數(shù)控車床電氣控制與維修實(shí)訓(xùn)臺(tái)（西門子）|機(jī)床電氣技能實(shí)訓(xùn)考核裝置

 數(shù)控車床電氣控制與維修實(shí)訓(xùn)臺(tái)由實(shí)訓(xùn)臺(tái)和半實(shí)物組成，能完成數(shù)控系統(tǒng)的安裝調(diào)試、參數(shù)設(shè)置、 PLC 編程、故障診斷與維修、數(shù)控車床裝配調(diào)試、數(shù)控編程與加工操作等到多項(xiàng)教學(xué)實(shí)訓(xùn)。 

◆系統(tǒng)采用開放式結(jié)構(gòu)，將一臺(tái)數(shù)控車床電控系統(tǒng)在實(shí)訓(xùn)臺(tái)上進(jìn)行分解展示，模塊化設(shè)計(jì)，將數(shù)控系統(tǒng)接口信號(hào)在各模塊上展開，信號(hào)可測(cè)量?！魯?shù)控系統(tǒng)單元采用 西門子 802C 數(shù)控系統(tǒng)。
◆半實(shí)物數(shù)控車床具有一定的車削能力，可對(duì)有機(jī)玻璃、塑料等材料進(jìn)行簡(jiǎn)單車削加工，具有真實(shí)數(shù)控車床的機(jī)械運(yùn)動(dòng)， X 、 Z 進(jìn)給軸采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并設(shè)計(jì)有正負(fù)限位，參考點(diǎn)等開關(guān)，主軸采用三相異步電機(jī)變頻控制，由三菱變頻器驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速控制 。

一、數(shù)控車床電氣控制與維修實(shí)訓(xùn)臺(tái)（西門子）|機(jī)床電氣技能實(shí)訓(xùn)考核裝置產(chǎn)品組成部分

數(shù)控車床智能實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備由數(shù)控控制臺(tái)和實(shí)訓(xùn)車床部件組成實(shí)訓(xùn)考核教學(xué)設(shè)備。系統(tǒng)采用 西門子 802S 車床數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控車床的 X 、 Z 軸由伺服電機(jī)控制，在二座標(biāo)工作臺(tái)上運(yùn)動(dòng)演示，主軸由三菱變頻器控制，并帶有光電編碼器， X 、 Z 軸拖板采用滾珠絲桿進(jìn)行傳動(dòng)，刀架為四工位電動(dòng)刀架，學(xué)生可以學(xué)習(xí)到 西門子 802S 伺服電機(jī)的控制、變頻器控制、電動(dòng)刀架、霍爾元件、接近開關(guān)的原理和 PLC 指令、編程、接線及在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用等及數(shù)控車床編程、加工、維修。

數(shù)控控制臺(tái)提供一套完整的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)擁有完整的 西門子 802C 數(shù)控技術(shù)的系統(tǒng)，控制臺(tái)全面剖析了 西門子 802C 系統(tǒng)的控制原理和結(jié)構(gòu)，按符合真實(shí)數(shù)控設(shè)備的要求進(jìn)行電氣連接，可以帶動(dòng)實(shí)訓(xùn)機(jī)床進(jìn)行數(shù)控加工；同時(shí)數(shù)控控制臺(tái)在控制系統(tǒng)內(nèi)部提供數(shù)控機(jī)床常見故障的設(shè)定、維修、考核等電路故障系統(tǒng)，該故障系統(tǒng)提供全開放的端子接口，可以設(shè)置電路故障、主要器件故障、 PLC 故障及操作系統(tǒng)內(nèi)部故障，供學(xué)生進(jìn)行測(cè)量，判斷。由教師設(shè)定故障，學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量排故，也可以實(shí)現(xiàn)斷電測(cè)量進(jìn)行排故，提高學(xué)生解決問題的能力。

•  數(shù)控車床電氣控制與維修實(shí)訓(xùn)臺(tái)（西門子）|機(jī)床電氣技能實(shí)訓(xùn)考核裝置產(chǎn)品突出特點(diǎn) :

本公司具有多年生產(chǎn)數(shù)控的經(jīng)驗(yàn)，因此對(duì) 西門子 802S 數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行全面剖析展示到面板上，把數(shù)控車床的功能全部采用接插件控制。所有控制單元控制方法如下：

•  實(shí)驗(yàn)臺(tái)展示通用車床控制線路全局圖，學(xué)員可以把此圖作為設(shè)計(jì)電路的示范圖，以便更加深入了解數(shù)控車床的控制方法。 .

•  西門子 802C 數(shù)控系統(tǒng)：本實(shí)驗(yàn)臺(tái)把 西門子 802S 數(shù)控系統(tǒng)的控制接口擴(kuò)展到實(shí)驗(yàn)臺(tái)的面板上，再用接線端子可引接到各個(gè)模塊板上進(jìn)行控制。

•  三相變頻控制單元：通過接插線連接到數(shù)控系統(tǒng)上進(jìn)行變頻控制，增加學(xué)員的動(dòng)手能力，增加對(duì)控制過程中的故障問題有更多的了解和分析。

•  伺服驅(qū)動(dòng)控制單元：通過接插線連接到數(shù)控系統(tǒng)上進(jìn)行伺服驅(qū)動(dòng)控制，增加學(xué)員的動(dòng)手能力，讓學(xué)員對(duì)伺服控制器有個(gè)全面的了解和分析能力。

•  四工位電動(dòng)刀架控制單元：通過接插線連接到數(shù)控系統(tǒng)上進(jìn)行換刀控制，增加學(xué)員的動(dòng)手能力，讓學(xué)員對(duì)自動(dòng)刀架的控制過程和原理有更全面的了解。

•  手脈單元：通過接插線連接到數(shù)控系統(tǒng)上進(jìn)行手動(dòng)控制機(jī)床座標(biāo)運(yùn)動(dòng)

•  實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目與考核的功能

3 ． 1 高級(jí)技師綜合訓(xùn)練項(xiàng)目

•  對(duì)讀懂高速、精密設(shè)備與數(shù)控銑床的電氣系統(tǒng)原理進(jìn)行訓(xùn)練；

•  利用故障點(diǎn)設(shè)置，訓(xùn)練排除復(fù)雜數(shù)控電氣疑難故障；

•  訓(xùn)練學(xué)員組織人員進(jìn)行工作能力；

•  訓(xùn)練學(xué)員對(duì)機(jī)械、電氣、工藝、管理綜合解決能力，能夠協(xié)調(diào)各專業(yè)人才進(jìn)行工作；

•  訓(xùn)練對(duì)高速、精密設(shè)備與數(shù)控銑床電氣系統(tǒng)測(cè)繪能力；

•  訓(xùn)練對(duì)數(shù)控、伺服、 PLC 等新知識(shí)進(jìn)行綜合創(chuàng)新應(yīng)用能力；

•  對(duì)復(fù)雜數(shù)控難點(diǎn)如抗干擾進(jìn)行實(shí)際解決能力實(shí)訓(xùn)；

•  對(duì)復(fù)雜數(shù)控設(shè)備進(jìn)行大修、維護(hù)工藝編制實(shí)訓(xùn)；

•  對(duì)數(shù)控設(shè)備的原理圖、接線圖、施工圖進(jìn)行設(shè)計(jì)的訓(xùn)練；

•  對(duì)舊設(shè)備進(jìn)行設(shè)備選型、施工和綜合調(diào)試能力訓(xùn)練；

3 ． 2 專業(yè)知識(shí)訓(xùn)練項(xiàng)目

1 ）變頻控制技術(shù)

•  變頻器電氣回路設(shè)計(jì)與連接操作實(shí)驗(yàn)；

•  變頻器參數(shù)設(shè)置與手動(dòng)操作控制實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；

•  變頻器故障查找、排除實(shí)驗(yàn)；

2 ）交流伺服電機(jī)控制技術(shù)

•  交流伺服電氣回路設(shè)計(jì)與連接操作實(shí)驗(yàn)；

•  交流伺服參數(shù)設(shè)置與手動(dòng)操作控制實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；

•  交流伺服故障查找、排除實(shí)驗(yàn)；

•  交流伺服驅(qū)動(dòng)電子齒輪設(shè)置實(shí)驗(yàn)；

3 ）綜合控制技術(shù)

•  綜合自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)及原理項(xiàng)目；

•  *驅(qū)動(dòng)技術(shù)的綜合設(shè)計(jì)與控制；

•  傳感器與電氣原理和接線實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；

•  電工設(shè)備安裝與維護(hù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 ；

4 ）數(shù)控控制技術(shù)

•  數(shù)控機(jī)床電氣回路的原理與設(shè)計(jì)

•  數(shù)控機(jī)床電氣回路的整體接線與調(diào)試

•  數(shù)控機(jī)床電氣回路的故障檢測(cè)和排除技術(shù)

•  限位傳感器接線和維修

•  變頻調(diào)速綜合實(shí)驗(yàn)和維修技術(shù)

•  伺服系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)（包括電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器和控制器），伺服系統(tǒng)系統(tǒng)選型和電纜連接

•  數(shù)控控制器的操作和使用

•  數(shù)控控制器的軟件編程與開發(fā)

5 ）可編程控制器技術(shù)

•  可編程控制器原理與硬件認(rèn)識(shí)；

•  數(shù)控機(jī)床可編程控制器程序設(shè)計(jì)與維護(hù)；

•  數(shù)控機(jī)床可編程控制器硬件電氣回路故障檢測(cè)與排除；

6) 數(shù)控車床智能實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備 對(duì)電氣設(shè)備維修提供的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目有：

•  主軸變頻單元的調(diào)試運(yùn)行與故障診斷實(shí)驗(yàn)

•  交流步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行與故障診斷實(shí)驗(yàn)

•  數(shù)控車床電氣控制設(shè)計(jì)與分析實(shí)驗(yàn)

•  電動(dòng)刀架控制原理實(shí)驗(yàn)及接線與故障診斷實(shí)驗(yàn)

•  數(shù)控車床系統(tǒng)控制機(jī)床螺紋加工實(shí)驗(yàn)

•  數(shù)控車床的冷卻與照明及故障診斷實(shí)驗(yàn)

•  數(shù)控車床電子手輪實(shí)驗(yàn)

•  變頻器 U ， V ， W ，外部開路；

•  驅(qū)動(dòng)電源，外部開路；

•  主軸電機(jī)電源（ 380V ） ，外部開路；

•  刀架鎖緊電源，外部開路；

•  驅(qū)動(dòng)電源，外部開路；

•  工作燈電源（ 24V ），外部開路；

•  主軸正轉(zhuǎn)信號(hào)（ 24V ）電源，外部開路；

•  冷卻信號(hào)（ 24V ）電源，外部開路；

•  刀架鎖緊信號(hào)電源，外部開路；

•  X 正限信號(hào)，外部開路；

•  X 零點(diǎn)信號(hào)，外部開路；

•  Z 零點(diǎn)信號(hào)，外部開路；

•  Z 負(fù)限位信號(hào)，外部開路；

•  0V 電源，外部開路；

•  主軸模擬量，外部開路；

•  T1 號(hào)刀具信號(hào)，外部開路；

•  T3 號(hào)刀具信號(hào)，外部開路；

•  刀架反轉(zhuǎn)信號(hào)，外部開路；

•  變壓器電源，外部開路；

•  主軸編碼器 A+ 信號(hào)，外部開路；

•  關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部開路參數(shù)設(shè)計(jì)這里暫不作說明（因參數(shù)太多）

7) 數(shù)控車床智能實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備 對(duì)零件加工提供的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目有：

•  數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)和控制工作原理；

•  車削零件外圓程序的編寫；

•  車削多臺(tái)階外圓程序的編寫；

•  車削圓弧程序的編寫

•  車削斜面程序的編寫

•  車削螺紋程序的編寫；

•  循環(huán)指令編程實(shí)訓(xùn)；

•  數(shù)控系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)通訊實(shí)訓(xùn)；

•  CAD/CAM 自動(dòng)編程實(shí)訓(xùn) ( 配合計(jì)算機(jī)和軟件 ) ；

8 ）臺(tái)式小車床主要參數(shù)：

● 床身zui大回轉(zhuǎn)直徑 250mm

● zui大切削長(zhǎng)度 250 mm

● 主軸通孔直徑 40 mm

●電動(dòng)刀架 4 工位

● 主軸轉(zhuǎn)速 100-1500rpm

● 主軸電機(jī)功率 750W

● 加工螺紋 0.4 -4.0mm

●外形尺寸 112 0 × 590 × 600 mm

 五、數(shù)控控制臺(tái)布局的*特點(diǎn)：

•  本控制柜整體外殼為鐵質(zhì)鈑金噴塑結(jié)構(gòu)，堅(jiān)固耐用。輸入三相四線制 380V 交流電源。

•  柜體下面部分設(shè)計(jì)有兩扇活動(dòng)門，打開門里面空間寬敞，可安放儀器或其它物品；

•  柜體中間部分，左邊裝有總電源開關(guān)帶漏電保護(hù)功能，總電源指示，柜體內(nèi)部風(fēng)機(jī)開關(guān)等；右邊安裝有一扇外翻的故障門，有鑰匙鎖上，設(shè)計(jì)比較隱蔽。打開故障門里面有 28 個(gè)考核開關(guān)，具備 28 項(xiàng)單項(xiàng)故障設(shè)計(jì)。

•  柜體上面部分是控制臺(tái)的主控制區(qū)域，它分為多個(gè)主控制單元：

•  數(shù)控系統(tǒng)控制單元：本單元是整個(gè)控制臺(tái)的大腦，本控制臺(tái)采用 西門子 802C 系統(tǒng)；也可根據(jù)客戶實(shí)際要求進(jìn)行選型配置。

•  伺服驅(qū)動(dòng)控制單元：它分 X 、 Z 兩個(gè)軸控制子單元。每個(gè)單元分別剖析了伺服驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖、控制方式和接線方法等。本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電機(jī)運(yùn)行，方便學(xué)員進(jìn)行操作連接。

•  三相變頻控制單元：剖析變頻控制原理，控制方式和接線方法等?？刂谱冾l器功率為 0.75KW ，本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電機(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，方便學(xué)員進(jìn)行操作連接。

•  四工位電動(dòng)刀架控制單元：剖析電動(dòng)刀架控制原理，控制方式和接線方法等。本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刀架，方便學(xué)員進(jìn)行操作連接。

•  數(shù)控機(jī)床控制線路全局圖：把數(shù)控機(jī)床的強(qiáng)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(gè)示范，以便學(xué)員能更加方便操作維修機(jī)床。

•  數(shù)控系統(tǒng)輸入 / 輸出控制單元：全面剖析了數(shù)控系統(tǒng)控制機(jī)床的原理與特點(diǎn)，內(nèi)容包括伺服模擬信號(hào)輸入 / 輸出；主軸變頻信號(hào)模擬量輸出控制；四工位電動(dòng)刀架控制、主軸編碼器控制、冷卻控制、機(jī)床零點(diǎn)信號(hào)控制、機(jī)床限位信號(hào)控制等。

•  強(qiáng)電元器件安裝區(qū)：把所有強(qiáng)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(xiǎn)管、三相滅弧器等。

•  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(cè)電源工作情況；用開關(guān)來控制及保護(hù)電路。

•  數(shù)控控制臺(tái)技術(shù)性能：

● 、輸入電源：三相五線制 380V ± 10% 50Hz ； 交流電源。

●、漏電保護(hù)：缺相自動(dòng)保護(hù)、過載保護(hù)；漏電動(dòng)作電流≤ 30mA ；具有接地保護(hù)。

●、 結(jié)構(gòu)：考核柜為鐵質(zhì)鈑金噴塑結(jié)構(gòu)，堅(jiān)固耐用；

● 、工作環(huán)境：溫度 -10 0 -+ 40 0 C 。

● 、整機(jī)功耗：＜ 3KW

● 、 實(shí)訓(xùn)臺(tái)外形尺寸： 137cm×60cm×189cm ，

•  數(shù)控車床智能實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備 的配置