专利名称：数控机床装调维修实训装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及数控机床装调维修实训装置。
背景技术：
目前在数控机床装调维修教学中，如果采用真实数控机床，则成本过高，且由于数控机床的加工任务繁重而无法保证正常教学。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种数控机床装调维修实训装置，该装置兼容性好，可多次拆装，且价格低廉，能很好地满足数控机床装调维修培训教学和技能鉴定的需要。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是数控机床装调维修实训装置，包括有工作台和控制柜，所述的工作台的主要元器件包括有冷却电机、主轴电机与主轴编码器、自动刀架、第三轴电机、润滑油箱和十字滑台，各元器件的电缆通过线槽与控制柜相连， 所述的十字滑台包括有上平台、底板、滚动导轨副、可调垫脚、轴承座、双螺母滚珠丝杠螺母副、单螺母滚珠丝杠螺母副、电机座、电机、联轴器、限位开关、限位开关架和中间平台，其中，所述的底板上安设有滚动导轨副和由轴承座、双螺母滚珠丝杠螺母副及螺母座、电机座、电机、联轴器、限位开关与限位开关架构成的长轴，在滚动导轨副上还安设有垫块，其上设有中间平台，在中间平台上设有单螺母滚珠丝杠螺母副，垫块安设在上平台下方。按上述方案，所述的控制柜包括有直流电源、熔断器、中间继电器、总断路器、交流伺服驱动器、SINUMERIK 802C数控单元、变频器、交流接触器、低压断路器、控制变压器、刀架控制器、驱动变压器，所述的控制柜通过总断路器和熔断器接入三相电源，六个低压断路器分管六条支路，第一条支路由驱动变压器把电压降为AC220V，提供给交流伺服驱动器，再驱动工作台上的交流伺服电机转动，并提供给交流伺服电机和主轴编码器；第二条支路通过控制变压器变压为AC220V，再由直流电源转换为DCMV，提供电源给SINUMERIK 802C数控单元，SINUMERIK 802C数控单元的PLC接口接入自动刀架刀位讯号和限位开关讯号；第三条支路直接接入变频器，SINUMERIK 802C数控单元通过控制线和中间继电器来控制电机的转速和转向；第四条和第五条支路分别通过交流接触器接入润滑油箱和冷却电机；第六条支路接入刀架控制器驱动自动刀架转动。本发明的操作原理与数控车床的操作原理基本相同，只是在操作中没有安装刀具，不能产生真实切削。本发明的有益效果在于本发明专用于培养学员的数控机床装调维修技能，一是可通过一个个模块的装调，使学员掌握数控机床的工作原理以及各个元器件的作用，打下数控机床故障诊断的基础；二是可通过全拆全装，训练学员使用工具和识读电气图的基本技能以及整机调试的较高技能；三是可用失效的元器件替代原有元器件，主动设计故障，训练学员诊断和排除故障的高级技能，其主要创新点体现在1)采用通用性好的SINUMERIK 802C数控单元，SINUMERIK 802C数控单元对各种通用变频器和交流伺服电机驱动器的兼容性好，抗干扰能力强，价格低廉；2)采用中间继电器转换PLC的输入输出信号，中间继电器可以显示PLC的输入输出信号是否正常，方便诊断故障；3)采用润滑油箱，并把润滑油箱的报警信号接入PLC的输入口 ；4)采用刀架控制器，刀架控制器是当前数控机床常用的控制装置，能对刀架的运行提供多重保护；5)车铣共用，本发明的控制柜采用三个交流伺服电机，既可设置为车床系统，又可设置为铣床系统，方便培训教学和技能鉴定；6)采用双螺母滚珠丝杠螺母副，本发明的十字滑台长轴由双螺母滚珠丝杠螺母副组成，可完成调节滚珠丝杠螺母副的预紧力的任务；7)本发明选用小型电机，安全实用，且对电源要求不高；8)本发明可以全拆全装，方便整机装调。
图1为工作台的布置图；图2为十字滑台的结构示意图；图3为控制柜的元器件布置图；图4为控制柜接线示意图。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合图1对本发明的结构作进一步地描述数控机床装调维修实训装置，包括有工作台9和控制柜44，所述的工作台9的主要元器件包括有冷却电机1、主轴电机2与主轴编码器3、自动刀架4、第三轴电机6、润滑油箱 7和十字滑台8，各元器件的电缆通过线槽5与控制柜44相连，所述的十字滑台8包括有上平台10、底板11、滚动导轨副12、可调垫脚13、轴承座14、双螺母滚珠丝杠螺母副15、单螺母滚珠丝杠螺母副16、电机座17、电机18、联轴器19、限位开关20、限位开关架21和中间平台22，其中，所述的底板11上安装有滚动导轨副12和由轴承座14、双螺母滚珠丝杠螺母副15及螺母座、电机座17、电机18、联轴器19、限位开关20与限位开关架21构成的长轴， 在滚动导轨副12上安装有垫块，其上安设有中间平台22，在中间平台22上安设有单螺母滚珠丝杠螺母副16，垫块安设在上平台10下方，所述的控制柜44包括有直流电源23、熔断器对、线槽25、中间继电器沈、总断路器27、交流伺服驱动器观、通风扇^、SINUMERIK802C 数控单元30、三色警示灯31、急停按钮32、NC启动按钮33、NC停止按钮34、电子手轮35、 接线端子一 36、变频器37、接线端子二 38、交流接触器39、低压断路器40、控制变压器41、 刀架控制器42、驱动变压器43，所述的控制柜44通过总断路器27和熔断器M接入三相电源，六个低压断路器40分管六条支路，第一条支路由驱动变压器43把电压降为AC220V，提供给交流伺服驱动器观，再驱动工作台上的交流伺服电机18转动，交流伺服电机18和主轴编码器3 ；第二条支路通过控制变压器41变压为AC220V，再由直流电源23转换为DCMV，提供电源给SINUMERIK 802C数控单元30，SINUMERIK 802C数控单元30的PLC接口接入自动刀架4刀位讯号和限位开关20讯号；第三条支路直接接入变频器37，SINUMERIK 802C数控单元30通过控制线和中间继电器沈来控制电机的转速和转向；第四条和第五条支路分别通过交流接触器39接入润滑油箱7和冷却电机1 ；第六条支路接入刀架控制器42驱动自动刀架4转动。 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化和修饰，均仍属于本发明的范围内。
权利要求
1.数控机床装调维修实训装置，包括有工作台(9)和控制柜(44)，所述的工作台(9) 的主要元器件包括有冷却电机(1)、主轴电机O)与主轴编码器(3)、自动刀架0)、第三轴电机(6)、润滑油箱(7)和十字滑台(8)，各元器件的电缆通过线槽(5)与控制柜04)相连，所述的十字滑台⑶包括有上平台(10)、底板(11)、滚动导轨副(12)、可调垫脚(13)、 轴承座(14)、双螺母滚珠丝杠螺母副(15)、单螺母滚珠丝杠螺母副(16)、电机座(17)、电机(18)、联轴器(19)、限位开关(20)、限位开关架和中间平台(22)，其中，所述的底板 (11)上安设有滚动导轨副(1 和由轴承座(14)、双螺母滚珠丝杠螺母副(1 及螺母座、 电机座(17)、电机(18)、联轴器(19)、限位开关(20)与限位开关架(21)构成的长轴，在滚动导轨副(12)上还安设有垫块，其上设有中间平台(22)，在中间平台(22上设有单螺母滚珠丝杠螺母副(16)，垫块安设在上平台(10)下方。
2.按权利要求1所述的数控机床装调维修实训装置，其特征在于所述的控制柜G4)包括有直流电源(23)、熔断器(M)、中间继电器( )、总断路器(27)、交流伺服驱动器(观)、 SINUMERIK 802C数控单元(30)、变频器(37)、交流接触器(39)、低压断路器00)、控制变压器Gl)、刀架控制器0 、驱动变压器(43)，所述的控制柜04)通过总断路器07)和熔断器04)接入三相电源，六个低压断路器GO)分管六条支路，第一条支路由驱动变压器G3) 把电压降为AC220V，提供给交流伺服驱动器( )，再驱动工作台上的交流伺服电机(18)转动，并提供给交流伺服电机(18)和主轴编码器(3)；第二条支路通过控制变压器Gl)变压为AC220V，再由直流电源03)转换为DCMV，提供电源给SINUMERIK 802C数控单元(30)， SINUMERIK 802C数控单元(30)的PLC接口接入自动刀架(4)刀位讯号和限位开关QO)讯号；第三条支路直接接入变频器(37) ,SINUMERIK 802C数控单元(30)通过控制线和中间继电器06)来控制电机的转速和转向；第四条和第五条支路分别通过交流接触器(39)接入润滑油箱(7)和冷却电机(1)；第六条支路接入刀架控制器G2)驱动自动刀架⑷转动。
全文摘要
本发明涉及数控机床装调维修实训装置，包括有工作台和控制柜，所述的工作台的主要元器件包括有冷却电机、主轴电机与主轴编码器、自动刀架、第三轴电机、润滑油箱和十字滑台，各元器件的电缆通过线槽与控制柜相连。本发明的有益效果在于本发明专用于培养学员的数控机床装调维修技能，一是可通过一个个模块的装调，使学员掌握数控机床的工作原理以及各个元器件的作用，打下数控机床故障诊断的基础；二是可通过全拆全装，训练学员使用工具和识读电气图的基本技能以及整机调试的较高技能；三是可用失效的元器件替代原有元器件，主动设计故障，训练学员诊断和排除故障的高级技能。
文档编号G09B25/02GK102314795SQ20111030637
公开日2012年1月11日 申请日期2011年10月11日 优先权日2011年10月11日
发明者李昆, 黄定明 申请人:武汉电力职业技术学院