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SBSKB-07M-3F数控加工中心电气控制与维修实训考核装置（系统：FANUC 0I MATE MD）
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，本公司开发了数控加工中心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加工中心系统控制原理、电气设计方法、元器件的选择、加工中心电气安装及调试、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加工中心结构，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。
一、实训台配有：伺服主轴1套、冷却泵1台、伺服电机3台、限位等。
二、实验台技术参数：
1、输入电源：AC380V（三相五线制）、50HZ
*2、故障考核24项（智能型）
3、工作环境：温度-100C～400 C
4、整机容量：≤5kVA；
5、实训电气柜尺寸：长×宽×高＝1000 mm×650 mm×1800 mm；
机床 外形 尺寸：长×宽×高＝1600×1600×2000mm
电气安装板尺寸：长×宽＝1000×900mm；
*6、数控机床智能故障诊断维修考核软件，可设置数控机床几十个典型的电气故障。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，多台设备可通过无线网络和上位机进行联网，对教师登录、学生考试、故障题库、分别设置集中管理。并能对考试结果进行分析评估、存档、打印。
*7、虚拟数控机床维修仿真软件具有虚拟机床拆装仿真、装配检测方法、电气布局、接线、电气调试、故障设置与排除、编程加工等主要模块。电气模块内含丰富的元器件库（多达170多种常用元器件），学生可以根据电路图自由选择元器件并可以自由布局接线；接线又可以分为普通接线和常用电缆等。电气分电力拖动、SIEMENS系统、FANUC系统、HNC21世纪星系统等模块。软件提供PLC基本原理及编辑模块，供学员掌握梯形图为故障排查所用；
*7.1、软件具有以下功能参数：
(1) 数控机床结构包含3D数控车床和数控铣床、加工中心，在结构中能显示零件名称、同时可以隐藏或透明零件显示。软件具有虚拟互动装配和拆卸功能,并能自动判断拆装操作的正确性。
(2)加工中心包括：床身水平调整、主轴锥孔的径向跳动、工作台面的平面度、工作台面和X轴轴线运动间的平行度、主轴轴线和X轴轴线运动间的垂直度、工作台面和Y轴轴线运动间的平行度、主轴轴线和Y轴轴线运动间的垂直度、XY坐标轴移动方向的平行度、主轴回转轴心线对工作台面的垂直度。
(3) 软件具有数控机床的机械结构展示(要求做到每一个机械部件)的3D显示。铣床包括整机结构、主轴箱总成、伺服总成、丝杆连接总成、Z轴总成等。
(4) 电气模块中接线操作应具备自由接线、自由布局；从电气元件库中选择元器件随意布局，根据电路图进行接线，并可对接好线的模型任意拖动元器件和接线重新布局并能正确显示；无需绘制电路图即可实现元器件布局与接线，并能验证连接正确性。接线模块进行电路调试时能实时查看电路的运行状态。
(5) FANUC 0I MATE MD系统应具有以下实验：支持加工中心电气。支持电缆接线：可自由布局接线、提供fanuc系统连接所需的各种类型电缆、电缆可以随意调整位置；主轴伺服连接与调试：可自由布局接线、MDI模式下NC指令控制主轴正转/反转/停止、PLC状态位监控、主轴转速控制；进给伺服接线与调试：可自由布局接线、伺服放大器的接线、通过操作面板控制伺服进给、行程开关设置、过行程限位报警等；照明润滑及散热接线与调试：可自由布局接线、查看润滑与照明；系统引导画面备份实验：可自由布局接线、按照系统操作流程进入系统引导界面、用存储卡备份/恢复系统中各种参数；系统参数调试实验：可自由布局接线、系统参数修改流程、进行轴参数设定、伺服参数设定、主轴参数设定；全清上电实验：报警及消除过程；PMC编辑：可自由布局接线、进入PMC编辑模式、可以插入、删除、修改、设定PMC元件；整体联调：可自由布局接线、综合前面所有模块进行参数设置和调试。也可以根据自有电路图接线调试自设计实验。
三、产品结构和组成
1．系统由机床实训柜、数控加工中心等组成。
2．机床实训柜采用铁质亚光密纹喷塑结构，正面上部为网内电压、电流、状态指示灯等监控原器件，中部为机床电气柜，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上面装有伺服驱动器、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、智能型故障模块等；电气柜后部还设有变压器和接地端子等。
*3．机床实训柜正面和二侧装有带锁双向对开透明门，方便使用、安全、防尘。背面装有二扇对开门，底部装有4只万向轮，并配置刹车装置，方便移动和固定。
4．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。
5．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。
*6．X、Y、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，采用现行标准的机械式行程开关；主轴电机由数控系统原厂伺服电机驱动。
7.主轴、床身、拖板等采用铸件结构，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。
8．X、Y、Z轴进给传动系统由滚珠丝杠螺母副、轴承、轴承支座、电机支座等组成，可进行丝杠预紧力调整、滚珠丝杠的装配与调整等技能训练。
四、设备用途及适应性
4.1、SB－VMCL7128型立式数控铣床/加工中心是三轴控制的现代化加工机床，采用日本FANUC 0I MATE MD数控系统，可自动连续完成对零件的铣、钻、镗、攻等多种工序，适用于大批量生产各种平面、孔、复杂形状表面的加工，节省工装，缩短生产周期，提高加工精度。应用场合非常广泛。
4.2、机床大件采用稠筋封闭式框架结构，刚性高，抗振性好，床身、立柱、铣头、床鞍、工作台等大件全部采用高强度铸铁，组织稳定，确保品质。合理的结构与加强筋的搭配，保证了基础件的高刚性。宽实的机床床身，箱型腔立柱、负荷全支撑的导轨，可确保加工时的负载能力。
*4.3、机床X、Y、Z向导轨为直线导轨（即线轨），确保机床移动轻松、平稳。
*4.4、主传动采用伺服主轴电机、同步带轮、同步齿形带传动，传动噪声低。主轴在60-8000RPM范围内无级变速，对各类零件加工的适应能力很强。主轴组件整套进口，可靠稳定，确保加工精度。X、Y、Z三轴采用高精密滚珠丝杆，搭配预压式双螺帽，确保最低背隙。三轴滚珠丝杆采用精密级滚珠丝杆专用轴承，运转精度高。滚珠丝杆和伺服电机以绕性联轴器直联，效率高，背隙小。
4.5、本机床的数控系统，具有标准RS232、USB等接口，因而机床可以进入系统或进入无人化车间自动运行。
*五、关键配套件
· 主轴单元： 台湾普森（或台湾罗翌、台大、臻赏）
· 丝杠轴承： 日本NSK
· 松刀气缸： 台湾尚品（或北矩、豪澄、协清）
· 刀库形式： 斗笠式10T
· 滚珠丝杠： 台湾上银（或台湾银泰）
· 直线导轨： 台湾上银（或台湾银泰）
· 主轴电机：FANUC
· 三轴伺服电机：FANUC
· 数控系统：FANUC 0I MATE MD
· 滚珠丝杠专用精密螺母：台湾盈锡
· 气动元件： 台湾亚德客
· 导轨不锈钢防护罩：上海振飞（台资企业）（或台湾引兴）
· 润滑系统： 中日合资河谷（或日华）
· 电气元器件： 采用国内外知名品牌
六、机床精度标准
·ISO 10791-1998 《加工中心 检验条件》
·JB / T8771.4-1998 《加工中心 线性定位精度和重复定位精度检验》
·JB / T8771.7-1998 《加工中心 精加工试件精度检验》
·JB / T 8801-1998 《加工中心 技术条件》
七、润滑系统
·采用自动润滑装置，对各滑动面及滚珠丝杠施行强制润滑，滑油不可回收， 最终流入冷却箱参与工件的冷却。
·注油时间间隔和注油量可调。
·油位过低（缺油）时机床显示报警。
八、冷却系统
·机床配大流量冷却系统。
九、气动系统
·气动系统装有气源处理元件、压力开关、电磁阀等，实现气动换刀，主轴吹气。配置外接气枪，可对工作区域进行清扫。
*十、基本实验实习项目
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）主轴调速系统的电路设计、伺服主轴电机的安装与接线
（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）冷却控制系统的电路设计、器件安装与接线
（6）急停、限位控制回路的设计与接线
（7）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）整体式主轴的装配
（5）电机与联轴器的装配
（6）润滑系统的装配
（7）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）PLC编程与调试
（6）驱动器参数设置与调试
（7）伺服主轴参数设置与调试
（8）主轴打刀缸换刀等功能部件的调试
（9）斗笠式刀库基本设置与调试
（10）数控系统的数据备份
4．机电联调与故障排除
（1）数控加工中心机电联调
（2）数控加工中心故障诊断与排除
5．数控加工中心几何精度检测
6．数控加工中心的程序编制与加工
（1）数控加工中心编程
（2）数控加工中心加工
7．数控机床的保养和维护
六、系统配置
十一、机床主要技术参数
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技术参数
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VMCL7128
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*工作台尺寸
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≥650×280mm
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行程
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*X轴/快速进给
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≥450mm/15M
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*Y轴/快速进给
|
≥300mm/15M
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*Z轴/快速进给
|
≥410mm/10M
|
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*主轴转速
|
≥60-8000rpm
|
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*刀柄形式
|
≥BT30
|
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进给速度
|
8000mm/min
|
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T形槽宽
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14mm
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T形槽间距
|
95mm
|
|
主轴端部到工作台距离
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70-470mm
|
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主轴中心至立柱距离
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375mm
|
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工作台最大承重
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≥150kg
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最小设定单位
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0.001mm
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*重复定位精度
|
≤±0.0075mm
|
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*定位精度
|
≤±0.01mm
|
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*主电机
|
≥3.7/5.5KW
|
|
*刀库形式/数目
|
≥斗笠式BT30/10T
|
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气源压力
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4-6kgf/cm2
|
|
机床外形尺寸
|
≥1600×1600×2000mm
|
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重量
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≥1300kg
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*十二、配置清单12-1：基本配置
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序号
|
名 称
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主要部件、器件及规格
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数量
|
备注
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1
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机床实训柜
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1000mm×600mm×1800mm
|
1套
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|
|
2
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加工中心
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高速SB-VMCL7128
|
1台
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|
3
|
数控系统
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发那科FANUC 0i mate MD
|
1台
|
|
|
4
|
伺服主轴
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发那科原装3.7/5.5kw电机
|
1台
|
|
|
5
|
伺服驱动
|
发那科原装一体式
|
1套
|
|
|
6
|
伺服电机
|
发那科βis4/4000
|
2台
|
|
|
7
|
刀库形式
|
斗笠式10T
|
1套
|
|
|
8
|
电子手轮
|
手摇脉冲发生器
|
1只
|
|
|
9
|
电器元件
|
漏电保护器、断路器、交流接触器、继电器、传感器、连接线等
|
1套
|
|
|
10
|
电脑
|
主流品牌配置
|
1台
|
用户自配
|
|
11
|
型材电脑桌
|
外形尺寸：600mm×560mm×1100mm
|
1张
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12-2：配套工具、量具、工装及机床附件
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序号
|
类别
|
名称
|
型号、规格
|
数量
|
备注
|
|
1
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工具
|
剥线钳
|
鸭嘴式
|
1把
|
|
|
2
|
斜口钳
|
5寸，橡塑柄
|
1把
|
|
|
3
|
尖嘴钳
|
5寸，橡塑柄
|
1把
|
|
|
4
|
剪刀
|
民用型
|
1把
|
|
|
5
|
镊子
|
尖嘴式
|
1把
|
|
|
6
|
套筒扳手
|
专用
|
1套
|
|
|
7
|
钩形扳手
|
月牙扳手
|
2把
|
|
|
8
|
活动扳手
|
6″
|
1把
|
|
|
9
|
开口扳手
|
8×10
|
2把
|
|
|
10
|
开口扳手
|
12×14
|
2把
|
|
|
11
|
内六角扳手
|
|
1套
|
|
|
12
|
十字螺丝刀
|
3×50、6×250
|
各1把
|
|
|
13
|
一字螺丝刀
|
2.5×75、6×80
|
各1把
|
|
|
14
|
试电笔
|
氖管式
|
1把
|
|
|
15
|
万用表
|
数字表，三位半显示，有电阻、电容、电压、电流测量功能。
|
1只
|
|
|
16
|
电烙铁
|
40W
|
1把
|
内热式
|
|
17
|
烙铁架
|
|
1个
|
|
|
18
|
吸锡器
|
铝塑吸锡器
|
1把
|
|
|
19
|
焊锡
|
|
1卷
|
|
|
20
|
橡皮锤
|
750g
|
1把
|
|
|
21
|
铁榔头
|
木柄圆头锤
|
1把
|
|
|
22
|
三爪拉马
|
4寸
|
1套
|
|
|
23
|
小圆锉
|
|
1把
|
|
|
24
|
平锉
|
200mm
|
1把
|
|
|
25
|
百分表触头
|
|
1个
|
定制
|
|
26
|
拆卸轴承工具
|
|
1套
|
定制
|
|
27
|
紫铜棒
|
一头φ18一头φ14×200mm
|
1根
|
定制
|
|
28
|
拔销器
|
|
1套
|
定制
|
|
29
|
量具
|
普通游标卡尺
|
量程：300mm
精度：0.02mm
|
1把
|
|
|
30
|
深度游标卡尺
|
量程：200mm
精度：0.02mm
|
1把
|
|
|
31
|
千分尺
|
测量范围：0～25mm
|
1把
|
|
|
32
|
杠杆式百分表
|
量程：0.8mm
分度值：0.01mm
|
1个
|
|
|
33
|
小磁性表座
|
|
1个
|
|
|
34
|
百分表
|
分度值：0.01mm
|
1个
|
|
|
35
|
大磁性表座
|
|
1个
|
|
|
36
|
直角尺
|
200mm×130mm×12.5mm
|
1把
|
|
|
37
|
主轴芯棒
|
BT30，长度250mm
|
1个
|
|
|
38
|
电气控制电路图
|
含故障点
|
1份
|
|
|
39
|
用户手册
|
FANUC 0I –MATE－D
|
3本
|
|
|
40
|
维修手册
|
FANUC 0I –MATE－D
|
1本
|
|
|
41
|
参数说明
|
FANUC 0I –MATE－D
|
1本
|
|
|
42
|
实验指导书
|
|
1本
|
|
|
43
|
智能考核系统模块
|
含软件与硬件
|
1套
|
|
12-3：配套机床加工附件
|
序号
|
名称
|
规格
|
数量
|
备注
|
|
1
|
刀柄
|
BT30-ER32-60L
|
3只
|
|
|
2
|
ER32夹头
|
Ф3、Ф6、Ф8、Ф10mm
|
各1只
|
|
|
3
|
勾型扳手
|
|
1把
|
|
|
4
|
机床垫铁
|
|
1套
|
|
|
5
|
铣刀
|
Ф3、Ф6、Ф8、Ф10mm
|
4把
|
|
|
6
|
塑料板（试件）
|
|
1箱
|
|
|
7
|
压板
|
10件套
|
1套
|
|
|
--详细资料
