[实用新型]数控机床实验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于数控机床技术领域，特别涉及一种教学用的数控机床实验装置。

背景技术

长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。目前，也有许多厂家开发了数控故障诊断维修实验装置，但功能比较单一，没有引入计算机辅助智能化故障处理系统，还没有引入智能化数控编程系统。

数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化的基础，是提高产品质量，提高劳动生产率必不可少的手段。随着我国经济全面与国际接轨，并正在成为全球制造业中心，我国制造业进入了一个空前蓬勃发展的新时期，企业急需大批能熟练掌握数控机床编程、操作、维修的工程技术人员，然而数控人才的培养周期长、费用高，其中缺乏先进的数控编程系统与故障诊断维修实验装置是造成高技能人才培养的瓶颈之。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种功能全面的综合性数控机床实验装置，改善学校在培养数控机床操作、编程、安装，调试和维修时无高档全功能实验设备的状况，加快数控机床编程、操作、维修方面工程技术人员的培养。

实现本实用新型的技术方案如下：

一种数控机床实验装置，具有开放式实验控制演示台和机床部分，上述机床部分包括数控车床、机床控制面板和系统操作面板，上述机床控制面板位于数控车床的正面左侧，系统操作面板紧挨机床控制面板的左侧；上述开放式实验控制演示台包括伺服模拟单元、主轴变频单元、数控单元、输入/输出单元、显示控制单元、电源输入单元、步进驱动单元、电源输出单元和垫箱，上述垫箱位于实验控制演示台下方，伺服模拟单元位于演示台正面右侧，主轴变频单元位于伺服模拟单元的上方，数控单元位于主轴变频单元的左侧，输入/输出单元位于主轴变频单元下方、伺服模拟单元左侧，显示控制单元、电源输入单元依次位于数控单元左侧，步进驱动单元位于上述显示控制单元、电源输入单元下方，电源输出单元为长条形位于步进驱动单元下方、垫箱上侧。

上述数控单元为CNC集成系统，包括计算机数字控制装置、可编程控制器、主轴控制单元、速度控制单元、输入/出装置、和通信线路；上述输入/输出装置分别与计算机数字控制装置电连接，主轴控制单元和速度控制单元分别和计算机数字控制装置电连接，可编程控制器与主轴控制单元及计算机数字控制装置电连接，并和数控车床1互连；上述主轴控制单元与主轴伺服驱动电机互连。

上述数控单元采用FANUC或者SIEMENS数控系统，机床部分的数控车床型号为CK0625。

本实用新型的突出优点有：1、采用CNC集成系统作为数控单元，集数控编程、故障诊断、维修维护、安装调试、实操加工于一体，模块化设计，可组合、可扩展；2、具有网络化虚拟仪器体系结构，能够通过更改软件仿真实现德国西门子数控系统、日本发那科数控系统、日本三菱数控系统的真实金属切削加工，达到一台设备起到多台设备的实训效果；3、能够通过网络动态可重构数控机床故障，模拟故障产生的多样性，达到维修维护技能培训目的；4、可实现教师机自动设障，智能编程及仿真模拟、可视化CAD/CAM技术，并可实现网络化传输和监控。

附图说明

图1是本实用新型的整体装置结构示意图。

图2是图1中数控单元示意框图。

图3是本装置各单元供电电源电路示意图。

具体实施方式

见图1至图2，本实用新型具有数控车床1、机床控制面板2和系统操作面板3；还包括伺服模拟单元4、主轴变频单元5、数控单元6、输入/输出单元7、显示控制单元8、电源输入单元9、步进驱动单元10、电源输出单元11和垫箱12。上述数控单元为CNC集成系统，包括计算机数字控制装置、可编程控制器、主轴控制单元、速度控制单元、输入/出装置、和通信线路。