數(shù)控機(jī)床四合一電氣控制實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

一、概述：

數(shù)控機(jī)床四合一電氣控制實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)（西門子802C系統(tǒng)）可以使學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)控制原理、電氣設(shè)計(jì)方法、元器件的選擇、機(jī)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(guò)程等多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)效果。該設(shè)備采用開放式結(jié)構(gòu)、模塊化設(shè)計(jì)，既可用于教學(xué)、也可用于課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)訓(xùn)，有利于提高學(xué)生設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)、診斷數(shù)控設(shè)備故障的能力，使受訓(xùn)對(duì)象最大限度地適應(yīng)和滿足市場(chǎng)需求。

二、產(chǎn)品組成部分

數(shù)控機(jī)床四合一電氣控制實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)由數(shù)控控制臺(tái)和三坐標(biāo)演示平臺(tái)等部件組成實(shí)訓(xùn)考核教學(xué)設(shè)備。系統(tǒng)采用西門子802C數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床的X、Y、Z軸由伺服電機(jī)控制，主軸電機(jī)由變頻器控制，并帶有光電編碼器，冷卻泵電機(jī)，三坐標(biāo)演示平臺(tái)X、Y、Z軸拖板采用滾珠絲桿進(jìn)行傳動(dòng)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上還配有模擬六工位刀架模塊，學(xué)生可以學(xué)習(xí)到802C伺服電機(jī)的控制、變頻器控制、四工位電動(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、數(shù)控車床編程、銑削加工機(jī)床編程、車削加工中心C軸編程、維修等。

三、實(shí)訓(xùn)臺(tái)配置

1、由控制屏和實(shí)訓(xùn)桌及演示平臺(tái)桌組成。控制臺(tái)為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板；實(shí)訓(xùn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板。演示平臺(tái)桌為密度板制作。

2、三相380V交流電源供電，漏電保護(hù)器控制總電源，控制屏的供電由鑰匙開關(guān)和啟停開關(guān)控制。電壓表監(jiān)控電網(wǎng)電壓，電流表監(jiān)控設(shè)備工作總電流，并設(shè)有指示燈指示和保險(xiǎn)絲保護(hù)。

3、數(shù)控系統(tǒng)單元：“SINUMERIK 802C base line"數(shù)控系統(tǒng)，可控制3個(gè)模擬量控制進(jìn)給軸和1個(gè)模擬主軸及C軸。

4、驅(qū)動(dòng)模塊：X/Y/Z/C進(jìn)給軸采用交流伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成半閉環(huán)系統(tǒng)。

5、三相交流伺服電機(jī)直接安裝在三坐標(biāo)演示平臺(tái)上，與滾珠絲桿通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)接，便于觀察電機(jī)運(yùn)動(dòng)。 演示效果逼真與實(shí)際機(jī)床無(wú)異。

6、主軸模塊：主軸電機(jī)采用變頻器控制，并設(shè)計(jì)有主軸編碼器與它通過(guò)同步帶進(jìn)行連接，用于速度反饋。

7、刀架控制模塊：展現(xiàn)車床四工位電動(dòng)刀架和六工位模擬加工中心刀庫(kù)（車削中心刀庫(kù)）的電控原理。

四、實(shí)訓(xùn)臺(tái)總體布局方案：

1、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。

2、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；

3、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，有專用鑰匙鎖上，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)。

4、柜體上面部分是控制臺(tái)的主控制區(qū)域，它分8個(gè)主控制單元：

⑴ 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)；通過(guò)電腦平臺(tái)進(jìn)行更換控制軟件，實(shí)現(xiàn)車床軟件、銑床軟件、銑削中心軟件、車削中心軟件等不同界面的操作。

⑵ 全數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)控制單元：它分X、Y、Z三個(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(guò)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。

⑶ 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。本單元把各連接端子引到面板上，通過(guò)連接線的連接并可控制電機(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，方便學(xué)員進(jìn)行操作連接。

⑷ 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(lái)，作為一個(gè)示范，以便學(xué)員能更加方便操作維修機(jī)床。

⑸ 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；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。

⑹ 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。

⑺ 強(qiáng)電輸出單元：把強(qiáng)電部分通過(guò)端子座引出，通過(guò)延長(zhǎng)連接線對(duì)各單元進(jìn)行連接。

⑻ 開關(guān)控制和電壓電流指示單元：通過(guò)電壓表和電流表來(lái)檢測(cè)電源工作情況；用開關(guān)來(lái)控制及保護(hù)電路。

五、產(chǎn)品特點(diǎn)：

1、具有數(shù)控車床、車削中心、數(shù)控銑床、加工中心等數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試、參數(shù)設(shè)置、PLC編程、故障診斷與維修、數(shù)控編程操作等功能。不同機(jī)床的切換通過(guò)裝載西門子提供的軟件或進(jìn)行PLC編程實(shí)現(xiàn)

2、該裝置采用開放式結(jié)構(gòu)：將802C系統(tǒng)的控制邏輯輸入/輸出接口進(jìn)行全面分解展示，并用端子形式引出，再用接線端子可引接到各個(gè)模塊板上進(jìn)行控制。方便學(xué)員進(jìn)行判斷、測(cè)量。

3、模塊化設(shè)計(jì)，既可用于教學(xué)、也可用于課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)訓(xùn)，有利于提高學(xué)生設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)、診斷數(shù)控設(shè)備故障的能力，使受訓(xùn)對(duì)象最大限度地適應(yīng)和滿足市場(chǎng)需求。

4、設(shè)計(jì)有專門的故障設(shè)置區(qū)和排故操作單元。該故障系統(tǒng)提供全開放的端子接口，教師在故障設(shè)置區(qū)通過(guò)開關(guān)設(shè)置故障；學(xué)生通過(guò)對(duì)故障的在線分析判斷、測(cè)量進(jìn)行排故操作。

六、產(chǎn)品特色：

1、實(shí)驗(yàn)臺(tái)展示通用機(jī)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。.

2、西門子802C數(shù)控系統(tǒng)：本實(shí)驗(yàn)臺(tái)把802C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。

3、三相變頻控制單元：通過(guò)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(guò)程中的故障問(wèn)題有更多的了解和分析。

4、 全數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)控制單元：通過(guò)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。

5、四工位電動(dòng)刀架控制單元：通過(guò)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(guò)程和原理有更全面的了解。

6、手脈單元：通過(guò)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)