常用數控設備維修的實訓實驗和優化設計方案
一、常用精工實驗實訓設備的類型1.基本型：這種形式的精工維修實訓設備的機械部分進行了簡化,但是精工部分與實際的精工系統基本相同,主要體現在實驗實訓設備的端子、配置、連接電纜、外形視覺上等與實際的精工設備基本相同,這主要是體現零距離接觸工程實際的思想。如南京日上精工實訓設備。2.改裝型：這種形式的精工維修實訓設備的機械部分進行了簡化，精工系統的布線形式與實際的精工系統有所不同，系統的電器元件布置在一個實驗面板上，學生通過面板上的插接孔，連接導線完成實驗實訓項目。如天煌儀教精工實訓設備。以上類型，各有優缺點，使用時都有不盡人意的地方，說明對系統進行優化的一些方案。該系統采用的是華中世紀星精工裝置，屬于基本型，其精工系統的前視圖見圖1。從圖可以看出，其實質是將一臺實際精工機床的控制部分展開了，因采用了工程中應用的元件，較真實的體現了實際應用，但是在實際教學中，該系統的主要問題有：故障設置麻煩，經常的拆卸端子，使端子的螺絲損毀，另外，用電纜連接的各種信號線根本無法測量，也無法設故障等問題，在應用中，我們進行了一些優化工作，使得更好的適合于教學。二、精工維修設備優化設計方案不管是那一種數維修實訓設備，在設計時應進行優化設計，使得精工實訓設備完全勝任教學要求。1.維修實訓設備要符合人機工效學精工裝置的顯示器與鍵盤以及機床操作面板的高度要設計好，最好是高度可調的，以便于調試維修與操作，一般實訓時學生是站立的，根據男女生身高的差別，高度應在1.65米左右，這樣，觀察與操作都比較方便，因為對系統的操作絕大多數是通過顯示器與鍵盤實現，所以不能忽視這個環節，否則容易使得學生疲勞，或看不清楚等原因使得教學效果下降。顯示要清晰，顏色要鮮明,盡量少用偏灰、偏淡的顏色,各種示意圖形要清楚明了,手不容易觸及的部分不設或少設測量點等。2.真實性盡量保持真實，這便于學生零距離接觸工程實際，體現“工程環境”理念，整個裝置盡量真實體現工程應用，所用的器件盡量是工程中實際應用的，裝置中的器件主要有：機械部件、氣動元件、可編程控制器、各種傳感器件、儀表、變頻器、交流伺服電機、步進電機等。當然,教學實驗實訓設備不可能與實際完全相同，但是這個原則是要遵循的。3.安全性安全主要包括人身安全與設備安全。電源盡量要通過隔離變壓器供電，采用三相交流低壓電機，確保人身安全。裸露的高壓端子要做好警示，防護等工作。另外，在精工裝置與鍵盤的下部不要安放伺服裝置(伺服裝置較高)，否則在操作時容易碰上信號線或裸露的電力線，造成不必要的麻煩。緊急停止按鈕必須保證手易觸及的地方。電纜走線若不架空鋪設，從地上走線時，要妥善處理，不能出現漏電，或將人絆倒等事故的發生。設備對電機轉速、轉矩和機械功率等參數進行顯示的儀表要有防錯線功能，以免接錯線時，將儀表燒毀，但同時，這些儀表也必須要具備，以便于學生觀察當前操作結果，出現意外時，也能及時發現。4.硬件線路故障設置功能電氣控制線路因工業現場的振動和噪聲經常出現插頭的松動，因反復的動作使得導線的折斷，所以斷線故障精工系統是常見的故障，因此對斷線故障的診斷與學習是精工實訓的主要項目，為了達到這個目的，我們將主要的線路設置通斷開關，教師在實訓期間可以設置任意預知的故障，培養學生故障的分析能力或考察學生學習的效果，根據精工機床常見的故障類別進行識別對哪些導線設置開關，哪些不設。精工系統中歸零問題是比較常見的，而歸零問題主要與編碼器有關，因此對旋轉編碼器的＋5電源線，地線，PA，PB，PC線分別設置開關，這里要注意，旋轉編碼器的信號線在實際使用時廠家不允許通過端子或插頭轉接的，但是當通斷開關的接觸電阻很小時(一般小于0.09歐姆)，在教學情況下其影響可以忽略。其它的需設置開關的信號線主要有：主軸速度控制有關的主軸模擬信號線，急停信號線,PSM模塊與MCC相連的控制線，24伏的控制電源線，伺服系統的模擬指令輸出信號線OUTA，指令脈沖輸出線CP＋，CP-，指令方向輸出線DIR，＋5V，A，B,C編碼器反饋線。進給與主軸伺服的使能線是伺服系統工作的重要控制線，對其應設置通斷開關，讓學生學習使能線的作用。但是有些線不能設置通斷開關如串行通信線，因為信號的共地問題會引起芯片的燒毀，又如輸出繼電器的浪涌沖擊二極管。還有系統的接大地的導線不能斷，電機的熱保護線、電機電源線不要設置開關，許多的系統有專用的故障檢測線，這些信號線一般不設開關。5.具有軟故障設置功能精工系統是一個復雜的系統，通過硬件開關的設置可以設置較多的故障現象，以便于教學，但是精工的參數錯誤、PLC程序錯誤等只能通過軟件設置功能實現。軟件故障的設置可以由教師手動設置，也可以通過軟件自動設置，實際應用中，靈活掌握。6.設置測量點維修時經常需要測量精工裝置和伺服裝置的某些參數，如信號波形、電壓、電流等，為了便于測量，應設置一些測量點，測量點的設置應滿足易測量，且具有典型性。在精工裝置內部電路上已設置了許多的測量點，在設計設備時，要使得這些測量點便于學生測量。在現有的精工實訓實驗設備中，很少考慮測量點的設置，使得教學時，這項任務無法實現。7.系統可方便拆卸為了讓同學了解精工裝置、伺服系統、電源模塊的內部電路結構,在設計時要對這些裝置進行處理，使其裝卸方便,便于學生觀察、測量、學習。因為有些部件對維修者而言是非常重要的,例如RAM的電池的更換,易損的電力電子器件(如GTR，IGBT)的更換等,這就要求,精工裝置與伺服裝置能比較容易的拆卸。輸入輸出端子板上經常需要接線,對于螺絲等易損部分要特別設計。各種繼電器接頭、各種按鈕開關接頭、電磁閥電控接口等應設計成可插拔的,在進行實訓時方便插拔連接,這一點非常重要。目前,許多的維修實訓設備中不能對裝置進行拆卸,使得學生不了解裝置的電路結構,達不到教學的任務。8.提供全開放端子接口必要的線要通過端子進行轉接，增加了接線端子，學生可在上面進行電氣裝配的實操，信號的測量，故障的設定等。9.直觀性若條件許可，盡可能的在實訓設備控制面板上繪制整個電氣系統的原理圖，便于學生學習與實際操作。10.智能考核功能設備可以具備自動設障、自動清障、自動評分、成績統計等功能，能設置不同類型的獨立故障和更多復合故障，真實呈現故障的多樣性。還可以通過網絡連接進行精工技術的考核，這樣能大大減輕教師故障設定、評分、統計等工作量。三、結束語通過對精工維修實驗實訓設備的優化設計，使其滿足教學的要求，這對于將要配置該設備的學校的招標技術人員給以參考,更重要的是對于精工設備生產廠家有一個了解教學的實際需求,生產出更加符合要求的產品。本文由海天精工文章整理發表，文章來自網絡僅參考學習，本站不承擔任何法律責任。http://www.97jkb.cn加工中心專業制造