专利名称：一种数控机床学习机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种教学实验设备，具体地说是涉及一种应用在数控技术 教学实验中的学习机。
背景技术：
制造业是我国国民经济的主体，社会财富的60%-80%来自于制造业。在经济 全球化的格局下，市场竞争异常激烈，我国制造业正由跨国公司的加工组装基 地向世界制造基地转变。要想实现长期可持续的发展，必须培养和造就一批掌 握先进制造技术的高素质的劳动者和高技能人才，而数控技术是先进制造技术 中最核心的技术之一。
数控技术包括数控手工和自动编程、数控操作、数控加工、数控PMC控制、 数控电气控制、数控故障诊断和数控维修等。
在学校内特别是高职院校和技校，数控技术的实训教学一般分为CAD/CAM 实训、数控仿真实训、数控加工实训、数控PMC控制实训、数控电气控制实训 和数控维修实训等。大多数学校开展的实训是CAD/CAM实训、数控仿真实训、 数控加工实训。其中CAD/CAM实训在装有CAD/C雄软件的计算机机房进行，主 要内容是零件造型和自动编程。数控仿真实训在装有仿真软件的计算机机房进 行，主要内容是数控手工编程、数控操作和加工仿真。数控加工实训在配有数 控机床的实训车间进行，主要内容是数控手动编程、数控操作和数控加工。而 数控PMC控制实训、数控电气控制实训和数控维修实训很多学校由于没有针对 性的实训设备而没有开展，即使有的话，往往与数控仿真实训软件、数控加工 实训设备不相匹配，难以进行一体化教学，而且现有的数控PMC控制实训、数 控电气控制实训和数控维修实训设备往往功能单一、占地面积大，安全性能差， 人机设计不科学，远远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。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种具有多种功能、使用方便、节省占地面积的 数控机床学习机。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案
本实用新型包括至少两个功能层，功能层之间上下叠加放置，其中底层包 括电动机设备和电源控制装置，顶层包括数控系统、伺服控制装置、1/0控制装 置、显示和面板操作装置；所述的计算机、伺服控制装置、1/0控制装置、显示和面板操作装置分别与数控系统的相应端口相连接；所述的电动机设备与伺服 控制装置相连接。
上述的数控机床学习机由三个功能层组成，功能层之间上下叠加放置；其 中底层包括电动机设备和电源控制装置，中层为计算机，顶层包括数控系统、 伺服控制装置、1/0控制装置、显示和面板操作装置。
上述的数控机床学习机由五个功能层组成；其中由下至上，第一层为电源 控制装置，第二层为电动机设备，第三层为计算机，第四层为伺服控制装置、 1/0控制装置，第五层包括数控系统、显示和面板操作装置。
上述第二层的电动机设备包括主轴电动机及其编码器、进给电动机及其编 码器和辅助电动机。
在电动机设备的电机轴端部均安装有发光装置。
上述第五层的面板操作装置包括机床操作面板、MDI操作面板和外部I/O开关。
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。在电动机的电机轴端 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。因此，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，而且具有 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。
图l为本实用新型的结构图2为本实用新型中各组成部分的连接示意图。
具体实施方式
如图l、图2所示，本实用新型包括五个功能层组成，功能层之间上下叠加 放置。由下至上，第一层为电源控制装置，第二层为电动机设备，上述的电动 机设备包括主轴电动机及其编码器、进给电动机及其编码器和辅助电动机，在 电动机设备的电机轴端部均安装有发光装置。第三层为计算机，第四层为伺服 控制装置、1/0控制装置，第五层包括数控系统、显示和面板操作装置，上述的 面板操作装置包括机床操作面板、MDI操作面板和外部I/O开关。其中，计算机、 伺服控制装置、1/0控制装置、显示器、MDI操作面板分别与数控系统的相应端 口相连接，机床操作面板与I/O控制装置相连接；主轴电动机及其编码器和进给电动机及其编码器与伺服控制装置相连接，辅助电动机与I/O控制装置相连 接，电源控制装置为整个学习机提供电源。
上述数控机床的各个组成部分按功能分层安放在控制柜中，控制柜的每一 层都安装有带锁的玻璃门。安放计算机的层装有抽拉式装置。控制柜底部装有 带刹车的轮子。
具体地讲
第一层为电源控制装置，主要包括变压器、接触器和断路器、开关电源等
部件，主要为上面四层安放部件提供交流380V、 220V、 200V、 110V和直流24V 电源。为学习者便于接线，可将这些部件倾斜放置。
第二层为电动机设备，包括主轴电动机及其编码器、进给电动机及其编码 器和辅助电动机。辅助电动机有润滑电动机、冷却电动机、排屑电动机、刀库 电动机等。当电动机设备高速旋转时，人的肉眼难以识别，为此在电动机的电 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，便于识别。 上述在电动机的电机轴端部安装发光装置的技术为本领域普通技术人员所熟知 的技术。在本实用新型中，主轴电动机采用FANUC公司的BiI 3/10000，进给电 动机刀库电动机都采用FANUC公司的Bis 2/4000，都内置有编码器，用于速度 反馈。
第三层为计算机，主要用于让学习者进行数控自动编程、PMC编程和数据的 备份与恢复，安放笔记本电脑，其通过RS232C接口或网络接口和数控系统连接， 或借助于存储卡，来传输、备份和恢复数据与程序。利用安装在计算机里的 CAD/CAM软件可进行自动编程，并传输到数控系统进行离线或在线加工仿真；利 用安装在计算机里的PMC编辑软件可编写PMC程序，并传输到数控系统，进行 PMC程序的校验和调试。该层装有抽拉式装置，使用时，学习者可方便拉开。
第四层为伺服控制装置、1/0控制装置，其中伺服驱动装置采用FANUC公司 的Bi —体化伺服放大器BiSVSP20/20/40-7.5，控制主轴电动机、进给电动机。 1/0控制装置为FANUC公司的外部I/0单元，控制润滑电动机、冷却电动机、排 屑电动机、刀库电动机、机床操作面板和外部1/0开关。
第五层包fe数控系统、显示和面板操作装置，主要用于让学习者进行手动 操作，包括数控系统、显示器、MDI操作面板、机床操作面板和外部I/0开关。 数控系统是该学习机的控制核心，采用FANUC公司的0i Mate-C，其与8.4"彩 色LCD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 采用FANUC公司的标准面板；外部1/0开关主要有进给轴行程开关、回零开关、 刀具松紧开关，刀库转位开关等，采用带锁带灯的按钮来实现。由于上述功能层的设计，本实用新型可具有以下功能
1、 数控加工程序手工编程学习学习者可以通过MDI操作面板手动编写数 控加工程序，并进行程序校验、刀具轨迹和动态图形仿真。上述的MDI操作面 板指的是一种多文档界面的操作面板。
2、 数控加工程序自动编程学习学习者可以通过安装在计算机里的CAD/CAM
软件自动生成数控加工程序，并传输到数控系统进行离线或在线加工仿真。
3、 数控PMC程序编程学习学习者可以通过MDI操作面板编写PMC程序， 或安装在计算机里的PMC编辑软件编写PMC程序，并传输到数控系统，进行PMC 程序的校验和调试。
4、 数控原理学习学习者可以利用该学习机学习数控机床主轴控制、进给 控制和机床I/O控制等原理。
5、 数控连接与调试学习学习者可以利用该学习机学习数控机床各组成部 分的连接，并进行调试。
6、 数控故障诊断与维修学习学习者可以通过该学习机设置的故障点学习
数控机床的故障诊断与维修技术，以及数据的备份和恢复。
权利要求1、一种数控机床学习机，其特征在于它包括至少两个功能层，功能层之间上下叠加放置，其中底层包括电动机设备和电源控制装置，顶层包括数控系统、伺服控制装置、I/O控制装置、显示和面板操作装置；所述的计算机、伺服控制装置、I/O控制装置、显示和面板操作装置分别与数控系统的相应端口相连接；所述的电动机设备与伺服控制装置相连接。
2、 根据权利要求1所述的一种数控机床学习机，其特征在于所述的数控机床学习机由三个功能层组成，功能层之间上下叠加放置；其中底层包括电动机设备和电源控制装置，中层为计算机，顶层包括数控系统、伺服控制装置、1/0控制装置、显示和面板操作装置。
3、 根据权利要求l所述的一种数控机床学习机，其特征在于所述的数控 机床学习机由五个功能层组成；其中由下至上，第一层为电源控制装置，第二 层为电动机设备，第三层为计算机，第四层为伺服控制装置、1/0控制装置，第五层包括数控系统、显示和面板操作装置。
4、 根据权利要求3所述的一种数控机床学习机，其特征在于所述第二层的电动机设备包括主轴电动机及其编码器、进给电动机及其编码器和辅助电动 机。
5、 根据权利要求4所述的一种数控机床学习机，其特征在于在所述电动机设备的电机轴端部均安装有发光装置。
6、 根据权利要求3所述的一种数控机床学习机，其特征在于所述第五层的面板操作装置包括机床操作面板、MDI操作面板和外部I/O开关。
专利摘要本实用新型公开了一种数控机床学习机，它包括至少两个功能层，功能层之间上下叠加放置，其中底层包括电动机设备和电源控制装置，顶层包括数控系统、伺服控制装置、I/O控制装置、显示和面板操作装置；计算机、伺服控制装置、I/O控制装置、显示和面板操作装置分别与数控系统的相应端口相连接；电动机设备与伺服控制装置相连接。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。在电动机的电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。
文档编号G09B25/02GK201323021SQ20082023074
公开日2009年10月7日 申请日期2008年12月10日 优先权日2008年12月10日
发明者曹智军 申请人:曹智军