夠培養(yǎng)學生了解加工中心主軸的結構、原理、拆裝、主要機械指標的檢測以及精度測量（培養(yǎng)學生認識主軸部件的機械結構、主軸部件的裝配、主軸部件的精度測量、主軸振動測試、主軸溫升測試、主軸的噪音測試等綜合能力）；便于學生綜合學習電氣與機床聯(lián)調后的相關知識，同時還能夠學習數(shù)控加工編程及零件加工實訓。

電氣控制單元：電氣控制單元由數(shù)控控制臺、數(shù)控系統(tǒng)單元、伺服進給單元、機床控制電路單元、變壓器單元、航空接插件單元、PLC實訓單元等組成，其中機床控制電路單元、數(shù)控系統(tǒng)單元、伺服進給單元等符合賽項內容和相關的國家標準。

數(shù)控控制臺：數(shù)控控制臺由骨架、側視窗門、系統(tǒng)安裝板、PLC信號點測試安裝板、驅動安裝板、元器件安裝網(wǎng)孔板、元器件輔助安裝板、驅動器視窗門、元器件視窗門、變壓器安全防護罩、滾輪。

骨架外形尺寸為850mm×800mm×1720mm（長×寬×高），它包含有頂框、C型立柱、內圍框、C型橫檔、變壓器安裝底板。頂框的外形尺寸為850mm×800mm×60mm（長×寬×高），它采用2.0mm厚的冷軋鋼板折彎成型，頂框上焊接有一個內圍框，內圍框兩面采用百葉窗的設計，百葉窗的設計增強鈑金強度、增加防塵效果的同時，使得控制柜內的通風效果更佳。C型立柱采用四根長度為1680mm，厚度為2.0mm的冷軋鋼板折彎成型，C型的折彎設計大大增強了立柱的強度，同時，C型槽方便用于工藝走線。內圍框兩側采用2.0mm的鈑金折彎成型，每側各附有3個220mm×60mm的腰型工藝孔，工藝孔的設計，在保證鈑金強度的前提下，既減輕鈑金重量，方便網(wǎng)孔板上元器件的安裝，還加大了內圍框的觀賞性和內圍框的通風扇熱性，內圍欄兩側用5根20mm×20mm的方管連接，既加強了內圍框的強度，同時還方便安裝驅動鐵板和電器安裝網(wǎng)孔板。C型立柱上安裝有4條C型橫檔，橫檔采用2.0mm厚的鈑金折彎而成，每條橫檔的2排折邊上各沖有9個Φ5的安裝工藝孔，用于安裝扎線支架，方便工藝走線，上下兩側各沖有2個9mm×15mm的腰型孔，用于固定鎖桿，起到開關門的效果。變壓器安裝底板的外形尺寸為850mm×800mm×40mm（長×寬×高），采用厚度為2.0mm的鈑金折彎而成，底板背面增加了2條770mm×90mm×38mm加強筋，加強了變壓器安裝底板的強度。頂框、C型立柱、內圍框、C型橫檔、變壓器安裝底板相輔相成，共同加強了骨架的強度，同時工藝焊接及工藝孔的設計使得整個骨架既美觀又實用。

側視窗門共有4塊，分別是外形尺寸為446mm×631mm×18mm的視窗門，數(shù)量為1塊；外形尺寸為446mm×596mm×18mm的視窗門，數(shù)量為3塊。每種視窗門均采用內部鏤空并鑲嵌有機玻璃的設計，這種設計既保證了控制柜內的采光效果，方便觀察控制柜內部狀態(tài)，同時還增添了整套控制柜的觀賞性。

系統(tǒng)安裝板的外形尺寸為850mm×434mm×24mm，其上開有數(shù)控系統(tǒng)、控制子面板1、控制子面板2、斗笠式刀庫信號點測試板的安裝孔位，方便安裝。系統(tǒng)安裝板兩側還配備了兩個紅色木膠拉手，既方便設備移動，同時紅色的搭配，使得設備整體更美觀大方。系統(tǒng)安裝板安裝在骨架的上半部分，設計成左端固定，右端向左旋轉開關門的形式，開合程度最大可達135°，方便學生檢測、維修數(shù)控系統(tǒng)和操作面板。由于系統(tǒng)安裝板安裝時，左側的安裝孔與門板插銷柱之間存在間隙，同時右側安裝鎖片與立柱之間存在間隙，導致了學生在操作控制面板時，整個系統(tǒng)安裝板會跟著震動，因此我們在系統(tǒng)安裝板的右側開有一個方形鎖孔，用于安裝平面按壓鎖，合理的解決了在控制面板上操作時導致整個系統(tǒng)安裝板震動的問題。

PLC信號點測試安裝板的外形尺寸為850mm×264mm×24mm，安裝板從左向右，分別設有手持式編碼器掛鉤、觸摸屏、開關、指紋模塊安裝盒、PLC信號測試板。

驅動安裝板的外形尺寸為800mm×604mm×30mm，分別開有驅動電源安裝孔、主軸驅動安裝孔、2個進給軸驅動安裝孔、分離性檢測器安裝孔、小型驅動安裝孔、2個I/O安裝孔、方孔支架安裝孔、工藝走線孔。

元器件安裝網(wǎng)孔板的外形尺寸為800mm×870mm×30mm，用于安裝機床控制電路，網(wǎng)孔板上有1428個Φ5×15mm的腰型橫孔和1428個Φ5×15mm腰型豎孔，橫孔和豎孔呈相間排布，可以根據(jù)實訓項目需要自主設計安裝方案，使得學生更方便安裝設計、更靈活。

元器件輔助安裝板共分為3塊，分別為外形尺寸450mm×120mm×22mm裝的電源組合開關安裝板、外形尺寸為450mm×260mm×57mm的電源插座安裝板、外形尺寸為450mm×260mm×57mm的航空插座安裝板。

驅動器視窗門設計成雙折頁的形式，這種設計形式，使得驅動器視窗門可以向左打開270°，將視窗門可以靠在數(shù)控控制臺的左側，而普通的開門只能打開180°，整扇門懸空著，空間占用相當于是兩倍的控制柜寬。因此，雙折頁門的設計大大節(jié)省了空間。驅動器視窗門由兩塊鈑金門構成，分別為主視窗門和輔助視窗門，主視窗門采用內部鏤空并鑲嵌有機玻璃的的設計，它的外形尺寸為800mm×554mm×24mm，輔助視窗門的外形尺寸為48mm×554mm×28mm，主視窗門和輔助視窗門之間用兩組6個自帶外螺紋的合頁鉸鏈連接而成。將驅動器視窗門打開180°時，輔助視窗門首先達到最大行程，即輔助視窗門靠在骨架的C型立柱上，主視窗門未達到最大行程仍繼續(xù)打開，當打開至270°時，即主視窗門靠在數(shù)控控制臺側面，達到最大行程，視窗門打開完畢。驅動器視窗門雙折頁的設計，既保證了空間利用率，還方便驅動器的線路連接和產(chǎn)品的功能介紹。

元器件視窗門設計也是采用雙折頁的形式，這種設計形式，使得元器件視窗門可以向左打開270°，將視窗門可以靠在數(shù)控控制臺的左側。元器件視窗門由兩塊鈑金門構成，分別為主視窗門和輔助視窗門，主視窗門采用內部鏤空并鑲嵌有機玻璃的的設計，它的外形尺寸為800mm×1294mm×24mm，輔助視窗門的外形尺寸為48mm×1294mm×28mm，主視窗門和輔助視窗門之間用四組6個自帶外螺紋的合頁鉸鏈連接而成。元器件視窗門雙折頁的設計，將整個控制柜完全呈現(xiàn)，既保證了空間利用率，還方便機床控制電路的連接和每個功能模塊的介紹。

變壓器安全防護罩由前850mm×226mm×24mm的通風板、850mm×276mm×24mm的后固定板、763mm×540mm×5mm的上絕緣透明隔板組成，側面利用了元器件輔助安裝板的電源插座安裝板與航空插座安裝板，將整套變壓器單元進行防護隔離，整套變壓器安全防護罩的設計既能保證變壓器單元的安全防護性功能，通風板上的通風口又能保證整套變壓器單元的散熱。上絕緣透明隔板采用插槽閉合的形式，首先關閉狀態(tài)下，由于隔板的材質采用的是透明有機玻璃板，因此在保證安全的前提下，能夠觀察到變壓器單元的狀態(tài)。其次，由于測量需要，需將上絕緣透明隔板打開，只需將隔板順著插槽拉開即可測量變壓器單元。

滾輪采用中型單軸灰色聚丙烯（PP）輪，2.75公厘支架，3.75公厘底板，鍍鋅處理。使用高強度工程TPP，配置高精度軸承鋼軸承及防塵蓋。外觀優(yōu)美，具有優(yōu)越的耐磨性，單只滾輪能夠承重115kg，滾輪直徑為75mm，輪面寬度為32mm，帶有剎車結構。滾輪分別安裝在底板加強筋的四個角上，方便對設備進行移動以及場地布置。

數(shù)控系統(tǒng)單元：為設備的核心中樞，設備的所有動作指令由該區(qū)發(fā)布，主要由0i MF PLUS數(shù)控系統(tǒng)、控制子面板1、控制子面板2組成。數(shù)控系統(tǒng)和兩塊控制面板鑲嵌在850mm×434mm×24mm的系統(tǒng)安裝板上。數(shù)控系統(tǒng)單元能夠開放功能調試過程中用到的所有參數(shù)，并能通過系統(tǒng)內置PLC或在線編輯PLC程序，選手可以在現(xiàn)場提供的設備平臺中完成比賽內容要求的編輯、修改和調試。

伺服進給單元：伺服進給單元是設備的執(zhí)行單元，忠實的執(zhí)行著系統(tǒng)發(fā)出的指令。它主要由I/O、伺服放大器、分離型檢測器等組成。I/O、伺服放大器、分離型檢測器安裝于800mm×604mm×30mm的驅動安裝板上。

機床控制電路單元：是設備的神經(jīng)中樞，它將核心中樞（系統(tǒng)）的指令進行傳達到設備的其他單元上，并且將各單元的運行狀態(tài)進行反饋給核心中樞進行處理。機床控制電路單元安裝于數(shù)控控制臺上。機床控制電路單元分為強電部分和弱電部分，分別安裝于800mm×870mm×30mm網(wǎng)孔板上。強電部分設計有剩余電流動作斷路器、熔斷器、塑料外殼式斷路器等進行安全保護，在發(fā)生漏電、短路、缺相、設備保護電路自動動作；每個功能（如主軸功能、冷卻功能等）都通過對應的小型斷路器控制，方便設備維修診斷。弱電部分由350W開關電源、24V四組常開四組常閉啟動停止繼電器、24V兩組常開兩組常閉急停繼電器、16位輸出八組繼電器的繼電器板組成。

故障考核模塊：機床控制電路單元中還配置了一個300×110×60mm的智能化故障維修系統(tǒng)，它通過串口線與考核機機連接，考核機配置為：內存：4G;硬盤：64G;屏幕為8.4 LED屏;分辨率：800*600（顯示區(qū)域：170.4*127.8mm);內置WiFi（802.11b/g/n、）.考核機自帶學生端軟件和教師端軟件，通過考核機教師端軟件對設備設置故障，從而真實的模擬出發(fā)生的故障，通過這套系統(tǒng)，能夠讓學生在產(chǎn)生故障、故障分析、故障診斷、線路檢查、故障點確定等過程學習數(shù)控機床維修能力，配合考核機軟件可以進行學生登錄、自動評分、成績統(tǒng)計等方便的實訓結果評價功能，還可以通過網(wǎng)絡連接進行數(shù)控技術的應知考核，大大減輕教師的故障設定、評分、統(tǒng)計等工作量，是一套綜合的數(shù)控技術設備。

變壓器單元

變壓器單元安裝于850mm×800mm×40mm的鐵質鈑金亮面噴塑安裝板上，變壓器單元是一套全面的供電功能單元，它默默的為整套系統(tǒng)供應需要的電壓，它主要由AC380V/AC220V的三相伺服變壓器、AC380V/AC220V/AC110V的控制變壓器、電抗器、濾波器、控制總電的交流接觸器和接地端子組成。變壓器單元不僅能為整套設備提供對應的電壓，學生還能夠學習變壓器的結構和電磁感應原理。

航空接插件單元：航空接插件單元是一套與機床端進行完美連接的一套轉接裝置，當我們進行電氣控制單元與數(shù)控加工中心單元聯(lián)調時，只需將電氣控制單元上的航空接插件與數(shù)控加工中心單元上的航空接插件進行對接，就能夠進行功能驗證和操作、數(shù)控加工等實訓。

三色燈：在骨架的頂框上焊接的內圍框內還安裝了一個直徑為60mm長280mm的可折疊式三色（紅色、黃色、綠色）警示燈，該套裝置能夠真實的反應出系統(tǒng)所處的狀態(tài)（紅色：機床報警狀態(tài)；黃色：機床待機狀態(tài)；綠色：機床工作狀態(tài)），真正達到與真實機床完全一致的警示狀態(tài)。需要使用時可以將三色燈立起，觀察三色燈狀態(tài)，不需要使用時，可將三色燈折疊至內圍框中，將三色燈完全藏于設備中。

電氣控制單元預留有能夠新增元器件的區(qū)域，能夠根據(jù)需要進行增加設計所用的元器件，并且該區(qū)域的電源與系統(tǒng)電源相隔離，預留外圍輔助設備的輸入輸出引出端，可實現(xiàn)通電測試功能，該區(qū)域用于進行數(shù)控機床電氣設計與安裝。整套設備可靈活適配各類數(shù)控系統(tǒng)。

3.數(shù)控加工中心單元

數(shù)控加工中心單元由立式數(shù)控加工中心光機單元、刀庫單元、加工中心主軸單元、潤滑單元、打刀缸單元、航空接插件單元、防護等組成。

4、主軸測試臺單元：主要由主軸安裝單元、機械拆裝實訓臺組成。主軸安裝單元是數(shù)控機床上的主軸模塊，是集加工中心主軸的機械拆裝、維修保養(yǎng)、主軸精度調試、主軸性能檢測與電氣調試為一體的多功能實訓設備，主軸安裝單元能夠讓學生在拆裝加工中心主軸的同時了解主軸的內部機械結構,并在安裝過程中能對主軸各部件間的精度進行檢測，主軸安裝完成后，還可以安裝主軸檢具，通過檢具對主軸其他精度進行檢測；該設備還能夠讓學生進行設備保養(yǎng)，讓學生養(yǎng)成對設備勤保養(yǎng)的習慣，從而增加設備的使用壽命；電氣調試部分能夠讓學生對安裝好的主軸進行運行驗證；主軸安裝完成后，還能夠進行主軸震動測試、主軸溫升測試、主軸噪音測試，從零件安裝到完成安裝后的檢測，完整的展示了主軸合格出廠前的全部過程。該設備即鍛煉了學生的動手能力，讓學生了解加工中心主軸出廠前的整個工藝流程，增強了學生對該功能部件的求知欲。該設備降低了教師上課時的教學難度，同時還能增強學生對學習加工中心主軸產(chǎn)生濃厚的興趣，從而加強學生的專業(yè)技術水平。主軸機械部件采用BT40的加工中心主軸，適配有前后軸承、松拉刀機構，主軸與電動機采用聯(lián)軸節(jié)的形式直連。

機械拆裝實訓臺是用于機械模塊的拆裝、維修、鉗工、模具、裝配、包裝、檢測、維修、生產(chǎn)辦公等各種生產(chǎn)用途的一種多功能實訓設備。機械拆裝工作臺的桌面經(jīng)特殊處理，具有防腐、抗沖擊力強等特性。工作臺配置有方型網(wǎng)孔板，可以根據(jù)客戶需要任意放置各種不同的工具掛鉤和零件盒，該產(chǎn)品還配置有抽屜方便使用者存儲工具，方便對工具和材料的分類和使用，人性化的設計，讓學生在學習拆裝各機械模塊時，能夠養(yǎng)成將工具分類及桌面整理的好習慣，從而培養(yǎng)出符合企業(yè)5S管理的優(yōu)秀人才。桌板采用高壓合成板，表面黏貼亮光黑色熱固性樹脂高壓板，桌面四邊并以PVC長型膠條封邊，以保護桌邊不易受損、耐磨。桌面上放有主軸安裝架，安裝架內已安裝了一臺三相異步電動機，當主軸機械部件安裝完成后放置在安裝架上與三相異步電動機以聯(lián)軸節(jié)的形式直連。實訓臺還配備有電氣控制箱，箱內裝有變頻器，可用于驅動機械拆裝實訓臺上的三相異步電動機，從而帶動主軸旋轉。

電氣設計模塊：可根據(jù)實現(xiàn)功能要求，繪制原理圖。自主選用不同規(guī)格元器件進行電路設計，實現(xiàn)所需功能。電氣設計模塊上配置有變頻主軸模擬量，測頭功能連接線，方便使用。