數(shù)控車床實訓設備的配置結構是專門為用戶解決疑難問題的,非常具有代表性,在客戶進行產品選型前,我們一般建議用戶先看下數(shù)控車床實訓設備的配置結構。這樣能對用戶選型有非常大的幫助。
針對高等職業(yè)技術院校在數(shù)控技術教學設備配置中存在的一些誤區(qū),分別從數(shù)控機床的比例、數(shù)控系統(tǒng)的功能及數(shù)控機床結構三方面,提出既能充分滿足教學實訓要求,又不陳舊落后,且能體現(xiàn)數(shù)控技術發(fā)展水平的教學設備。
近年以來,國家為加快和鞏固高技能人才的培養(yǎng),提高中國制造業(yè)的核心競爭力,出臺許多了政策措施,目的在提升先進制造技術在機械制造業(yè)中的含量。數(shù)控技術作為先進制造技術的核心,是實現(xiàn)自動化、網(wǎng)絡化、揉性化和集成化的基礎,具備超一流的數(shù)控應用技能,已經成為企業(yè)用人的重要標準。作為培養(yǎng)高技能人才的職業(yè)技術院校遇到了前所未有的機遇和挑戰(zhàn),各院校紛紛設立與數(shù)控技術有關的專業(yè),并對傳統(tǒng)制造類專業(yè)教學計劃進行調整,增開數(shù)控技術課程,取得了可喜的成果,使我們感到數(shù)控技術后備人才的培養(yǎng)大有希望。
但是,受到歷史原因和各種條件限制,許多院校在選擇數(shù)控教學設備時,缺乏對市場的深入調研和數(shù)控技術未來發(fā)展前景的了解,盲目從事,人云亦云,特別是新建院校,更是無從下手,很容易產生各種誤區(qū),最終導致選擇的數(shù)控設備不合理,不適用,缺乏瞻前性,給學校的發(fā)展設置了難于逾越的瓶頸。
1、先進的機床結構配置
數(shù)控銑床在結構上大體經過了三個階段。
初期數(shù)控銑床的主要結構特點是工作臺升降式,與普通銑床工作臺結構基本相同,工作臺除在X和Y方向運動外,還要隨升降臺在Z方向上下運動,這種結構的最大缺點是Z軸伺服電機要承受包括工作臺、工件重量及切削力等負載,運動控制困難,不利于加工速度和加工精度的提高,應作為回避的對象。
第二階段即在我國最常見的床身式數(shù)控銑床,其特點是工件只隨工作臺在X和Y方運動,Z軸方向由滑座帶主軸上下運動,受國外產品的影響,機床在主軸單元、數(shù)控刀架和轉臺、刀庫和機械手、滾動絲杠副、滾動直線導軌等數(shù)控機床功能部件及刀具刀柄有了明顯改進,機床的可靠性、速度和精度有了很大提高,現(xiàn)在工廠里多數(shù)銑床幾乎都是這種結構,應作為重點選擇的對象。
第三階段即龍門式結構,這種結構的最大好處是機床的剛性好,因而精度容易提高,速度也快,在我國經濟發(fā)達地區(qū)得到了非常迅速的推廣和應用,是數(shù)控銑床結構的發(fā)展趨勢,在資金允許的情況下可適量考慮選擇,體現(xiàn)數(shù)控教學設備的不凡實力。
經濟型數(shù)控車床的結構與普通臥式車床基本相同,其主要特點是水平床身,前置轉塔刀架,價格低,應用范圍廣,現(xiàn)在工廠里多數(shù)數(shù)控車床幾乎都是這種結構,應作為主要選擇對象,在資金允許條件下,可選擇適量傾斜床身后置刀架型結構,以擴展學生的知識面和對數(shù)控車床的全面認識。
另外,選擇一定量的其他數(shù)控設備如數(shù)控高速雕刻機、數(shù)控電火花線切割機、數(shù)控電火花成型機、數(shù)控對刀儀等,從實用性、價格及加工功能范圍來看都是很有必要的。
總而言之,數(shù)控技術教學設備配備要受到許多因素特別是資金和理念的影響,集有限資金,如何配置既能充分滿足教學實訓要求,又不陳舊落后,且體現(xiàn)數(shù)控技術發(fā)展水平的數(shù)控設備,是值得職業(yè)技術院校深思和考慮的問題。
2、機床的分類
數(shù)控機床可以從不同的角度對其分類:按照能夠控制刀具與工件相對運動的軌跡可以把數(shù)控機床分為點位控制數(shù)控機床和輪廓控制數(shù)控機床。
點位控制數(shù)控機床只控制工作臺(或刀具)從一點精確地移動到另一點,移動過程中不進行加工。采用這種控制方案的有數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控沖床等。輪廓控制數(shù)控機床不僅控制工作臺(或刀具)的起點和終點坐標,而且還要控制軌跡上每一點的速度和位置,因而能夠加工曲線(或曲面)。數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、數(shù)控電加工機床、加工中心等都采用這種控制方案。
按照伺服系統(tǒng)的控制方式可以把數(shù)控機床分為開環(huán)控制數(shù)控機床、閉環(huán)控制數(shù)控機床和半閉環(huán)控制數(shù)控機床。開環(huán)控制方式與閉環(huán)、半閉環(huán)控制方式的區(qū)別是明顯的。閉環(huán)和半閉環(huán)控制方式都為反饋控制系統(tǒng),都包括位置、速度控制單元,都采用交、直流伺服電動機作為執(zhí)行元件,都有位置、速度檢測器,速度檢測器都可以安裝在電動機的軸端。區(qū)別是:閉環(huán)控制其位置檢測器安裝在機床工作臺上,環(huán)內包括絲杠螺母副、工作臺等傳動部件,設計、調試難度大,但控制精度高。而半閉環(huán)控制其位置檢測器安裝在電動.機軸端或絲杠的軸端,一般位置測量和速度測量用一個檢測器。由于環(huán)中包括的傳動部件少,設計、調試難度小,但控制精度不如閉環(huán)的高。
按照加工方式可以把數(shù)控機床分為金屬切削類、金屬成型類、特種加工類和其他類等數(shù)控機床。
數(shù)控機床還可以按其功能水平分高、中、低三檔。
三、數(shù)控實驗室中的數(shù)控車床裝調與維修考核實訓設備
產品的特點:
☆盡其所能將所配數(shù)控系統(tǒng)的精髓,用最直觀的方法展示給用戶,使用戶能最大限度的參與并獲得深切的體會以達到融會貫通的效果。
☆方便拆卸的方案設計,使得用戶在機械、電氣等諸方面得到現(xiàn)場般的訓練,使其留下深刻的印象。
☆涉及內容豐富;數(shù)控系統(tǒng)、伺服單元、邏輯控制、低壓電器、電機…
實訓臺配有:自動刀架1臺、主軸電機與編碼器1套、冷卻泵1臺、步進、伺服電機各1臺、精密型十字滑臺(二坐標)1臺及限位開關和機床零點等。
實驗臺技術參數(shù):
1、輸入電源:AC380V(三相四線制)、50HZ
2、故障考核24項
3、工作環(huán)境:溫度-100C~400 C
4、整機容量:≤2kVA;
5、電氣控制單元尺寸:長×寬×高(mm)=800mm×600 mm×1800 mm;
6、十字滑臺單元尺寸:長×寬×高(mm)=660mm×660mm×370mm;
7、十字滑臺參數(shù):
★功能
Ä機械拆裝與機電聯(lián)調
Ä直線導軌E型塊拆裝、調整實訓
Ä聯(lián)軸器拆裝實訓
Ä滾珠絲杠螺母副拆裝實訓
Ä四工位電動刀架拆裝實訓;
Ä滑臺垂直度與平行度檢測調整實訓
★技術參數(shù)
Ä兩軸方形進口直線導軌
Ä進口滾珠絲杠(直徑/螺距)1605mm
Ä彈性聯(lián)軸器
Ä絲杠行程:X300/Z300mm
Ä材質:鑄鐵
Ä配置電機扭矩:≥2.4N/M
Ä重量:80KG
Ä主軸電機功率:0.55KW(變頻無級100-1500轉)
基本實驗實習項目
實驗1 數(shù)控車床電氣綜合實驗裝置電源控制
實驗2 數(shù)控系統(tǒng)的操作、接口實驗
實驗3 變頻器變頻調速實驗(系統(tǒng)控制)
實驗4 四工位自動刀架實驗
實驗5 X軸步進電機驅動控制實驗
實驗6 Z軸伺服電機驅動控制實驗
實驗7 二坐標正負超程限位、零點實驗
實驗8 手輪(手搖脈沖發(fā)生器)實驗
實驗9 車床數(shù)控系統(tǒng)控制螺紋加工實驗
實驗10 數(shù)控車床系統(tǒng)通訊實驗
實驗11 數(shù)控車床編程與連接實驗
實驗12 數(shù)控車床電氣綜合安裝
實驗13 數(shù)控車床NC參數(shù)調試
實驗14 數(shù)控車床絲桿反向間隙補償
實驗15 數(shù)控車床絲桿螺距補償
實驗16 十字滑臺平行度檢測及調整
實驗17 十字滑臺垂直度檢測及調整
實驗18 十字滑臺拆、裝調試