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車床系統控制原理、電氣設計方法、元器件的選擇、車床電氣安裝及調試、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車床結構，同時也為技術人員進行數控車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
JG-800 型數控車床原理綜合實驗臺 由數控控制臺和實訓車床部件組成實訓考核教學設備。系統采用法 納 科 0I Mate TC 車床數控系統，數控車床的 X 、 Z 軸由伺服電機控制，在二座標工作臺上運動演示，主軸由三菱變頻器控制，并帶有光電編碼器， X 、 Z 軸拖板采用滾珠絲桿進行傳動，刀架為四工位電動刀架，學生可以學習到 0I Mate TC 伺服電機的控制、變頻器控制、電動刀架、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車床編程、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法那科 0I Mate TC 數控技術的系統，控制臺全面剖析了法那科 0I Mate TC 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。
• 產品突出特點 :
本公司具有多年生產數控的經驗，因此對法那科數控系統內部進行全面剖析展示到面板上，把數控車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：
• 實驗臺展示通用車床控制線路全局圖，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車床的控制方法。 .
• 法那科 0I Mate TC 數控系統：本實驗臺把 0I Mate TC 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。
• 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。
• 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。
• 四工位電動刀架控制單元：通過接插線連接到數控系統上進行換刀控制，增加學員的動手能力，讓學員對自動刀架的控制過程和原理有更全面的了解。
• 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
• 實訓項目與考核的功能
3 ． 1 高級技師綜合訓練項目
• 對讀懂高速、精密設備與數控銑床的電氣系統原理進行訓練；
• 利用故障點設置，訓練排除復雜數控電氣疑難故障；
• 訓練學員組織人員進行公關的工作能力；
• 訓練學員對機械、電氣、工藝、管理綜合解決能力，能夠協調各專業人才進行工作；
• 訓練對高速、精密設備與數控銑床電氣系統測繪能力；
• 訓練對數控、伺服、 PLC 等新知識進行綜合創新應用能力；
• 對復雜數控難點如抗干擾進行實際解決能力實訓；
• 對復雜數控設備進行大修、維護工藝編制實訓；
• 對數控設備的原理圖、接線圖、施工圖進行設計的訓練；
• 對舊設備進行設備選型、施工和綜合調試能力訓練；
3 ． 2 專業知識訓練項目
1 ）變頻控制技術
• 變頻器電氣回路設計與連接操作實驗；
• 變頻器參數設置與手動操作控制實驗項目；
• 變頻器故障查找、排除實驗；
2 ）交流伺服電機控制技術
• 交流伺服電氣回路設計與連接操作實驗；
• 交流伺服參數設置與手動操作控制實驗項目；
• 交流伺服故障查找、排除實驗；
• 交流伺服驅動電子齒輪功能設置實驗；
3 ）綜合控制技術
• 綜合自動化控制設計及原理項目；
• 先進驅動技術的綜合設計與控制；
• 傳感器與電氣原理和接線實驗項目；
• 電工設備安裝與維護實驗項目 ；
4 ）數控控制技術
• 數控機床電氣回路的原理與設計
• 數控機床電氣回路的整體接線與調試
• 數控機床電氣回路的故障檢測和排除技術
• 限位傳感器接線和維修
• 變頻調速綜合實驗和維修技術
• 伺服系統的硬件設計（包括電機、驅動器和控制器），伺服系統系統選型和電纜連接
• 數控控制器的操作和使用
• 數控控制器的軟件編程與開發
5 ）可編程控制器技術
• 可編程控制器原理與硬件認識；
• 數控機床可編程控制器程序設計與維護；
• 數控機床可編程控制器硬件電氣回路故障檢測與排除；
6)JG-800 型數控車床原理綜合實驗臺 對電氣設備維修提供的實訓項目有：
• 主軸變頻單元的調試運行與故障診斷實驗
• 交流伺服電機運行與故障診斷實驗
• 數控車床電氣控制設計與分析實驗
• 電動刀架控制原理實驗及接線與故障診斷實驗
• 數控車床系統控制機床螺紋加工實驗
• 數控車床的冷卻與照明及故障診斷實驗
• 數控車床電子手輪實驗
• 變頻器 U ， V ， W ，外部開路；
• 驅動電源，外部開路；
• 主軸電機電源（ 380V ） ，外部開路；
• 刀架鎖緊電源，外部開路；
• 驅動電源，外部開路；
• 工作燈電源（ 24V ），外部開路；
• 主軸正轉信號（ 24V ）電源，外部開路；
• 冷卻信號（ 24V ）電源，外部開路；
• 刀架鎖緊信號電源，外部開路；
• X 正限信號，外部開路；
• X 零點信號，外部開路；
• Z 零點信號，外部開路；
• Z 負限位信號，外部開路；
• 0V 電源，外部開路；
• 主軸模擬量，外部開路；
• T1 號刀具信號，外部開路；
• T3 號刀具信號，外部開路；
• 刀架反轉信號，外部開路；
• 變壓器電源，外部開路；
• 主軸編碼器 A+ 信號，外部開路；
• 關于法那科數控系統內部開路參數設計這里暫不作說明（因參數太多）
7)JG-800 型數控車床原理綜合實驗臺 對零件加工提供的實訓項目有：
• 數控車床的結構和控制工作原理；
• 車削零件外圓程序的編寫；
• 車削多臺階外圓程序的編寫；
• 車削圓弧程序的編寫
• 車削斜面程序的編寫
• 車削螺紋程序的編寫；
• 循環指令編程實訓；
• 數控系統與計算機通訊實訓；
• CAD/CAM 自動編程實訓 ( 配合計算機和軟件 ) ；
8 ）臺式小車床主要參數：
● 床身最大回轉直徑 250mm
● 最大切削長度 250 mm
● 主軸通孔直徑 40 mm
●電動刀架 4 工位
● 主軸轉速 100-1500rpm
● 主軸電機功率 750W
● 加工螺紋 0.4 -4.0mm
●外形尺寸 112 0 × 590 × 600 mm
四、實訓的配置
五、數控控制臺布局的獨特特點：
• 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。
• 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；
• 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。
• 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：
• 數控系統控制單元：本單元是整個控制臺的大腦，本控制臺采用法那科 0I Mate TC 系統；也可根據客戶實際要求進行選型配置。
• 全數字伺服驅動控制單元：它分 X 、 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。
• 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�？刂谱冾l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。
• 四工位電動刀架控制單元：剖析電動刀架控制原理，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刀架，方便學員進行操作連接。
• 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。
• 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，內容包括伺服模擬信號輸入 / 輸出；主軸變頻信號模擬量輸出控制；四工位電動刀架控制、主軸編碼器控制、冷卻控制、機床零點信號控制、機床限位信號控制等。
• 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。
• 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 ± 10% 50Hz ； 交流電源。
●、漏電保護： 缺相自動保護、過載保護 ；漏電動作電流≤ 30mA ；具有接地保護。
●、 結構：考核柜為鐵質鈑金噴塑結構，堅固耐用；
● 、工作環境：溫度 -10 0 -+ 40 0 C 。
● 、整機功耗：＜ 3KW
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