产品名称

技术参数

数量

ZRSKX-04D数控车床装调与维修科研平台（发那科系统）

数控系统采用FANUC 0I TF

技术性能

1．输入电源：三相四线AC380V±10%  50Hz

2．装置容量：≤2kVA

3．外形尺寸：800mm×600mm×1800mm（机床实训柜）、

             1200mm×660mm×1140mm（实物小车床）

             1200mm×600mm×780mm（操作台）

4、数控车床综合实训考核装置具有数控车床故障诊断维修考核功能，可设置数控机床36个典型的电气故障。考核系统采用智能考核的方式，并具有联网的功能。故障可通过计算机设置，也可在智能考核终端上设置。学生对故障现象进行分析，在考核终端上输入相应的故障代码进行故障排除。

产品结构和组成

1．系统由机床实训柜、实物小车床和操作台等组成。

2．机床实训柜采用铁质亚光密纹喷塑结构，正面装有数控系统和操作面板，背面为机床电气柜，柜内器件布局与实际机床厂的模式一致。电气柜内的电气安装板为不锈钢网孔板，上面装有变频器、伺服驱动器、交流接触器、继电器、保险丝座、断路器、开关电源、接线端子排和走线槽等；电气柜底部还设有变压器和接地端子等。

3．实物小车床底座采用铁质亚光密纹喷塑结构，上方设有实物小车床安装平台，采用铸件结构，表面磨削加工；底座四周设有围边，可接溢出的润滑油和方便清理加工时留下的废屑。

4．操作台为钢木结构，用于机床部件的装配与测量，下方设有工具柜。

5．系统采用三相四线AC380V交流电源供电，并设有漏电保护器、指示灯指示和保险丝等，具有过载保护、短路保护和漏电保护装置，在电压异常或出现短路情况时自动动作，保护人身和设备安全。

6．数控系统采用发那科厂家的主流数控系统，能满足不同类型机床的实训教学。

7．X、Z轴由交流伺服电机驱动，运动方向上设有正负限位、参考点等开关，采用接近式传感器；主轴由三相异步电机驱动，变频调速控制。

8．实物小车床由床身、主轴箱、进给传动系统、换刀装置和辅助装置等组成，具有实际加工能力，可对铁、铝、铜、PVC、有机玻璃等材料进行车削加工。通过对数控小车床的拆装训练，学员可掌握数控车床水平度、平行度和垂直度的调整方法等，同时学会百分表、直角尺、游标卡尺、塞尺等工量具的使用方法和机床机械精度的测量方法。

1）床身、主轴箱、移动拖板、尾座等均采用铸件结构，铸件经过时效处理、表面机加工和铲刮工艺等，确保机床精度稳定。

2）主轴箱由箱体、主轴、卡盘、主轴电机、编码器、同步带、多楔带等组成，可进行主轴箱的装配与调整、主轴卡盘的装配、主轴电机的安装与调整、编码器的安装与调整等技能训练。主轴与主轴电机采用多楔带联接，且具有张紧力结构，可进行张紧力调整。

3）X轴进给传动系统由滚珠丝杠螺母副、方形直线导轨副、轴承、轴承支座、电机支座和上拖板等组成，可进行滚珠丝杠的装配与调整、直线导轨的装配与调整、上拖板的装配与调整等技能训练。

4）Z轴进给传动系统由滚珠丝杠螺母副、三角导轨、轴承、轴承支座、电机支座、E型调节块和床鞍等组成，可进行导轨预紧力调整、滚珠丝杠的装配与调整等技能训练。

5）换刀装置采用四工位电动刀架，可实现加工时的自动换刀操作。

6）配有主轴芯棒、顶尖等机床检具，可进行数控车床几何精度检测方面的训练。

7）辅助装置由润滑系统、尾架、防护罩等组成。

8）实物小车床主要参数：

 床身最大回转直径：    250mm

 刀架上最大回转直径：  135mm

 X/Z轴行程：          150mm/350mm

 X轴滚珠丝杠：        研磨、C5级、规格1605

 Z轴滚珠丝杠：        研磨、C5级、规格2004

 直线导轨：           H级、规格15mm

 主电机功率：          0.75kW

 主轴转速范围：        50～2500rpm

 主轴卡盘：            φ125

 主轴通孔直径：        18mm

 主轴孔锥度：          莫氏3号

 工作台快速移动速度：  3000mm/min

 最大切削进给速度：    2000mm/min

 定位精度：            0.02mm

 重复定位精度：        ±0.012mm

 电动刀架：            四工位电动刀架

 刀杆截面尺寸：        10mm×10mm

 尾架套筒锥度：        莫氏2号

 尾座套筒行程：        60mm

 机床重量：            300kg

9）配套辅助教学三维仿真课件

基本模块：本课件可通过内置控制器程序编程界面编程并可写入虚拟控制器中控制3D仿真模型。可模拟控制不少于20个3D仿真模型。还可监控虚拟控制器状态，当部件卡住时可使用复位功能复位。具有分步式教学功能，从易到难教学。数控三维模块：以真实数控机床电气元件模型为蓝本，配置有仿真伺服驱动器及VFD控制器，能对该伺服进行参数设置并反应到仿真模型上，可以仿真华中系统，通过机床机械传动部分进行电气控制部分的故障排查，并对工件进行加工，能够进行逻辑电路电器元件间的连线、删线、清空连线、恢复连线以及线材规格选择，CNC面板按华中系统开发，可以通过修改相关参数可以修复对应的机床问题。实验配备根据国家标准《GB/T 6988.3—1997电气技术用文件的编制第3部分:接线图和接线表》的2D电路图纸、PLC接线图纸、PLC原理图纸、气动原理图纸、液动原理图纸、数控流程图以及PLC的IO分配表。选中电路图中的端子就可以快速寻找到三维模型中的对应端子，系统按实际连线情况，模拟电路电流流向，模块分别设有连线故障，元器件故障，参数故障，硬件故障，机械故障等，还可对机床进行拆装。配有专业的案例与资源。机床机械三维模块：建有三维零件库及零件功能和应用的文字说明，能真实形象地完成十几种机构运动的三维动画演示，能完成十几种机构的装配训练，并给机械机构组件正确装配的顺序清单，供给学生上机实践操作用，自动完成十几种机械平面机构的装配和装拆过程爆炸图演示。具备机械机构虚拟拆装、动画演示、爆炸图展示、保存读取装配记录、单一零件展示、自由度计算等功能。

实训项目

1．电路设计、设备安装和电路连接

（1）数控系统的安装、接线

（2）系统启停控制电路的设计与接线

（3）变频调速系统的电路设计、变频器、主轴电机、编码器的安装与接线

（4）交流伺服驱动系统的电路设计、驱动器、伺服电机的安装与接线

（5）刀架控制系统的电路设计、器件安装与接线

（6）冷却控制系统的电路设计、器件安装与接线

（7）急停、限位控制回路的设计与接线

（8）手摇脉冲发生器的接线

2．机械部件装配与调整

（1）滚珠丝杠螺母副的装配与调整

（2）直线导轨副的装配与调整

（3）X轴上拖板的装配

（4）电动刀架的装配

（5）电机与联轴器的装配

（6）主轴卡盘的装配

（7）润滑系统的装配

（8）主轴箱的装配与调整

3．数控机床的功能调试

（1）数控系统的基本操作

（2）数控系统基本参数的设置与调试

（3）数控系统进给轴参数设置与调试

（4）数控系统主轴参数设置与调试

（5）编程与调试

（6）驱动器参数设置与调试

（7）变频器参数设置与调试

（8）电动刀架等功能部件的调试

（9）数控系统的数据备份

4．机电联调与故障排除

（1）数控车床机电联调

（2）数控车床故障诊断与排除

5．数控车床几何精度检测

6．数控车床的程序编制与加工

（1）数控车床编程

（2）数控车床加工

7．数控机床的保养和维护

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ZRSKX-04D数控车床装调与维修科研平台（华中系统）

数控系统采用华中HNC-21T3

产品组成部分

数控车床装调与维修科研平台是由HNC-21T3数控系统，机床电气控制接口板、主轴变频调速实验板、交流伺服驱动器及伺服电机、输入输出模块、四工位刀架、低压电气元件的原理和接线、编程及机械等组成。

产品的特点：

☆尽其所能将所配数控系统的精髓，用最直观的方法展示给用户，使用户能最大限度的参与并获得深切的体会以达到融会贯通的效果。

☆方便拆卸的方案设计，使得用户在机械、电气等诸方面得到现场般的训练，使其留下深刻的印象。

☆涉及内容丰富；数控系统、伺服单元、逻辑控制、低压电器、电机…

实训台配有：自动刀架1台、主轴电机与编码器1套、冷却泵1台、步进、伺服电机各1台、精密型十字滑台（二坐标）1台及限位开关和机床零点等。

实验台技术参数： 

1、输入电源：AC380V（三相四线制）、50HZ

2、故障考核24项

3、工作环境：温度-100C～400  C

4、整机容量：≤2kVA；

5、电气控制单元尺寸：长×宽×高（mm）=800mm×600 mm×1800 mm；

6、十字滑台单元尺寸：长×宽×高（mm）=660mm×660mm×370mm；

7、十字滑台参数：

功能

Ä机械拆装与机电联调

Ä直线导轨E型块拆装、调整实训

Ä联轴器拆装实训

Ä滚珠丝杠螺母副拆装实训

Ä四工位电动刀架拆装实训；

Ä滑台垂直度与平行度检测调整实训

技术参数

Ä两轴方形进口直线导轨

Ä进口滚珠丝杠（直径/螺距）1605mm

Ä弹性联轴器

Ä丝杠行程：X300/Z300mm

Ä材质：铸铁

Ä配置电机扭矩：≥2.4N/M

Ä重量：80KG

Ä主轴电机功率：0.55KW（变频无级100-1500转）

8、配套辅助教学三维仿真课件

基本模块：本课件可通过内置控制器程序编程界面编程并可写入虚拟控制器中控制3D仿真模型。可模拟控制不少于20个3D仿真模型。还可监控虚拟控制器状态，当部件卡住时可使用复位功能复位。具有分步式教学功能，从易到难教学。数控三维模块：以真实数控机床电气元件模型为蓝本，配置有仿真伺服驱动器及VFD控制器，能对该伺服进行参数设置并反应到仿真模型上，可以仿真华中系统，通过机床机械传动部分进行电气控制部分的故障排查，并对工件进行加工，能够进行逻辑电路电器元件间的连线、删线、清空连线、恢复连线以及线材规格选择，CNC面板按华中系统开发，可以通过修改相关参数可以修复对应的机床问题。实验配备根据国家标准《GB/T 6988.3—1997电气技术用文件的编制第3部分:接线图和接线表》的2D电路图纸、PLC接线图纸、PLC原理图纸、气动原理图纸、液动原理图纸、数控流程图以及PLC的IO分配表。选中电路图中的端子就可以快速寻找到三维模型中的对应端子，系统按实际连线情况，模拟电路电流流向，模块分别设有连线故障，元器件故障，参数故障，硬件故障，机械故障等，还可对机床进行拆装。配有专业的案例与资源。机床机械三维模块：建有三维零件库及零件功能和应用的文字说明，能真实形象地完成十几种机构运动的三维动画演示，能完成十几种机构的装配训练，并给机械机构组件正确装配的顺序清单，供给学生上机实践操作用，自动完成十几种机械平面机构的装配和装拆过程爆炸图演示。具备机械机构虚拟拆装、动画演示、爆炸图展示、保存读取装配记录、单一零件展示、自由度计算等功能。

基本实验实习项目

实验1　  数控系统的原理和组成

实验2　  数控系统的连接与调试

实验3　  变频调速系统构成、调整及使用

实验4　  四工位自动刀架实验

实验5    X轴步进电机驱动控制实验

实验6　  Z轴伺服电机驱动控制实验

实验7　  二坐标正负超程限位、零点实验

实验8　  手轮（手摇脉冲发生器）实验

实验9    车床数控系统控制螺纹加工实验

实验10   数控车床系统通讯实验

实验11   数控车床编程与连接实验

实验12　 数控车床电气综合安装

实验13　 数控系统参数设置与调整

实验14　 数控车床丝杆反向间隙补偿

实验16   十字滑台平行度检测及调整

实验17   十字滑台垂直度检测及调整

实验18   十字滑台拆、装调试

实验19   可编程控制器PLC（C语言）编程与调试

实验20   数控系统位置测量装置的选型与应用

实验21   数控系统电磁兼容性 （EMC）设计及使用

一、设备概述

数控车床实训设备适合于职业院校数控机床装调维修技能比赛和职业院校的数控装调维修专业、数控加工专业、机电一体化专业的教学与实训，该设备是根据职业学校数控维修专业教学特点，结合企业的实际需求以及岗位技能工艺规范要求而开发的具有生产型功能与学习型功能的实训设备，该设备采用模块化结构，通过不同的组合，完成数控机床的电气装调、系统调试、数控机床功能部件机械几何精度检测及维护维修等实训项目，满足企业对这类型人才的需求，还适合数控装调工的职业技能鉴定。

二、设备功能说明

数控车床实训设备由电气控制单、数控机床功能部件等组成。

1、电气控制单元功能说明：

电气控制单元主要包含数控系统、进给驱动、主轴单元、刀架控制电路、冷却控制电路、接口单元、保护电路、电源电路等组成。该单元包含完整的数控车床电气控制部分，内嵌有数控机床智能化考核系统，以及接口转换单元，可以直接与数控机床功能部件进行连接用于真实的电气调试与维修实训；也可以通过接口转换单元和电气安装实训单元连接完成对数控机床功能部件的调试。立式结构符合真实的数控电气安装环境，器件布局与实际机床一致，符合GB/T5226.1-1996标准，可以更贴合实际岗位要求进行技能训练。

配置的智能化故障维修系统通过产生故障、故障分析、故障诊断、线路检查、故障点确定等过程训练学生数控机床维修能力，配合计算机软件可以进行学生登录、自动评分、成绩统计等方便的实训结果评价功能，还可以通过网络连接进行数控技术的应知考核，大大减轻教师的故障设定、评分、统计等工作量，是一套集实施、检查、评估于一体的数控技术教育装备。

2、数控机床功能部件单元说明：

   数控机床功能部件单元选择的是具有代表性的两轴精密十字滑台，该部件采用同真实机床完全相同的机械结构，主要是为解决数控机床机械拆装项目的实训难而特别设计的，在传统的数控机床机械拆装实训中，一般采用真实机床来进行机械拆装训练，其教学成本高、损耗大，机床部件重导致拆装难度大、精度恢复不易等实际难题，很难开展全员的拆装与精度检测实训，该十字滑台是提炼了真实机床在拆装过程中的核心技能，即学生主要是拆装传动部件，例如滚珠丝杆、直线导轨、联轴器、伺服电机等，该设备是把这些部件集成到一台十字滑台上进行练习，这样既节约了成本，又训练了核心技能，为了保证精度与刚性，十字滑台模块整体为高刚性的铸铁结构，采用树脂砂造型并经过时效处理，确保长期使用的精度，导轨采用直线导轨，直线导轨安装采用与真实机床安装相同的压块结构进行固定；轴承采用成对的角接触轴承；结构上采用模块化，下装有滑轮，可以自由移动，可以完成机械传动部件中的丝杆、直线导轨、丝杆支架的拆装实训及导轨平行度、直线度、双轴垂直度等精密检测技术的实训，完成机电联调与数控机床机械装配核心技能的训练，完成螺距补偿、反向间隙补偿等实训项目。

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