普通立式銑床的數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)平臺(tái)設(shè)計(jì)

邱騰雄， 孔令葉

（廣東工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣州510510）

0 引言

數(shù)控維修技術(shù)不僅是保證數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)行的前提，對數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和完善也起到了巨大的推動(dòng)作用。因此，現(xiàn)階段大部分的數(shù)控技術(shù)專業(yè)都開設(shè)了數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)課程。而近兩年來，我校數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，現(xiàn)有的數(shù)控維修實(shí)驗(yàn)平臺(tái)已經(jīng)無法滿足學(xué)生的實(shí)訓(xùn)需要，為此，對車間閑置的2臺(tái)普通立式銑床改造成數(shù)控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以便增強(qiáng)學(xué)生的探索、學(xué)習(xí)及實(shí)踐能力。

1 數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)平臺(tái)設(shè)計(jì)

本實(shí)訓(xùn)平臺(tái)以銑床X52A為載體，設(shè)計(jì)中力求使教學(xué)具有針對性和實(shí)用性，使學(xué)生在本實(shí)訓(xùn)平臺(tái)進(jìn)行的實(shí)訓(xùn)與后續(xù)實(shí)際崗位相符，以達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的目的。本實(shí)訓(xùn)平臺(tái)由機(jī)床本體、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)模塊、主軸驅(qū)動(dòng)模塊等組成，其連接如圖1所示。

1.1 數(shù)控裝置

圖1 數(shù)控實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的組成

本實(shí)訓(xùn)平臺(tái)采用華中HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)，其各個(gè)接口的連接圖如圖2所示。該套數(shù)控裝置為全功能控制系統(tǒng)，可以選用脈沖接口、模擬接口的交流伺服單元，或者是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,且采用彩色LCD液晶顯示器，內(nèi)裝式PLC可與多種伺服驅(qū)動(dòng)單元配套使用。具有開放性好、結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高、可靠性好、性能價(jià)格比高、操作維護(hù)方便等特點(diǎn)。

圖2 HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)接口連接圖

1.2 進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)模塊

華中HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的XS30～XS33接口為模擬式、脈沖式（含步進(jìn)式）進(jìn)給軸控制接口。進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)由HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)通過XS30～XS33接口控制伺服驅(qū)動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)。XS30連接X軸伺服驅(qū)動(dòng)器，XS31連接Y軸伺服驅(qū)動(dòng)器，XS32連接Z軸伺服驅(qū)動(dòng)器。本實(shí)訓(xùn)平臺(tái)所采用的伺服驅(qū)動(dòng)器為HSV160系列數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器控制方式主要有位置控制方式和速度/轉(zhuǎn)矩控制方式。

1.3 主軸驅(qū)動(dòng)模塊

主軸的速度控制主要是由主軸變頻器來完成，數(shù)控裝置通過主軸變頻器速度控制接口對主軸的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。主軸的啟動(dòng)、停止、正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)則由PLC完成。本實(shí)訓(xùn)平臺(tái)選用日立SJ200系列變頻器來實(shí)現(xiàn)對于主軸的驅(qū)動(dòng)及控制，其與數(shù)控系統(tǒng)的連接接口為XS9。

2 維修實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

本數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建立在華中HNC-21M系統(tǒng)和銑床X52A的基礎(chǔ)上，主要用于學(xué)生的數(shù)控機(jī)床安裝、調(diào)試與維修實(shí)訓(xùn)教學(xué)以及數(shù)控維修技能大賽的訓(xùn)練。本實(shí)訓(xùn)平臺(tái)開設(shè)的主要實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目如下：1）進(jìn)給伺服系統(tǒng)及主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接與調(diào)試；2）急?；芈返碾姎膺B接與調(diào)試；3）HSV160 系列伺服參數(shù)的設(shè)置和調(diào)試；4）SJ200 系列變頻器參數(shù)的設(shè)置和調(diào)試；5）HNC-21M數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置和調(diào)試；6）電機(jī)故障診斷與維修；7）急停解除不了的故障診斷與維修；8）機(jī)床綜合故障診斷與維修。

上述實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目可根據(jù)教學(xué)需要，由教師自行選擇具體項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)及訓(xùn)練。

3 結(jié)語

本實(shí)訓(xùn)平臺(tái)以華中HNC-21M系統(tǒng)和銑床X52A的基礎(chǔ)為基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)際教學(xué)需求，實(shí)現(xiàn)了實(shí)訓(xùn)的平臺(tái)化設(shè)計(jì)。本平臺(tái)為學(xué)生提供電氣理論學(xué)習(xí)、電氣安裝調(diào)試、機(jī)床故障診斷與維修等項(xiàng)目，并將各個(gè)項(xiàng)目模塊化，為學(xué)生的理論學(xué)習(xí)及實(shí)踐提供了良好的實(shí)驗(yàn)裝置。對于提高學(xué)生的理論認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力及激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性具有重要的作用。同時(shí)也為我校每年參加省級及全國數(shù)控維修技能大賽的訓(xùn)練提供了很好的訓(xùn)練平臺(tái)。

［1］ 謝源，侯恩光.基于802S的數(shù)控車床維修實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的研制［J］.機(jī)械工程師，2013（7）：111-112.

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［4］ 范芳洪.數(shù)控改造技術(shù)在數(shù)控故障維修中的應(yīng)用［J］.機(jī)械工程與自動(dòng)化，2014（5）：185-189.