一种数控车床实训装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种数控车床实训装置，它包括主实训装置和辅实训装置，主实训装置至少有二个功能层，其中底层为电气控制装置层，安装有伺服放大器、变频器、I/O控制装置、电源控制装置，顶层包括为操作装置层，安装有数控系统、显示器、MDI面板和机床操作面板；辅实训装置至少有二个功能层，其中底层为辅助电动机装置层，安装有冷却、润滑和排屑辅助电动机，顶层为执行件装置层，安装有进给电动机和编码器、十字滑台、外部I/O开关、主轴电动机和编码器、刀架电动机和刀架。本实用新型中数控机床的各个组成部分按功能分层上下叠加设置，体积紧凑，占地面积小，充分利用了空间，分层科学，使学生能够蹲着接线、坐着编程、站着操作。
【专利说明】一种数控车床实训装置【技术领域】
[0001]本实用新型属于一种教学实训设备，具体地说是涉及一种应用在数控技术教学实训中的装置。
【背景技术】
[0002]目前，随着制造业的快速发展，企业对数控高技能复合型人才的需求正逐年增加，数控高技能复合型人才不仅要熟练掌握数控机床的编程和操作，而且要熟练掌握数控机床的故障诊断与维修，主要包括数控手工编程与操作、零部件造型和自动编程、数控PMC编程与调试、数控结构与原理、数控连接与调试、数控电气控制和数控故障诊断与维修等。
[0003]培养数控高技能复合型人才已成为工科院校、高职院校和技校的当务之急。目前，很多学校主要开展数控编程与仿真、零部件造型和自动编程、数控加工等实训教学，只是培养数控操作工。而数控PMC编程与调试、数控结构与原理、数控连接与调试、数控电气控制和数控故障诊断与维修实训教学，很多学校由于没有针对性的实训设备而没有开展，或者实训设备功能简单、人机设计不合理，安全性和可靠性差，不能满足学校数控实训教学和学生学习的要求。在企业里，针对员工的数控技术培训与学校里情况大致相似。
[0004]本实用新型发明人之前申请过专利号为“200820230741.9”的一种数控机床学习机，这种数控机床学习机体积紧凑，充分的利用了空间，但是还存在数控机床实训装置的功能分布不均匀，操作不方便的问题。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种具有真实再现、功能丰富、技术先进、分层科学、可视清晰、人机合理、操作方便、安全可靠的数控车床实训装置。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0007]—种数控车床实训装置，它包括主实训装置和辅实训装置，主实训装置至少有二个功能层，功能层之间上下叠加放置，其中底层为电气控制装置层，安装有伺服放大器、变频器、I/O控制装置、电源控制装置，顶层包括为操作装置层，安装有数控系统、显示器、MDI面板和机床操作面板；辅实训装置至少有二个功能层，功能层之间上下叠加放置，其中底层为辅助电动机装置层，安装有冷却、润滑和排屑辅助电动机，顶层为执行件装置层，安装有进给电动机和编码器、十字滑台、外部I/O开关、主轴电动机和编码器、刀架电动机和刀架；所述伺服放大器、变频器、I/O控制装置、显示器、MDI面板和主轴编码器分别与数控系统的相应端口相连接；十字滑台连接进给电动机和编码器，进给电动机和编码器与伺服放大器的相应端口相连接；主轴电动机与变频器的相应端口相连接；机床操作面板、外部I/O开关、刀架电动机、冷却、润滑和排屑辅助电动机与I/O控制装置的相应端口相连接。
[0008]所述I/O控制装置包括I/O单元和I/O模块，I/O单元与数控系统的相应端口相连接；1/0模块与I/O单元的相应端口相连接；机床操作面板、外部I/O开关、刀架电动机、冷却、润滑和排屑辅助电动机与I/o模块的相应端口相连接。[0009]所述电源控制装置包括机床变压器、控制变压器、电抗、开关电源、接触器和断路器部件，断路器与机床变压器、控制变压器的相应端口相连接；接触器、电抗、开关电源与断路器的相应端口相连接。
[0010]在冷却、润滑和排屑辅助电动机的轴端部均安装有发光装置。
[0011]采用上述技术方案的本实用新型，数控机床的各个组成部分按功能分层上下叠加设置，体积紧凑，占地面积小，充分利用了空间；在辅助电动机的电动机轴端部都安装有发光装置，一旦电动机旋转，发光装置将发光，便于学习者识别；本实用新型分层科学，使学生能够蹲着接线、坐着编程、站着操作。
[0012]本实用新型集数控手工和自动编程学习、数控PMC程序编程学习、数控原理学习、数控连接与调试学习和数控故障诊断与维修学习等多种功能于一身，数控机床的各个组成成分按功能不同分别设置在主实训装置和辅实训装置中，体积紧凑、占地面积小、移动和固定方便、内部结构一目了然、安全可靠，人机设计科学等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型主实训装置的结构示意图；
[0014]图2为本实用新型辅实训装置的结构示意图；
[0015]图3为本实用新型中各组成部分的连接示意图。
【具体实施方式】
[0016]如图1、图2、图3所示，本实用新型包括主实训装置和辅实训装置，主实训装置包括二个功能层，功能层之间上下叠加放置，底层为电气控制装置层，安装有伺服放大器、变频器、I/O控制装置、电源控制装置，顶层为操作装置层，安装有数控系统、显示器、MDI面板和机床操作面板；辅实训装置包括二个功能层，功能层之间上下叠加放置，底层为辅助电动机装置层，安装有冷却、润滑和排屑辅助电动机，顶层为执行件装置层，安装有进给电动机和编码器、十字滑台、刀架电动机和刀架、主轴电动机和主轴编码器、外部I/O开关；所述伺服放大器、变频器、I/O控制装置、显示器、MDI面板和主轴编码器分别与数控系统的相应端口相连接；十字滑台连接进给电动机和编码器，进给电动机和编码器与伺服放大器的相应端口相连接；主轴电动机与变频器的相应端口相连接；机床操作面板、外部I/O开关、刀架电动机、冷却、润滑和排屑辅助电动机与I/O控制装置的相应端口相连接，所述连接为本【技术领域】普通技术人员所熟知的技术。
[0017]具体地讲:
[0018]主实训装置顶层为操作装置层，安装有数控系统、显示器、MDI面板和机床操作面板，用于让学习者进行手动操作。数控系统是该实训装置的控制核心，采用FANUC公司的OiMate TD，其与8.4"彩色IXD显示器是一体化部件，位于显示器后面；MDI操作面板和机床操作面板都米用FANUC公司的标准面板。
[0019]主实训装置底层为电气控制装置层，安装有伺服放大器、变频器、I/O控制装置、电源控制装置。其中伺服放大器采用FANUC公司的β? SV20伺服放大器，控制进给电动机；变频器采用PANASONIC公司的VF100变频器，控制主轴电动机。I/O控制装置采用FANUC公司的外部I/O单元，I/O控制装置包括I/O单元和I/O模块，处理外部信号的输入和输出；电源控制装置包括机床变压器、控制变压器、电抗、开关电源、接触器和断路器等部件，主要为其它功能层的部件提供交流380V、220V、200V、IlOV和直流24V电源。为学习者便于接线，可将这些部件倾斜放置。
[0020]辅实训装置顶层为执行件装置层，安装有进给电动机和编码器、十字滑台、外部I/O开关、主轴电动机和主轴编码器、刀架电动机和刀架。外部I/O开关主要包括进给轴行程开关、回零开关等。
[0021]辅实训装置底层为辅助电动机装置层，安装有冷却、润滑和排屑辅助电动机。当电动机设备高速旋转时，人的肉眼难以识别，为此在电动机的轴端部都安装有发光装置，一旦电动机旋转，发光装置将发光，便于识别。
[0022]本实用新型主要根据数控车床各组成部分的功能，将其设置在主、辅实训装置的各个功能层，使得数控车床实训装置功能分布更合理，占地面积小，操作方便，使用安全。
[0023]由于上述功能层的设计，本实用新型可具有以下功能:
[0024]1、数控手工编程和操作实训:包括手工编写数控加工程序、程序校验、刀具轨迹和动态图形仿真以及数控基本操作。
[0025]2)零部件造型和自动编程实训:包括零件造型设计和自动编程、程序传输、离线或在线加工仿真。
[0026]3)数控PMC程序编程和调试实训:包括PMC编程、PMC程序传输、离线或在线调试。
[0027]4)数控结构与原理实训:包括数控系统、伺服控制系统、外部输入输出控制系统等的结构组成，主轴控制、进给控制和机床I/O控制的工作原理。
[0028]5)数控连接与调试实训:包括数控系统、伺服控制系统等各组成部件之间接口的连接、参数设置和调试，I/o模块的的定义、设置及调试、主轴电动机和伺服电动机接线和调试。
[0029]6)数控故障诊断与维修实训:包括数控系统、伺服控制系统和外部输入输出控制系统等的故障诊断、维护和维修；与计算机的通讯、数据的备份和恢复、数控机床报警识别
坐寸ο
[0030]7)数控电气控制实训:包括数控系统、伺服控制系统、外部输入输出控制系统、辅助电动机控制系统、急停和限位控制系统和电源控制系统等的电气设计、安装、接线和调试；以及低压电气元件的原理、性能及接线。
【权利要求】
1.一种数控车床实训装置，其特征在于:它包括主实训装置和辅实训装置，主实训装置至少有二个功能层，功能层之间上下叠加放置，其中底层为电气控制装置层，安装有伺服放大器、变频器、I/o控制装置、电源控制装置，顶层包括为操作装置层，安装有数控系统、显示器、MDI面板和机床操作面板；辅实训装置至少有二个功能层，功能层之间上下叠加放置，其中底层为辅助电动机装置层，安装有冷却、润滑和排屑辅助电动机，顶层为执行件装置层，安装有进给电动机和编码器、十字滑台、外部I/O开关、主轴电动机和编码器、刀架电动机和刀架；所述伺服放大器、变频器、I/O控制装置、显示器、MDI面板和主轴编码器分别与数控系统的相应端口相连接；十字滑台连接进给电动机和编码器，进给电动机和编码器与伺服放大器的相应端口相连接；主轴电动机与变频器的相应端口相连接；机床操作面板、外部I/O开关、刀架电动机、冷却、润滑和排屑辅助电动机与I/O控制装置的相应端口相连接。
2.根据权利要求1所述的一种数控车床实训装置，其特征在于:所述I/O控制装置包括I/O单元和I/O模块，I/O单元与数控系统的相应端口相连接；1/0模块与I/O单元的相应端口相连接；机床操作面板、外部I/O开关、刀架电动机、冷却、润滑和排屑辅助电动机与I/o模块的相应端口相连接。
3.根据权利要求1所述的一种数控车床实训装置，其特征在于:所述电源控制装置包括机床变压器、控制变压器、电抗、开关电源、接触器和断路器部件，断路器与机床变压器、控制变压器的相应端口相连接；接触器、电抗、开关电源与断路器的相应端口相连接。
4.根据权利要求1所述的一种数控车床实训装置，其特征在于:在所述冷却、润滑和排屑辅助电动机的轴端部均安装有发光装置。
【文档编号】G09B25/02GK203825930SQ201420039495
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年1月22日 优先权日:2014年1月22日
【发明者】曹智军, 庞玮 申请人:曹智军