西门子828D数控系统铣床操控维修实训装置
2021-05-07 22:24
近年来，随着数控技术的广泛应用，学校越来越注重培养生产、技术服务等岗位需求的实用型、技能型专门人才，进一步提高学生的动手能力和分析解决问题的能力，全面学习掌握数控系统的控制原理、数控编程、电气设计方法及安装调试与维修。但是，大多数高校面临缺乏此类的数控培训设备。为此，本公司开发了数控铣床电控系统原理及调试维修实验台实习装置。使用该装置可以使学生掌握数控铣床系统控制原理、电气设计方法、元器件的选择、铣床电气安装及调试、故障诊断维修、零件程序编制及图形模拟加工过程等多项实验内容，达到工业生产现场实习效果。该装置采用开放式结构、模块化设计，既可用于教学、也可用于课程设计、毕业设计和实训，有利于提高学生设计数控机床电气控制系统、诊断数控设备故障的能力，使受训对象最大限度地适应和满足市场需求。该装置也可以帮助科研技术人员进一步了解数控铣床结构，同时也为技术人员进行数控铣床系统的二次开发提供了必要条件。该实验装置的主要器件均选用工控产品。
数控系统数控车床实训台采用SINUMERIK 828D铣床数控系统，数控铣床的X、Y、Z轴由伺服电机控制，在实训台上运动演示，主轴由变频器控制，学生可以学习到SINUMERIK 828D伺服电机的控制、变频器控制、接近开关的原理和PLC指令、编程、接线及在数控机床中的应用等及数控铣床编程、加工、维修。
数控控制台提供一套完整的控制系统，控制系统拥有完整的SINUMERIK 828D数控技术的系统，控制台全面剖析了SINUMERIK 828D系统的控制原理和结构，按符合真实数控设备的要求进行电气连接，可以带动实训机床进行数控加工；同时数控控制台在控制系统内部提供数控机床常见故障的设定、维修、考核等电路故障系统，该故障系统提供全开放的端子接口，可以设置电路故障、主要器件故障，供学生进行测量，判断。由教师设定故障，学生可以实现在线测量排故，也可以实现断电测量进行排故，提高学生解决问题的能力。
二、 产品突出特点:
本公司具有多年生产数控的经验，因此对数控系统内部进行全面剖析展示到面板上，把数控铣床的功能全部采用接插件控制。所有控制单元控制方法如下：
1、 实验台展示通用铣床控制线路全局图，学员可以把此图作为设计电路的示范图，以便更加深入了解数控铣床的控制方法。.
2、 SINUMERIK 828D数控系统：本实验台把SINUMERIK 828D数控系统的控制接口扩展到实验台的面板上，再用接线端子可引接到各个模块板上进行控制。
3、 三相变频控制单元：通过接插线连接到数控系统上进行变频控制，增加学员的动手能力，增加对控制过程中的故障问题有更多的了解和分析。
4、 伺服驱动控制单元：通过接插线连接到数控系统上进行伺服驱动控制，增加学员的动手能力，让学员对伺服控制器有个全面的了解和分析能力。
5、 手脉单元：通过接插线连接到数控系统上进行手动控制机床座标运动
6、 需设计有专门的故障设置区和排故操作单元，可设置16个数控铣床的典型的电气和PLC故障。
数控控制台布局的独特特点：
1、本控制柜整体外壳为铁质钣金喷塑结构，坚固耐用。输入三相五线制380V交流电源。
2、柜体上面部分是控制台的主控制区域.
数控控制台技术性能：
1、输入电源：三相五线制380V交流电源。
2、漏电保护：漏电动作电流≤30mA；具有接地保护。
3、工作环境：温度-100～+400C。
4、整机功耗：＜2KW
5、考核柜尺寸：1300×1000×800mm
注：系统标配SINUMERIK 828D
数控原理实训装置是我公司根据学校实际需求开发的适合数控专业教学的专用实验设备，其功能全、适应性强，可满足数控维修、数控电气设计、故障人为设计、数控机床电气组装、机床数控化改造等各项实验设置。
实验台可分为半闭环系统、闭环系统二种配置，另外还可以选配绘图十字工作台、可拆装机床，主轴变频系统、个性化的外观设计、特殊功能设计、实验台网络控制方案等。
实验台的特点有：
结构紧凑，体积小，四脚加装滚轮，便于移动；平面布局,布线简明,标志清晰,易观察机床动作及故障诊断；主轴（正反转，制动），X，Y、Z轴联动；冷却电机；标准工业用电子手轮；X、Y、Z轴手动行程限位，减速回零控制； 16个数控机床常见故障点，便于培养学生的故障诊断、数控机床维修能力；备有完善的电气电路图纸、数控电气布线图、机床分解与装配等，适合数控电气电路和机床硬件维修等原理教学；另外根据目前数控教学的现状，编有使用本设备进行数控教学实验《数控原理实验台—实验指导书》；数控实验教师可以根据学生的水平自行设计不同难度的数控故障点，以此更好的发挥数控教师在教学中的主观能动性，更好地将教研融于一体；漏电保护功能（电流超过30mA将立即断电，起到保护作用）。
1、配备SINUMERIK 828D系统的数控综合实验台除了具有固定设置的常见的16个故障点。
2、本系列数控原理示教机可以实现以下实验（不同的驱动软件配置能实现不同功能）：
(1)数控机床电气电路设计、实验、安装；
(2)数控机床电脑系统故障判断及维修；
(3)数控机床电路故障判断及维修；
(4)数控机床故障研究、设计及实验；
(5)数控系统的原理和组成 ；
(6)数控系统连接与调试；
(7)数控系统参数、诊断参数设置与调整；
(8)数控机床代码编程、参数调试、宏程序编程及插补加工；
(9)交流伺服系统的构成、调整及使用；
(10)变频调速系统构成、调整及使用；
(11)数控机床正负限位测试与调试；
(12)数控机床回参考点测试与调试；
(13)数控机床主要功能测试与调试；
(14)数控系统通过USB接口进行CNC通讯功能测试、调试等。
配置清单
| 序号 | 材料名称与规格型号 | 数量 | 单位 |
| 1 | 数控系统（采用SINUMERIK 828D） | 1 | 台 |
| 2 | 机床实训控制台（采用铁质钣金喷塑结构） | 1 | 台 |
| 3 | 手摇脉冲发生器（手轮） | 1 | 台 |
| 4 | 主轴电机 | 1 | 套 |
| 5 | 冷却泵电机 | 1 | 台 |
| 6 | 三相交流伺服电机 | 3 | 台 |
| 7 | 全数字伺服驱动单元 | 3 | 轴 |
| 8 | X、Y、Z轴正负限位开关 | 3 | 只 |
| 9 | 安能聚变频器（1.5KW） | 1 | 台 |
| 10 | 灭弧器31TX1-31A03 | 1 | 只 |
| 11 | 灭弧器31TX1-12B03 | 5 | 只 |
| 12 | 交流接触器CJX1-22（正泰） | 5 | 只 |
| 13 | 直流继电器MY2N | 5 | 只 |
| 14 | KT18-32 | 3 | 只 |
| 15 | 断路器DZ47-60-C5 (QF3) | 1 | 只 |
| 16 | 断路器DZ47-60-C10 (QF2、QF4) | 2 | 只 |
| 17 | 漏电保护器DZ47LE-32 (QF1) | 1 | 只 |
| 18 | 指示灯 | 1 | 只 |
| 19 | 急停开关 | 1 | 只 |
| 20 | 钥匙开关 | 1 | 只 |
| 22 | 照明开关 | 1 | 只 |
| 23 | 电源指示灯 | 1 | 只 |
| 24 | 电机电源和编码器连接线 | 各2 | 条 |
| 25 | 560W变压器（安装在柜内） | 1 | 台 |
| 26 | 1500W变压器（安装在柜内） | 1 | 台 |
| 27 | 故障点分布图 | 1 | 张 |
| 28 | 钥匙 | 1 | 把 |
| 29 | CAD/CAM软件、通讯软件光盘 | 1 | 张 |
| 30 | 变频器使用手册 | 1 | 本 |
| 31 | 实训台使用说明书 | 1 | 本 |
| 32 | SINUMERIK 828D编程操作说明 | 1 | 本 |