SD－802CMB數控銑床電氣控制與維修實訓臺

 

(半實物)

    近年來，隨著數控技術的廣泛應用，學校越來越注重 培養生產、技術服務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，全面學習掌握數控系統的控制原理、數控編程、電 氣設計方法及安裝調試與維修。但是，大多數高校面臨缺乏此類的數控培訓設備。為此，本公司開發了數控車床電控系統原理及調試維修實驗臺實習裝置。使用該裝 置可以使學生掌握數控銑床系統控制原理、電氣設計方法、元器件的選擇、銑床電氣安裝及調試、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 容，達到工業生產現場實習效果。該裝置采用開放式結構、模塊化設計，既可用于教學、也可用于課程設計、畢業設計和實訓，有利于提高學生設計數控機床電氣控 制系統、診斷數控設備故障的能力，使受訓對象最大限度地適應和滿足市場需求。該裝置也可以幫助科研技術人員進一步了解數控銑床結構，同時也為技術人員進行 數控銑床系統的二次開發提供了必要條件。該實驗裝置的主要器件均選用工控產品。

一、產品組成部分

   SD－802CMB數控銑床電氣控制 與維修實訓臺由數控控制臺和實訓銑床部件(三坐標)組成實訓考核教學設備。系統采用西門子802C銑床數控系統，數控銑床的X、Y、Z軸由伺服電機控制， 主軸由變頻器控制，X、Y、Z軸拖板采用滾珠絲桿進行傳動，學生可以學習到西門子802C伺服電機的控制、變頻器控制、霍爾元件、接近開關的原理和PLC 指令、編程、接線及在數控機床中的應用等及數控銑床編程、加工、維修。

數控控制臺提供一套完整的控制系統，控制系統擁有 完整的西門子802C數控技術的系統，控制臺全面剖析了西門子802C系統的控制原理和結構，按符合真實數控設備的要求進行電氣連接，可以帶動實訓機床進 行數控加工；同時數控控制臺在控制系統內部提供數控機床常見故障的設定、維修、考核等電路故障系統，該故障系統提供全開放的端子接口，可以設置電路故障、 主要器件故障、PLC故障及操作系統內部故障，供學生進行測量，判斷。由教師設定故障，學生可以實現在線測量排故，也可以實現斷電測量進行排故，提高學生 解決問題的能力。

二、產品突出特點:

本公司具有多年生產數控的經驗，因此對西門子控系統內部進行全面剖析展示到面板上，把數控銑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：

1、實驗臺展示通用銑床控制線路全局圖，學員可以把此圖作為設計電路的示范圖，以便更加深入了解數控銑床的控制方法。.

2、西門子802C數控系統：本實驗臺把西門子802C數控系統的控制接口擴展到實驗臺的面板上，再用接線端子可引接到各個模塊板上進行控制。

3、三相變頻控制單元：通過接插線連接到數控系統上進行變頻控制，增加學員的動手能力，增加對控制過程中的故障問題有更多的了解和分析。

4、伺服驅動控制單元：通過接插線連接到數控系統上進行伺服驅動控制，增加學員的動手能力，讓學員對伺服控制器有個全面的了解和分析能力。

5、 手脈單元：通過接插線連接到數控系統上進行手動控制機床座標運動

三、 實訓的功能

1、SD－802CMB數控銑床電氣控制與維修實訓臺提供的實訓項目有：

1)  變頻器U，V，W，外部開路；

2)  驅動電源，外部開路；

3)  X軸伺服電機電源(U、V端) ，外部開路；

4)  冷卻電機接口電源外部開路；

5)   24V信號電源，外部開路；

6)   繼電器線圈電源，外部開路；

7)   工作燈電源（24V），內部開路；

8)   手輪A＋信號，外部開路；

9)   手輪5V信號電源，外部開路；

10)  Y軸正限位信號，外部開路；

11)  Y軸負限位信號，外部開路；

12)  Y軸零位信號，外部開路；

13)  Z軸正限信號，外部開路；

14)  Z軸零位信號，外部開路；

15)  Z軸負限位信號，外部開路；

16)  限位接口0V信號線電源，外部開路；

17)  系統變頻器正轉(FWD)信號，外部開路；

18)  系統變頻器反轉(REV)信號，外部開路；

19)  主軸模擬量，外部開路；

20)  變頻器正反轉信號公共端COM，外部開路；

21)  急停信號，外部開路；

22)  KM2線圈電源，外部開路；

23)  數控系統主軸接口正轉信號輸出，外部開路；

24)  數控系統主軸接口反轉信號輸出，外部開路；

25)  變壓器電源，外部開路；

26)  直流模塊電源，外部短路；

27)  冷卻控制信號，外部開路；

28)  KM3、KM1繼電器線圈電源，外部開路；

29)  主軸模擬量輸入/輸出(參數30130號)，內部開路；

30)  主軸編碼器脈沖(參數31020)，內部開路；

31)  減速開關生效(參數34000)，內部開路；

32)  減速開關方向生效(參數34010)，內部開路；

33)  減速開關速度生效(參數34040)，內部開路；

34)  參考點定位速度生效(參數34070)，內部開路；

35)  軸負軟限位設定生效(參數36100)，內部開路；

36)  軸正軟限位設定生效(參數36110)，內部開路；

37)  反向間隙補償生效(參數32450)，內部開路；

38)  機床絲桿螺距設計生效(參數31030)，內部開路；

39)  伺服電機編碼器脈沖設計生效(參數31020)，內部開路；

40)  伺服電機最大速度設計生效(參數32000)；內部開路；

41)  系統點動速度快速生效(參數32010)，內部開路；

42)  系統點動速度生效(參數32020)，內部開路；

43)  系統控制類型設計生效(參數14510-16)，內部開路；

44)  系統驅動控制類型設計生效(參數14510-17)，內部開路；

45)  系統控制刀位數設計生效(參數14510-20)，內部開路；

46)  系統控制換刀監控時間設計生效(參數14510-21)，內部開路；

47)  系統控制刀架卡緊時間設計生效(參數14510-22)，內部開路；

48)  系統控制刀架是否有效(參數14512-11-7)，內部開路；

49)  系統主軸是否有效(參數14512-11-6)，內部開路；

50)  系統冷卻是否有效(參數14512-11-0)，內部開路；

51)  系統屏蔽急停有效(參數14512-16-0)，內部開路；

52)  系統點動鍵定義X+鍵(參數14510-26)，內部開路；

53)  系統點動鍵定義X-鍵(參數14510-27)，內部開路；

54)  系統點動鍵定義Y+鍵(參數14510-28)，內部開路；

55)  系統點動鍵定義Y-鍵(參數14510-29)，內部開路；

56)  系統點動鍵定義Z+鍵(參數14510-30)，內部開路；

57)  系統點動鍵定義Z-鍵(參數14510-31)，內部開路；

2、FC－802C型數控銑床綜合實訓考核裝置對零件加工提供的實訓項目有：

1) 數控銑床的結構和工作原理；

2)  常用夾具的認識和使用；

3)  銑削零件平面程序的編寫；

4)  銑削多臺階平面程序的編寫；

5)  銑削圓弧程序的編寫

6)  銑削斜面程序的編寫

7)  銑削鍵槽程序的編寫；

8)  加工鍵槽的實訓；

9)  加工花鍵的實訓；

10) 循環指令編程實訓；

11) 數控系統與計算機通訊實訓；

12) 數控系統與計算機DNC加工實訓；

13) 文字雕刻自動編程實訓(配合計算機和軟件)；

14) 三維曲面自動編程實訓(配合計算機和軟件)。

3、半實物銑床平臺集成了伺服電機與位置行程開關。機械部份采用滾珠絲桿傳動，導軌采用高碳鋼圓形直線導軌作為傳動部分，用于實現目標軌跡和動作。X、Y、Z軸執行裝置采用伺服電機，用于實現半開環控制。

3.1、半實物銑床平臺具有下列特點：

★半實物銑床平臺三軸均采用滾珠絲桿傳動。

★工作臺具有較高的定位精度和重復定位精度。

★半實物銑床平臺采用伺服電機。

3.2、半實物銑床平臺具有下列特點：

名 稱	參 數	名 稱	參 數
工作臺面寬度(長×寬)	300×200mm	主軸功率	0.75KW
T型槽數及槽寬	3×8 mm	主軸裝夾范圍	0.5~13 mm
X軸行程	250mm	導軌材質	高碳鋼圓形直線
Y軸行程	200mm	伺服電機型號	80BYG-350
Z軸行程	200mm	伺服電機功率	0.75KW
定位精度	0.02mm	扭矩	2.4Nm
X、Y、Z軸脈沖當量	0.001mm	電流	3.5A
X、Y、Z軸快移速度	3000mm/min	外形尺寸	700×600×800 mm

數控控制臺布局的獨特特點：

1、本控制柜整體外殼為鐵質鈑金噴塑結構，堅固耐用。輸入三相四線制380V交流電源。

2、柜體下面部分設計有兩扇活動門，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帶漏電保護功能，總電源指示，柜體內部風機開關等；右邊安裝有一扇外翻的故障門，有專用鑰匙鎖上，設計比較隱蔽。打開故障門里面有28個考核開關，具備28項單項故障設計。

4、柜體上面部分是控制臺的主控制區域，它分為多個主控制單元：

⑴ 數控系統控制單元：本單元是整個控制臺的大腦，本控制臺采用西門子802C系統；也可根據客戶實際要求進行選型配置。

⑵伺服驅動控制單元：它分X、Y、Z兩個軸控制子單元。每個單元分別剖析了伺服驅動器的內部結構原理圖、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運行，方便學員進行操作連接。

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。控制變頻器功率為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運行，實現無級調速，方便學員進行操作連接。

⑷數控機床控制線路全局圖：把數控機床的強電控制部分、繼電器控制部分、數控系統的輸入/輸出部分全部展示出來，作為一個示范，以便學員能更加方便操作維修機床。

⑸數控系統輸入/輸出控制單元：全面剖析了數控系統控制機床的原理與特點，內容包括伺服信號輸入/輸出；主軸變頻信號模擬量輸出控制；冷卻控制、機床零點信號控制、機床限位信號控制等。

⑹強電元器件安裝區：把所有強電元器件統一安裝在此處，如：交流接觸器、直流繼電器、保險管、三相滅弧器等。

⑺強電輸出單元：把強電部分通過端子座引出，通過延長連接線對各單元進行連接。

⑻開關控制和電壓電流指示單元：通過電壓表和電流表來檢測電源工作情況；用開關來控制及保護電路。

數控控制臺技術性能：

●、輸入電源：三相五線制380V交流電源。

●、漏電保護：漏電動作電流≤30mA；具有接地保護。

●、工作環境：溫度-100-+400C。

●、整機功耗：＜3KW

SD－802CMB數控銑床電氣控制與維修實訓臺的配置

序號	材料名稱與規格型號	數量	單位
1	數控系統（采用西門子802C）	1	臺
2	機床實訓控制臺（采用鐵質鈑金噴塑結構）	1	臺
3	數控半實物銑床平臺	1	臺
4	主軸電機	1	臺
5	冷卻電機	1	臺
6	正負限位開關	6	只
7	機床回零開關	3	只
8	故障點分布圖	1	份
9	CAD/CAM軟件光盤	1	張
10	變頻器使用手冊	1	本
11	西門子802C操作說明	1	本
12	西門子802C診斷說明	1	本
13	西門子802C安裝調試	1	本
14	實訓臺使用說明書	1	本