FANUC数控铣床故障维修实验台的研究论文开题报告

2024-12-17 07:52:49

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产品名称:JP-SKX—01F数控铣床故障诊断与维修实验台产品说明产品介绍：（如图）我公司开发的SKX-01F数控铣床操作与电气培训实验台是根据教育部“振兴21世纪职业教育课程改革和教材建设规划”要求，按照职业教育的教学和实训要求研发的产品。它适合高职院校、职业学校、技工学校的机电技术与应用、电气技术应用、数控、数控机床调试与维修等专业的教学与技能实训，以CNC编程学习、数控系统检测与维修为出发点而专门设计。该装置采用开放式结构、模块化组合设计，学生可在该实训台上进行数控铣床的电器接线、调试使学生的编程、检测等技能得到较快提高，可以使学生掌握数控铣床控制系统的控制原理、ＣＮＣ编程实时加工、铣床电器安装及调试、数控系统故障诊断与维修、零件编程及加工、等多项实验内容，操作贴近于工业数控铣床。
系统主要由主电路部分、主电路控制部分、数控输入输出部分、驱动单元、故障设置与故障排出区、电机及演示台七大部分组成。可以进行独立的实验，也可以联合进行实验，充分的体现出设计的灵活性，特别是它的连接是采用了快插式的连接线，一方面可以锻炼学生的动手能力，一方面由于采用了台阶插孔，可以方便的进行端口查询，方便故障检测。另外，本实验台可根据课程要求，完成相关的课程设计或毕业设计。
一、功能特点简介：
1、多功能：该装置综合了数控铣床系统控制原理、电气设计方法、铣床电气安装与调试、故障诊断与维修、零件程序编制及加工等多项功能聚为一体，使得一机多功能；
2、开放性：该实验台设计理念是所有功能对外开放，因此该实验台的所有电气控制端口、数控铣床的机械设计等全部对外开放，使得在实验教学过程中需要学生积极的参与到实验来，从电气设计、程序设计、外部故障诊断分析、ＣＮＣ程序编写、加工程序调试等多方面都必需有学生完成，从而达到很好的实训效果；
3、模块化：该实验台全部采用模块化思想来设计，该实验台主要包含了主控电路实训模块、主轴变频调速模块、步进／伺服控制模块、数控系统模块、数控仿真加工模块、数控实训加工模块等多个模块组合，使得教学更加灵活；
4、专业性：该数控实验台结合了全国高等院校、技术职业院校等数控教学大纲、实验室数控教学需求而专业设计，并结合了国内外较为先进的ＣＡＤ／ＣＡＭ技术，配套了市场上流行的数控仿真加工软件，实现数控教学上位机监控、编程以及网络化等功能。因此，在该实验台上可进行课堂实验教学、课程设计，甚至毕业设计；
5、趣味性：由于该实验台配置了数控仿者加工软件，学生可在上位机上进行ＣＮＣ加工程序编程，软件并能进行仿真加工，来验证ＣＮＣ程序的正确性，并可直接传送到ＣＮＣ数控系统，进行实际加工生产。比以往的ＣＮＣ编程更具有趣味性，能充分的调动学生的积极性；
二、主要实训模块简介：
1、数控铣床操作系统：FANUC 0i mate MD

2、电气控制与故障检测系统
该系统主要由强电主回路部分、电气控制部分及故障设置与故障排除区组成。经过精心的设计，将书本知识与工业机床巧妙的结合在一起，真正的将理论与实际结合在一起，达到工业生产现场实习的效果。模块化的设计，直观地展示了数控铣床的电气控制原理和电气连接方法，开放式的结构，它把电气原理和数控加工部分巧妙地集成一体方便有效的对数控系统进行故障检测。同时，我们还设有故障设置及故障排除区，通过优质拨档开关设置多种故障，可作为学生教学考核实验。
3、输入输出信号控制单元
输入输出控制信号控制单元将来自于数控系统I\O接口进行解剖，将典型机床数控系统的I\O接口分解为多个模块，将教与学巧妙的结合为一体。开放式的I\O接口既方便诊断与维修又可让学生掌握电工电子方面的知识。
4、伺服驱动控制系统

Βi系列是一种可靠性强、性价比卓越的伺服系统。该系列用于机床的进给轴和主轴，具有充足的性能和功能。通过最新的控制即伺服HRV控制和主轴HRV控制，实现高速、高精度和高效率控制。
<> 平滑的进给和机身设计紧凑的伺服电机
<> 高分辨率的脉冲编码器（128,000 /rev）
<> 机身设计紧凑，基本性能卓越的主轴电机
<> 实现伺服3轴+主轴1轴一体化设计的伺服放大器
<> 最新的伺服、主轴控制和伺服调试工具SERVO GUIDE
三、故障设置诊断与维修实验；
1. 主轴控制及编码器故障设置实验：8个；
2. X/Y/Z轴伺服电机故障设置：2个；
3. 润滑、冷却故障设置实验：10个；
4. 限位、定位等故障设置：9个；
5. 手轮控制故障设置实验：3个等多个故障设置点。
四、主要实验项目：
1. 低压电气元件的原理、性能及接线；
2. 主轴变频器的接线、参数设置和调试；
3. 数控机床报警识别、故障诊断及维修；
4. 冷却控制实验；
5. PLC指令、编程、接线及在数控机床中的应用；
6. 数控铣床系统操作编程实验；
7. 伺服系统的接线、参数设置和调试；
8. 伺服驱动的控制与故障诊断实验；
9. 变频系统的控制与故障诊断实验；
10. 数控铣床电气控制设计与分析实验；
11. 数控系统输入输出接口配置及模拟运行实验；
12. 反向间隙、丝杠螺距误差补偿功能应用
13. 霍尔元件、接近开关等传感器的原理和应用
14. 各种零部件加工编程实验。
五、实验台主要技术参数说明
1、系统工作电源：380VAC±10%/50HZ；
2、系统控制电压：24VDC；
3、工作环境：≤95%（无冷凝水）0～40℃；
4、电气实训台尺寸：2000X680X1700mm(长、宽、高)
5、整机重量：约120Kg。
6、可用于普通机床的数控化改造，预留刀库配置

SKX—01F数控铣床故障诊断与维修实验台详细配置清单
项目名称数量型号厂家/产地
数控检测培训台
实验台电气操作台 1台昆山巨林
数控系统相关配件
CNC数控控制系统数控系统 1台 0i mate MD FANUC
数控配件伺服变压器 1台 380V/200V
伺服一体机 1台 B isvsp 20/20/40-7.5
手摇脉冲发生器 1只 FANUC
铣削数控装置操作说明书 1册 FANUC
铣削数控装置编程说明书 1册 FANUC
数控装置连接说明书 1册 FANUC
模块配置
主电路控制模块变压器 1台 AC220V-AC24V 100W 昆山
漏电断路器 1只二相DZ47-63 施耐德
直流电源 1只 TS-001 百思特
单相空开多个施耐德
保险盒 3只 RT18-32 施耐德
熔断器 3只施耐德
按钮多个施耐德
主轴电机控制模块伺服主轴 1台 Β3/10000 FANUC
控制电气面板 1套昆山巨林
护套插座多只昆山巨林
X轴电机控制模块伺服电机 1台 Βis4/4000 FANUC
伺服驱动器 1台配套
伺服动力连接电缆
台阶插座多个昆山巨林
护套插座多个昆山巨林
控制面板 1块昆山巨林
Y轴电机控制模块伺服电机 1台 Βis4/4000 FANUC
伺服驱动器 1台配套
伺服动力连接电缆
台阶插座多个昆山巨林
护套插座多个昆山巨林
控制面板 1块昆山巨林
Z轴电机控制模块伺服电机 1台 Βis8/3000
（带抱闸） FANUC
伺服驱动器 1台配套
伺服动力连接电缆
台阶插座多个昆山巨林
护套插座多个昆山巨林
控制面板 1块昆山巨林
数控系统信号输入控制模块继电器多个 DC24V OMRON
纽子开关多个
台阶插座多个昆山巨林
护套插座多个昆山巨林
控制面板 1套昆山巨林
数控系统信号输出控制模块继电器多个 DC24V OMRON
台阶插座多个昆山巨林
护套插座多个昆山巨林
控制面板 1套昆山巨林
故障设置模块拨码开关 32只昆山
执行及测量元件主轴电机 1台电机 FANUC
冷却电机 1台电机昆山
铣床照明灯 1盏 AC24V 昆山
连接导线
导线护套快插导线 5根红：1m 昆山巨林
护套快插导线 5根黑：1m 昆山巨林
护套快插导线 5根红：0.6m 昆山巨林
护套快插导线 5根黑：0.6m 昆山巨林
护套快插导线 5根蓝：0.6m 昆山巨林
护套快插导线 5根黄：0.6m 昆山巨林
插针快插导线 20根蓝：0.1m 昆山巨林
插针快插导线 10根红：0.4m 昆山巨林
插针快插导线 10根黑：0.4m 昆山巨林
插针快插导线 10根蓝：0.4m 昆山巨林
插针快插导线 10根黄：0.4m 昆山巨林
插针快插导线 10根黑：0.6m 昆山巨林
插针快插导线 10根蓝：0.6m 昆山巨林
工具及易损件
配件万用表 1个昆山
电烙铁 1把昆山
焊锡丝 1圈昆山
活动扳手 1把 6” 五金工具
活动扳手 2把 10” 五金工具
内六角扳手 1把 10mm Weihao
内六角扳手 1把 8mm Weihao
内六角扳手 1把 6mm Weihao
内六角扳手 1把 5mm Weihao
内六角扳手 1把 4mm Weihao
内六角扳手 1把 3mm Weihao
内六角扳手 1把 2.5mm Weihao
内六角扳手 1把 2mm Weihao
内六角扳手 1把 1.5mm Weihao
十字螺丝刀 1把 3×75mm XLW
十字螺丝刀 1把 5×75mm XLW
十字螺丝刀 1把 6×100mm XLW
螺丝刀 1把 3×75mm XLW
螺丝刀 1把 5×75mm XLW
螺丝刀 1把 6×100mm XLW
螺丝刀 1把 6×150mm XLW
尖嘴钳 1把五金工具
�8�5 注：本实验台所有电气元件均采用通过国家安全标准的，电路系统带有过载保护、短路保护、漏电保护等级功能，外部插线均采用具有高绝缘性能且带护套插座的安全实验快插导线。
备注:如有其他技术要求可量身定做该设备。