YUY-SK18数控车床电气控制与维修实训台
近年来，随着数控技术的广泛应用，学校越来越注重培养生产、技术服务等岗位需求的实用型、技能型专门人才，进一步提高学生的动手能力和分析解决问题的能力，全面学习掌握数控系统的控制原理、数控编程、电气设计方法及安装调试与维修。但是，大多数高校面临缺乏此类的数控培训设备。为此，本公司开发了数控车床电控系统原理及调试维修实验台实习装置。使用该装置可以使学生掌握数控车床系统控制原理、电气设计方法、元器件的选择、车床电气安装及调试、故障诊断维修、零件程序编制及图形模拟加工过程等多项实验内容，达到工业生产现场实习效果。该装置采用开放式结构、模块化设计，既可用于教学、也可用于课程设计、毕业设计和实训，有利于提高学生设计数控机床电气控制系统、诊断数控设备故障的能力，使受训对象最大限度地适应和满足市场需求。该装置也可以帮助科研技术人员进一步了解数控车床结构，同时也为技术人员进行数控车床系统的二次开发提供了必要条件。该实验装置的主要器件均选用工控产品。
YUY-SK18数控车床电气控制与维修实训台
设备基本配置
1、实训台配有：四工位电动刀架1台、主轴电机与编码器1套、冷却泵1台、伺服电机2台、CK6432型车床1台及X、Z限位开关和机床零点、润滑系统1套等。
2、实验台技术参数：
a、输入电源：AC380V（三相四线制）、50HZ
b、故障考核28项
c、工作环境：温度-20
0C～40
0 C
d、整机容量：≤5kVA；
e、实验台尺寸：长×宽×高（mm）=1370 mm×750 mm×1890 mm；
一、产品结构
1、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，分九个控制单元：
（1）数控系统控制单元：要求控制台采用FANUC 0I MATE TD车床系统。
（2）伺服进给驱动控制单元：要求分X、Z轴2个轴控制子单元。每个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进给电机运行，方便学员进行操作连接。
（3）三相变频控制单元：要求本单元把各连接端子引到面板上，通过连接线的连接可控制电机运行，实现无级调速，方便学员进行操作连接。
（4）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。
（5）数控系统输入/输出控制单元：全面剖析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。
（6）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。
（7）强电输出单元：把强电部分通过端子座引出，通过延长连接线对各单元进行连接。
（8）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。
（9）故障考核模块：通过故障考核模块，老师可以随意给学生设定故障，让学生通过现象排除故障。
二、机床特点：
1、本机床底座宽大厚实，重量足、重心低、支承优，为高速高精加工提供了有力保障；并对吊装铲运进行了合理安排。
2、床身及主要部件均采用高规格的优质铸铁，通过先进的全树脂砂浇铸型工艺，极大的提高了机床结构的精度和稳定性，适应高速度、高精度加工。
3、机床关键结构件均由五面体加工中心、龙门导轨磨、专用镗车卧加等大型进口高精度数控设备加工，工艺优、精度高。
4、机床的功能部件，包括主轴、滚珠丝杠、导轨、润滑装置、刀架、联轴器、丝杠轴承等均为进口/国内名优产品，可靠耐用。
5、二轴进给系统导轨采用超音频淬头工艺，耐磨性强，精度保持性好；主轴系统结构先进，回转精度高，抗振性好，具有较高的切削性能；纵、横向采用滚珠丝杆传动；动态响应优良，整机噪音低。
6、滚珠丝杠的结构，可完成精准的移动及定位，摩擦小、速度快、寿命长。
7、二轴滚珠丝杠均采用预拉伸安装，提高了丝杠的刚度，最大限度地减少由于高速运转热变形引起的误差。
8、滚珠丝杠轴承为进口专用丝杠轴承，极大的提高了进给轴的轴向刚性、精度和抗冲击力。
9、滚珠丝杠与交流伺服电机轴采用弹性联轴器进行无间隙直联传动，保证机械运动的准确定位。
10、配置自动润滑系统，对导轨和滚珠丝杠进行定时定量润滑。提高了机床加工精度和使用寿命。
11、机床配置全防护罩，采用整体的钣金防护底盘，加以得当的水油电气处理，整体新颖美观、可靠实用，
12、采用独立冷却水箱，铁屑及冷却液回收方便，无飞溅渗漏现象，为工厂管理和工作区域的卫生提供了有力的保障。可随时快速排屑，节省时间人力。
13、数控系统及驱动单元均为著名品牌的成熟产品；PLC历经多年应用，安全可靠；机床电气设计精当、工艺规范、电器均为国内外品牌，故障低、经久耐用。
14、机床装配工艺精细，运动部分经激光干涉仪和球杆仪补正精度，大大提高了机床运行精度，机械精度远优于国标。
15、YUY-6432型卧式数控车床采用机电一体化设计，外形美观，结构合理，用途广泛，操作方便。该机床可实现自动控制，能够完成车削多种零件的内外圆，端面、切槽、任意锥面、球面及公、英制圆柱、圆锥螺纹等工序。并配有完备的S．T．M功能，可发出和接收多种信号，控制自动加工过程。该机床床身导轨采用超音频淬头工艺，耐磨性强，精度保持性好；主轴系统结构先进，回转精度高，抗振性好，具有较高的切削性能；纵、横向采用滚珠丝杆传动；动态响应优良，整机噪音低。该机床对于大、中、小批量、多品种、多规格零件的轮番加工有较强的适应能力，尤其是加工圆锥面、圆球面、螺纹等特形零件更能显示出它效率高、质量稳定可靠的优越性。
三、人 员 培 训
|
序号 |
项目 |
培训内容 |
|
1 |
编程 |
程式组成、坐标系介绍、五大机能介绍及讲解
指令特别介绍讲解
综上内容举例讲解 |
|
学员练习编程 |
|
2 |
操作 |
机床整体结构、开机步骤、操作面板按键功能介绍
加工程式编辑、操作讲解、学员练习编辑程式 |
刀具补正方法及工件移动设定讲解及学员练习
程式测试步骤讲解及学员练习
DNC操作方法及学员联系
机床操作注意事项及防撞车注意事项 |
|
3 |
机械维护 |
机械结构介绍
·主轴结构介绍
·X、Z轴结构介绍
·换刀机构介绍
·冷却及润滑系统结构介绍 |
常见机械故障及维护：
·主轴异声
·换刀动作分解
·X轴异声及方向尺寸不准
·Z轴异声及方向尺寸不准
·撞车处理过程 |
|
4 |
电器维护 |
常见电器元件及符号介绍
基本电器知识介绍
机床CNC电器控制图讲解 |
常见电器故障排除
·常见处理方法
·伺服报警处理
·模组及主机板指示灯说明
参数含义及修改方法 |
|
5 |
测试 |
程式操作测试 ：机械、电器维护 |
四、车床主要参数：
|
*车床床身形式 |
整体式床身 |
|
*床身上最大工件回转直径 |
≥320mm |
|
*最大工件长度（顶尖距） |
≥500mm |
*最大工件
加工直径 |
床身 |
≥320mm |
|
拖板 |
≥165mm |
|
*最大工件加工长度 |
≥450mm |
|
主轴头形式/锥度/锥孔 |
MT5 |
|
*主轴通孔直径 |
≥Φ60mm |
|
*主轴转速 (变频无级) |
≥50～2500/rpm |
|
*主轴功率 |
≥4KW |
|
快速移动速度 X/Z轴 |
≥6000/8000mm/min |
|
*拖板最大行程 X/Z轴 |
≥230/480mm |
|
*电动刀架形式及装刀数 |
≥立式 4工位 |
|
刀杆截面尺寸 |
≥20×20mm |
|
*定位精度 X/Z轴 |
≤0.02/0.03mm |
|
*重复定位精度 X/Z轴 |
≤0.01/0.016mm |
|
*工件加工精度 |
IT6～ IT7 |
|
*工件表面粗糙度 |
Ra1.6 |
|
顶尖套简内孔锥度 |
≥莫氏4号 |
|
顶尖套筒最大移动量 |
≥100 mm |
|
横向最大移动量 |
±10mm |
|
外形尺寸 |
≥2000×1300×1700 mm |
|
机床净重量 |
≥1400KG |
五、通过该实验台可完成以下实验实习项目
1、数控机床编程操作加工实训
2、数控系统及伺服单元机床系统参数调整实训
3、PLC编程、逻辑控制实训
4、伺服驱动电路实训
5、交流变频调速实训
6、数控系统的安装、调试实训
7、数控机床故障诊断实训（机床检测元件、主轴单元、进给单元等）
8、数控各单元的连接、控制实训
9、四工位刀架正反转控制原理实训
10、低压电气元件的原理、性能和接线
11、数控系统与电脑通过RS232接口通讯实训
12、数控机床报警识别实训
13、数控机床启动初始化、数据备份实训
14、数控系统及伺服单元机床数据及软故障设置、排除实训
15、数控机床半闭环控制实训
16、输入输出接口定义、设置及调试实训
17、机床参考点的设置实训
18、机床正负限位实训
19、机床丝杆螺距补偿实训
20、机床反向间隙补偿实训
六、配置清单
|
序号 |
材料名称与规格型号 |
数量 |
单位 |
|
1 |
数控系统（采用日本FANUC 0I MATE TD） |
1 |
台 |
|
2 |
机床实训控制台（采用铁质钣金喷塑结构） |
1 |
台 |
|
3 |
CK6432型数控车床 |
1 |
台 |
|
4 |
手摇脉冲发生器（手轮）（安装在面板上） （FANUC原装） |
1 |
台 |
|
5 |
冷却泵电机 |
1 |
台 |
|
6 |
三相交流伺服电机 (安装在机床上) （βis系列原装） |
2 |
台 |
|
7 |
交流伺服单元（安装在面板上） （FANUC原装配套） |
3 |
台 |
|
8 |
X、Z轴正负限位、机床回零开关（安装在机床上） |
2 |
只 |
|
9 |
变频器 |
1 |
台 |
|
10 |
主轴电机（安装在机床上） |
1 |
台 |
|
11 |
电压表6L2（0~450V）（安装在面板上） |
1 |
只 |
|
12 |
电压表85L17（0~450V）（安装在面板上） |
1 |
只 |
|
13 |
24V数字直流电压表（安装在面板上） |
2 |
只 |
|
14 |
灭弧器31TX1-31A03（安装在面板上） |
1 |
只 |
|
15 |
交流接触器CJX1-22（安装在面板上） （正泰） |
2 |
只 |
|
16 |
直流继电器MY2N（安装在面板上） |
4 |
只 |
|
17 |
KT18-32（安装在面板上） |
3 |
只 |
|
18 |
断路器DZ47-60-C5（安装在面板上）（正泰） |
2 |
只 |
|
19 |
漏电保护器DZ47LE-32（安装在柜上）（正泰） |
1 |
只 |
|
20 |
EL（安装在面板上） |
1 |
只 |
|
21 |
风机（安装在柜内）（安装在面板上） |
2 |
只 |
|
22 |
急停开关（强电）（安装在面板上） |
1 |
只 |
|
23 |
急停开关（驱动）（安装在副面板上） |
1 |
只 |
|
24 |
钥匙开关（安装在副面板上） |
1 |
只 |
|
|
风机开关（安装在面板上） |
1 |
只 |
|
25 |
照明开关（安装在面板上） |
1 |
只 |
|
26 |
单相电源插座（安装在柜上） |
1 |
只 |
|
27 |
RS232通讯模块（安装在柜侧面） |
1 |
只 |
|
28 |
电源指示灯（安装在柜上） |
1 |
只 |
|
29 |
信号连接线（安装在面板上） |
54 |
条 |
|
30 |
强电连接线（安装在面板上） |
26 |
条 |
|
31 |
直流24V电源（安装在柜内） |
2 |
台 |
|
32 |
650W变压器（安装在柜内） |
1 |
台 |
|
33 |
1500W变压器（安装在柜内） |
1 |
台 |
|
34 |
12W变压器（安装在柜内） |
1 |
台 |
|
35 |
钥匙（每套2把） |
1 |
套 |
|
36 |
CAD/CAM和通讯软件光盘 |
1 |
张 |
|
37 |
FAUNC用户手册 |
1 |
本 |
|
38 |
参数说明书 |
1 |
本 |
|
39 |
维修说明书 |
1 |
本 |
|
40 |
实训台指导书 |
1 |
本 |
|
41 |
实验台故障电路图 |
1 |
本 |
|
42 |
故障点操作模块（安装在控制台上带门锁） |
1 |
套 |
七、机床附件
|
序号 |
名称 |
数量 |
备注 |
|
|
1 |
三爪卡盘(200) |
1个 |
已装在机床上 |
|
|
2 |
卡盘正爪 |
1副 |
已装在卡盘上 |
|
|
3 |
卡盘反爪 |
1副 |
随机 |
|
|
4 |
卡盘扳手 |
1把 |
随机 |
|
|
5 |
机床垫铁 |
6只 |
随机 |
|
|
6 |
死顶尖 |
1只 |
随机 |
|
|
7 |
刀架扳手 |
1把 |
随机 |
|
|
8 |
四工位电动刀架 |
1台 |
已装在机床上 |
|
|
9 |
刀垫片 |
1盒 |
随机 |
|
|
10 |
车刀 |
4把 |
随机 |
|
|
11 |
尾架扳手(呆扳手) |
1把 |
随机 |
|
|
12 |
塑料棒（试件） |
1箱 |
随机 |
|
|
13 |
螺丝刀 |
2把 |
随机 |
|
|
14 |
内六角扳手 |
1套 |
随机 |
|
友情提示：
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