DLSKN-Xmate230G智能型數(shù)控銃床技能實訓考核系列

技術文件

綜述

數(shù)控技術是現(xiàn)代制造技術的基礎。它綜合了計算機技術、自動控制技術、自

動檢測技術和精密機械等高新技術,因此廣泛應用于機械制造業(yè)。數(shù)控機床替代

普通機床，從而使得制造業(yè)發(fā)生了根本性的變化，并帶來了巨大的經(jīng)濟效益。山

東棟梁科技設備有限公司是我國教育技術裝備的主要生產(chǎn)基地之一，國家高新技

術企業(yè)。公司一直以“創(chuàng)立新的‘產(chǎn)、學、研‘一體化職教模式”為企業(yè)宗旨，

一直專心、專業(yè)、專注于高等教育、職業(yè)教育事業(yè)的發(fā)展。從單一產(chǎn)品的買賣，

延伸到今天為高等院校、職業(yè)院校提供整體解決方案為學校和學生提供全方位、

長時效的跟蹤服務，為全省及全國各地高等院校、職業(yè)院校技能大賽提供設備和

技術支持。

參數(shù)列表參數(shù)編輯

向CNC傳輸

參數(shù)

圖數(shù)控技術舉例示

目前，數(shù)控技術已被世界各國列為優(yōu)先發(fā)展的關鍵工業(yè)技術，成為國際間科

技競爭的重點。數(shù)控技術的應用將機械制造與微電子、計算機、信息處理、現(xiàn)代

控制理論、檢測技術以及光電磁等多種學科技術融為一體，使制造業(yè)成為知識、

技術密集的大學科范疇內(nèi)的現(xiàn)代制造業(yè)，成為國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)。數(shù)控技術是

當今柔性自動化和智能自動化的技術基礎之一，它使傳統(tǒng)制造工藝發(fā)生了顯著

的、本質(zhì)的變化。隨著數(shù)控技術的不斷發(fā)展和應月，工藝方法和制造系統(tǒng)的不斷

更新，形成了CAD、CAM、CAPP、CAT、FMS等一系列具有劃時代意義的新

技術、新工藝的制造系統(tǒng)。

傳統(tǒng)的教學模式是學生在學習專業(yè)課程時往往只集中在單一的技術上，例

如電機拖動、PLC技術、傳感器技術、變頻調(diào)速技術、伺服驅(qū)動技術、數(shù)控CNC

技術等。但是，在企業(yè)的生產(chǎn)設備中往往是將這些技術綜合運用在一起。這就要

求我們應該給學生提供一個綜合技術環(huán)境，一個可二次創(chuàng)新的技術平臺，使學生

能夠在平時的學習和實訓操作中能夠?qū)⒍喾N相關的技術能夠融會貫通。基于以上

各種自動化教學發(fā)展趨勢及工業(yè)自動化現(xiàn)場的實際應用情況。該實驗裝置可以滿

足高等教育院校的機電設備安裝與維修、機電技術應用、電氣運行與控制、電子

電氣應用與維修等專業(yè)《變頻調(diào)速技術》、《工業(yè)傳感器》、《FANUC系統(tǒng)數(shù)控銃

床（加工中心）編程與操作實用教材》、《數(shù)控銃床編程與技能訓練》、《機電一體

化控制技術》《數(shù)控維修與編程技術》、《數(shù)控CNC的原理及應用》、《數(shù)控設備

維修》、《數(shù)控加工技術》等相關課程和電工儀表與測量、電氣及自動化類專業(yè)

的教學實訓要求。

數(shù)控機床的加工原理是：首先要將被加工零件的圖樣及工藝信息數(shù)字化，用

規(guī)定的代碼和程序格式編寫加工程序;然后將所編程序指令輸入到機床的數(shù)控裝

置中；再后數(shù)控裝置將程序（代碼）進行譯碼，運算后，向機床各個坐標的伺服

機構(gòu)和輔助控制裝置發(fā)出信號，驅(qū)動機床各運動部件，控制所需要的輔助運動，

最后加工出合格零件。

使用先進的程序編輯功能和豐富的

加工婚環(huán)創(chuàng)建程序

逼真的加工模擬方便檢查程序

使用手動測量和測量循環(huán)進行測■,

設定刀具偏■值和工件原點偏移值

加工時，除顯示加工狀態(tài)外，顯示

循環(huán)名稱和刀具圖標

加工后在線測量工件，并將測量結(jié)

果反饋至刀具偏?值

數(shù)控機床加工過程

一、設備概述

山東棟梁公司生產(chǎn)的數(shù)控實訓設備既有生產(chǎn)性功能，又整合了學習性功能，

同時，還為職業(yè)院校培養(yǎng)培訓高技能型人才提供整體解決方案，能更好地緊貼產(chǎn)

業(yè)需求，培養(yǎng)制造企業(yè)急需的數(shù)控高技能人才，推動了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級，推進

了社會經(jīng)濟的發(fā)展。

數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)圖示

DLSKN-XMate230G數(shù)控銃床維修實驗裝置是針對高等教育及職業(yè)技術教

育而開發(fā)的綜合性的實訓裝置,適用于各類職業(yè)學校（院）的機電一體化、自動

化、電氣維修等專業(yè)的教學和從事相關專業(yè)的技術人員的機電知識實訓I。數(shù)控機

床安裝和維修是機床的核心技能，并在充分發(fā)揮了SINAMICS數(shù)控系統(tǒng)的優(yōu)勢

的基礎上，設計出數(shù)控機床加工、模擬負載、慣量負載動態(tài)性能測試、數(shù)控機床

安裝精度調(diào)節(jié)、常見故障檢測、智能化實訓考核等多個模塊，通過各個模塊的不

同組合可以在整機上實現(xiàn)機械加工系統(tǒng)、機床加工精度檢測等實訓功能，也可以

進行數(shù)控機床安裝、調(diào)試、故障診斷、維修等實訓隨著我國裝備制造業(yè)和加工工

業(yè)的快速發(fā)展，行業(yè)的發(fā)展不僅僅是需要數(shù)控操作工，更需要會對數(shù)控設備進行

安裝、調(diào)試、保養(yǎng)、故障診斷和維護的高素質(zhì)、高技能人才。

數(shù)控銃床維修實驗裝置可進行電氣故障設置；數(shù)控系統(tǒng)采用SINAMICS系

列，主軸變頻控制驅(qū)動，交流伺服控制半實物銃床；具備數(shù)字化仿形功

能,NURBS插補，樣條插補，刀補等功能；數(shù)控系統(tǒng)編程軟件提供源程序，適

合職業(yè)培訓學校的安裝、維修電工高級班，安裝、維修電工技師班，安裝、維修

電工高級技師班和銃床工中、高級和技師的培訓和鑒定。使用該裝置可以使學生

掌握數(shù)控銃床系統(tǒng)控制原理、電氣設計方法、元器件的選擇、銃床電氣安裝及調(diào)

試、故障診斷維修、零件程序編制及圖形模擬加工過程等多項實驗內(nèi)容，達到工

業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場實習效果。該裝置采用開放式結(jié)構(gòu)、模塊化設計，既可用于教學、也

可用于課程設計、畢業(yè)設計和實訓，有利于提高學生設計數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)、

診斷數(shù)控設備故障的能力，使受訓對象最大限度地適應和滿足市場需求。該裝置

也可以幫助科研技術人員進一步了解數(shù)控銃床結(jié)構(gòu)，同時也為技術人員進行數(shù)控

銃床系統(tǒng)的二次開發(fā)提供了必要條件。該實驗裝置的主要器件均選用工控產(chǎn)品。

二、設備組成

1、實驗臺部分

1.1臺體分為上下兩部分：上面分別是數(shù)控系統(tǒng)和操作面板、控制面板；下面分

別是I/O面板、進給軸面板、主軸面板、限位開關信號面板；右邊為故障考核、

電源區(qū)、控制區(qū)。

1.2臺體上部分兩側(cè)各有一個六孔插座從臺本正面看左側(cè)下部有三個航空插頭,

其作用是連接半實物行程開關信號、以及主軸變頻電機的電源線和模擬量信號

線；左側(cè)中部有一個通信盒，其作用是連接CNC與電腦；右側(cè)有一個四極斷路

器，作為系統(tǒng)總控電源用。

13臺體下部分是一個雙開門結(jié)構(gòu)、實驗桌底還設有四個方向輪便于移動和固定。

1.4臺體后面是一個雙開門結(jié)構(gòu)，便于各部件的安裝；

2、半實物裝置

銃床半實物參數(shù)：

1）工作臺移動行程：X向120mmY向150mmZ向120mm

2）工作臺最高移動速度：3000mm/min

3）主軸最高轉(zhuǎn)速：1400r/min25W

4）銃床半實物尺寸：939*740*1520mm

3、實訓電氣柜

數(shù)控系統(tǒng)模塊

4.1SINAMICS

優(yōu)點：

?界面操作簡單;

?方便修改程序;

?故障狀態(tài)監(jiān)控；

?參數(shù)可調(diào)；

?方便加工程序編輯.

4.2操作面板模塊

操作面板模塊面板

優(yōu)點：

?操作面板元器件的符合與實際機床相吻合；

?電子手輪調(diào)節(jié)精度高；

?K3端子方便線路連接。

4.3電機模塊

控制模塊面板

優(yōu)點：

?能夠模擬潤滑系統(tǒng)；

?模擬水泵系統(tǒng)；模擬加工中心；

?可學習工廠強電原理

4.4主軸模塊

OL-S?FH

主軸模塊面板

優(yōu)點

?主軸單元部分選用交流主軸單元及電機；

?采用變頻控制；

?修調(diào)功能進給修調(diào)和主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)兩種控制功能，修調(diào)范圍0-254%。

4.5進給模塊

OU-FSKCJGl

進給模塊面板

優(yōu)點：

?進給軸配置:X/Y/Z軸采用伺服電機配置絕對位置編碼器，功率＞0.5KW,

Z軸采用增量編碼器、帶抱閘，功率＞0.5KW;

?進給單元部分選用系統(tǒng)原裝交流伺服單元及電機。

5、電源箱故障考核

電氣操作區(qū)右部為智能考核與電源單元，裝有故障考核系統(tǒng)（液晶顯示和按

鍵單元）；啟動、停止、急停按鈕。

兇

兇

再

毒

，

DLWW-GX2.0型網(wǎng)絡化智能型無線通訊考核鑒定管理系統(tǒng)

故障考核部分介紹：

?裝有故障考核系統(tǒng)（液晶顯示和按鍵單元）；啟動、停止、急停按鈕。

?三相電源輸入，經(jīng)過漏電保護器后，通過啟動、停止按鈕來控制接觸器，以

操作機床電路的總電源的輸出，急停按鈕是用來當發(fā)生事故時的緊急停止開

關。

?考核系統(tǒng)采用DLWW-GX2.0網(wǎng)絡化智能型無線通訊實訓考核鑒定管理系

統(tǒng),計算機端軟件采用VisualBasic語言編寫,采用動態(tài)數(shù)據(jù)庫鏈接技術，

能將學生信息、學生成績、試卷管理、考試方案、故障庫等進行數(shù)據(jù)鏈接及

查詢。

?DLWW-GX2.0管理系統(tǒng)最多可設置255臺下位機。

?DLWW-GX2.0管理系統(tǒng)采用向?qū)叫陆椖?，有效的避免了繁瑣的?shù)據(jù)修

改或數(shù)據(jù)漏改等問題。

?上位機采用USB無線通訊模式，與下位機實時交換信息數(shù)據(jù)，管理系統(tǒng)軟

件可以實時的監(jiān)視每一臺下位機的工作狀態(tài)。

?該系統(tǒng)可以與學校原有設備實現(xiàn)無彝對接：

下位機采用單片機控制故障方式，學生只能通過故障現(xiàn)象判斷故障所在，然

后通過輸入故障線號的方式排除故障，若故障線號輸入正確，故障自動解除。

下位機可以脫離上位機的控制自行設計故障進行考核，考核結(jié)束后通過液晶

顯示器顯示學生最終成績。

三相電源輸入，經(jīng)過漏電保護器后，通過啟動、停止按鈕來控制接觸器，以

操作機床電路的總電源的輸出，急停按鈕是用來當發(fā)生事故時的緊急停止開關。

故障考核系統(tǒng)設有一套計算機按鍵，用于故障設置及排除，可隨意設置故障

點進行故障考核。在實訓過程中可以由指導師通過鍵盤，按照提示任意設置故障,

由學生來檢測、測試，乏出故障的所在。學生查找故障時，可通過面板上測試點,

以及接觸器的常開、常閉觸點，來檢測，通過鍵盤輸入對應的故障點線號即可。

網(wǎng)絡化智能型無線考核鑒定管理系統(tǒng)解析:

軟件環(huán)境

Lf￥CX2.。明絡化智能型無線通訊實調(diào)考核簽定管理系統(tǒng)

學生信息錄入

故障庫管理

設備管理

試卷管理

考試方案

物DL”-GX2.U網(wǎng)絡化智能至無線通訊實訓考核簽定省理系抗□hX

省賽級上午班單科（機床考核）成巖叁河

店小二上午班

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上午班

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1午班

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④按字號排序「按名次排序

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省賽線上午班丁人

成績查詢

6、報警識別模塊

優(yōu)點：

?機床運行、報警、停止

7、使用說明書及實訓指導書

8、安全測試線

9、低壓電器

（彩色）

8.4-LCD/MDI伺服放大器交流主軸電機

交流伺服電機

PZS系列

捅作而板

分線盤伺服放大器pzSV系列

I/O模塊(I/OLinka□)

系統(tǒng)組成示意

10.網(wǎng)絡拓撲圖:

棟梁無線智能型實訓考核鑒定系統(tǒng)

注：如需組網(wǎng).請自行配置計算機!

三、技術參數(shù)

1、工作電源：三相五線制AC380V±10%50Hz

2、控制電源:DC24V

3、剎車電源:DC5V

4、整幡量：＜5.0KVA

5、外開鄉(xiāng)尺寸：長x寬x高1455x640xl700(mm)

6、安全保護：漏電保護(動作電流：＜30mA)過流保護，過載熔斷保護

7、工作環(huán)境：溫度-10℃~+40(相對濕度＜80%(25℃)

四、設備特點

1、設備直觀：主要設備均采用直接外露的安裝形式，設備可以更加直觀的展現(xiàn)

在學生面前。

2、結(jié)構(gòu)靈活：系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)，掛箱更換方便，系統(tǒng)使用和組合更加靈活,

可滿足實驗和實訓等多種內(nèi)容要求。

3、系統(tǒng)性強：本平臺將變頻器、FANUCOiMate系統(tǒng)、伺服驅(qū)動器及伺服電

機、斷路器、空氣開關、指示燈等工業(yè)現(xiàn)場主要設備集于一身，能夠真實模擬工

業(yè)現(xiàn)場的各種控制方式，使學生能夠進行自動化控制的系統(tǒng)化學習，讓學生對工

業(yè)控制有了系統(tǒng)的認識，避免了單個電氣元件很熟練，但不會多個電氣元件相互

控制的缺陷。

4、設備開放性、擴展性強：教師可以根據(jù)自己的教學需要方便、快速的更換主

要設備，并且可以通過本設備進行數(shù)控持能大賽。

5、貼近現(xiàn)場實際：該設備的實訓I內(nèi)容均為工業(yè)現(xiàn)場主流技術應用,適應當今控

制技術的發(fā)展，可以滿足學生做實驗、課程設計?畢業(yè)設計的需要和學校承接工

程之需求。

6、突出實訓，操作方便：系統(tǒng)采用移動式掛箱的方式，能夠方便的進行各種小

型工程項目設計，充分鍛煉學生的動手能力和解決問題的綜合能力。系統(tǒng)主機輸

入輸出帶現(xiàn)場接線端子或可拆卸端子及外接實驗接口板、插接線，便于實驗實訓

換接。

風扇

7、保護完善：裝置所配置器件要求全部為工業(yè)電氣件。同時考慮到學生使

用的實際情況，在工業(yè)元器件的輸入輸出端增加保護功能，避免重復、頻繁以及

誤操作對設備造成的損傷、損壞。

8、學科延展性強：該實訓裝置可以滿足大、中專及技術類院校的《變頻調(diào)

速技術》、《工業(yè)傳感器》、《FANUC系統(tǒng)數(shù)控銃床（加工中心）編程與操作實用

教材》、《數(shù)控銃床編程與技能訓練》、《機電一體化控制技術》《數(shù)控維修與編程

技術》、《數(shù)控CNC的原理及應用》等相關課程和電工儀表與測量、電氣及芻動

化類專業(yè)的教學實訓要求。

五、實驗實訓裝置保護體系

六大人身安全保護體系

第一重保護：電流型保護方式

1、電流型保護方式符合國際IEC1009-1標準、符合國家對低壓電器安全的標準《漏

電保護器安裝和運行》

GB16917.1-2008e

2、本實驗裝置配備工位設有1組電流型漏電保護器，實驗過程中若有人身觸電或電

路漏電現(xiàn)象，漏電電流超過安全值，在t<0.1S內(nèi)自動切斷實驗裝置總電源。保障

人身安全和防止設備因發(fā)生泄漏電流造成的事故。

3、本裝置所有4P漏電保護器（帶零線）都是通過ISO-9001質(zhì)量認證、均有可靠

模擬試驗裝置，可隨時進行實驗，確保任何時候可靠保護、安全運行。

第二重保護：結(jié)構(gòu)和外殼接地

外殼接地是I類電器、1級低壓電器安全保護措施，符合國家標準：

GB4706.1-2008。

第三重保護：采用最新國家供電標準三相五線制電源

三相五線制電源是最新國家供電標準《系統(tǒng)接地的型式及安全技術要求》

GB14050-2008;保護接地

第四重保護：急停開關保護

本實驗裝置設有急停開關，一旦發(fā)生漏電現(xiàn)象，即可拍下急停開關，切斷本實訓

裝置總電源。起到保護人身安全的作用。

第五重保護：接插件安全等級高

本公司開模具定制的安全測試導線和接插件超過美國軍用MIL標準和國際IEC

標準。人手觸及不觸電。

第六重保護：斷電誤上電保護

本實訓設備專門設計了斷電誤上電保護裝置，在電源供電和線路正?；蛘?/p>

電的情況下，不能自行恢復供電，待操作者和設備無安全隱患情況下利用啟動按鈕

送電，確保人身安全。

三大設備安全保護體系

第一重保護：過載和短路保護

本實訓裝置進線電源首先經(jīng)過剩余電流動作斷路器，剩余電流動作斷路器具有過

載和短路保護功能，保護實訓過程中線路、設備的過流、過載和短路。從而保護實

訓裝置的設備安全。

第二重保護：配件選用

1、本公司開模具定制的安全測試導線，表面材料采用進口牛筋料，具有極強的抗繞

性。

2、本公司所有實訓裝置均選用達到歐洲標準的器件和3C認證的國產(chǎn)名牌產(chǎn)品。

第三重保護：計算機獨立供電保護

計算機采用獨立供電保護，當其它設備引起主線路跳閘后，計算機仍能繼續(xù)工作，

避免了經(jīng)常跳閘對計算機的損害。

六、完成實驗項目

1.數(shù)控機床報警識別、故障診斷及維修，故障明設置用于訓練、暗按設置

用于考核

2.數(shù)控系統(tǒng)軟件組成、安裝、參數(shù)設置、調(diào)試

3.交流伺服驅(qū)動的連接、調(diào)試及動態(tài)特性

Line"%ive

PGin：PGml

PGout9

EMV-PGOIL主

F\VD

黑速

位置控制使能(35)UY.W

Mil

第一/二加減速時間鑰校(8)

MI2

豚神也置命令輸入使能C37)

MLJ—...

Bl—

故障指示(11)

RLYlB2

位置到達(.39-)

RLY2

控利器

4.主軸電機的接線、參數(shù)設置和調(diào)試

5.主軸變頻器的接線、參數(shù)設置和調(diào)試

6.PLC指令、編程、接線及在數(shù)控機床中的應用

7.輸入輸出接口的定義、設置及調(diào)試

8.數(shù)控機床電氣柜的設計、排歹人安裝、雌

9.圓光柵(編碼器)直光柵及電子手輪的實際應用

10.電動刀架的控制原理、接線及調(diào)試

11.反向間隙、絲杠螺距誤差補償功能應用

12.數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)各份、RS232的通訊應用

13.數(shù)控銃床冷卻系統(tǒng)控制

14.基于CAD/CAM的D