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數(shù)控機床應用與維修實訓設備
實訓專用設備
1、模擬數(shù)控系統(tǒng)：FANUC Oi-TF Plus和FANUC Oi-MF Plus（雙系統(tǒng)）；
（1）位置顯示［POS］：機床坐標、絕對坐標、相對坐標；
（2）程序功能［PROG］：顯示程序功能、檢視、現(xiàn)單節(jié)、
次單節(jié)、程序編輯［EDIT］、［ALTER］［INSERT］［DELETE］、
自動模式，后臺編輯、程序鎖、程序傳輸功能［F input］、
［F output］；
（3）刀具補正［OFS/SET］：工件移、坐標系、外形補正、
磨耗補正W、MACRO變數(shù)設置、公英制單位設置；
（4）系統(tǒng)參數(shù)［SYSTEM］：修改參數(shù)、傳輸參數(shù)、機床參數(shù)、系統(tǒng)參數(shù)、編輯參數(shù)；
（5）地址與數(shù)字鍵、輸入、重置［RESET］、［CAN］功能鍵；
（6）異常警報顯示，警報代碼與真機操作錯誤顯示相同例1：X軸過行程顯示“報警”500 OVER TRAVEL：+X，其報警解除的方式，需將X軸移到正常范圍位置，按下［RESET］報警才能解除；
例2：1211 EMG ESTOP，需將急停開關松開，警報才能解除；
注：報警顯示信息，系統(tǒng)會記錄每次報警發(fā)生的時間與錯誤代碼；
（7）具備網(wǎng)路RJ45介面資料傳輸功能，可將程序經由網(wǎng)路做傳輸；
2、工業(yè)型操作面板與功能（模式選擇鈕功能）
（1）［EDIT］程序編輯模式：編輯修改程序內容；
（2）［DNC］在線加工模式：程序邊傳輸邊加工；
（4）［MDI］ 指令輸入模式：參數(shù)設定與臨時輸入程序時使用；
（5）［MPG］ 手輪模式：使用手輪調整；
（6）［JOG］手動進給模式：使用軸向鍵手動進給；
（7）［RAPID］快速移動模式：使用軸向鍵快速移動；
（8）［ZRN］回參考點模式：各個軸回機床參考點；
（9）快速移動調整旋鈕、進給速度調整旋鈕、主軸速度調整旋鈕；
（10）單節(jié)忽略［B.D.T］、單步執(zhí)行［S.B.K］、選擇性停止［M01］、循環(huán)啟動［CYCLE START］、循環(huán)暫停［FEED HOLD］；
（11）主軸正轉、主軸停止、主軸反轉、冷卻液、工作燈、防護門；
（12）程序保護鎖、緊急停止鈕、刀具換刀鈕；
（13）按鍵式軸向按鈕X+、X－、Y+、Y－、Z+、Z－；
（14）報警指示燈、軸向參考點指示燈；
（15）工業(yè)型手輪、手輪速率旋鈕、手輪軸向旋鈕等；
3、數(shù)控機床模擬（2種）
3.1、數(shù)控車床模擬部分
（1）3D實體建構，臥式車床、自動卡盤、12工位刀塔、自動對刀儀；
（2）機床底座、主軸夾頭、夾爪、刀塔、刀具、尾座、頂尖；
（3）快速移動： X軸20 m/min、Z軸：24m/min；
（4）最大行程/切削速度：X軸:320mm/6m/min、Z軸：650mm/8m/min；
（5）根據(jù)工業(yè)操作控制面板，控制運行整臺模擬數(shù)控機床；
（6）碰撞偵測功能：當主軸未轉動時刀具與材料接觸視
為碰撞。
（7）模擬速度調整：10%、50%、100%、160%、250%、500%；（8）音效開關、系統(tǒng)音量調整；
（9）工件材料設定：最大直徑=250mm、最大長度=450mm；
（10）車床刀具設定：菱形刀(80度、55度、35度)、三
角刀(60度)、螺紋刀、槽刀、圓形刀、鉆頭、桃形刀、圓
鼻刀、中心鉆、絲攻、端面刀。
（11）刀庫裝設：刀具裝卸、修改、刪除；
（12）標準視角：上視(XY)、前視(ZX)、側視(YZ)、立體(ISO)
（13）常用縮放視角：材料范圍、床臺范圍、機械范圍；
（14）自由操作視角：平移、旋轉、放大、縮��；
（15）仿真設計包含切削液噴濺、切削到工件時飛出切屑；
（16）聲音(刀具移動音、切削音效、主軸轉動音、報警音)；
（17）工件尺寸直線測量功能:直徑、厚度、長度；
（18）恢復出廠值功能；
（19）CNC程序本地電腦硬盤和U盤輸入、輸出功能；
3.2、三軸加工中心模擬部分
（1）3D實體建構，立式加工中心、自動夾具、Z軸對刀儀、尋邊器、99工位機械手刀庫；
（2）機床底座、主軸夾頭、刀柄、刀具、刀庫；
（3）快速移動： X軸18m/min、Y軸：18m/min、Z軸：18m/min；
（4）最大行程/切削速度：X軸：830mm/6m/min、Y軸：510mm/6m/min Z軸：690mm/8m/min；
（5）根據(jù)工業(yè)操作控制面板，控制運行整臺模擬數(shù)控機床；
（6）碰撞偵測功能：當主軸未轉動時刀具與材料接觸視
為碰撞；
（7）音效開關、系統(tǒng)音量調整；
（8）模擬速度調整：10%、50%、100%、160%、250%、500%；
（9）最大工件材料設定：長×寬×高：500×310×300mm；
（10）刀具設定：面銑刀、立銑刀、鉆頭、鏜刀、絲攻、
倒角刀、尋邊器、圓鼻刀、中心鉆等；
（11）刀庫裝設：刀具裝卸、修改、刪除；
（12）標準視角：上視(XY)、前視(ZX)、側視(YZ)、立體(ISO)；
（13）常用縮放視角：材料范圍、床臺范圍、機械范圍；
（14）自由操作視角：平移、旋轉、放大、縮小；
（15）仿真設計包含切削液噴濺、切削到工件時飛出切屑；
（16）聲音(刀具移動音、切削音效、主軸轉動音、報警音)；
（17）工件尺寸直線測量功能:直徑、厚度、長度；
（18）恢復出廠值功能；
（19）CNC程序本地電腦硬盤和U盤輸入、輸出功能；
3.3、程序指令（數(shù)控車床/三軸加工中心）
（1）G代碼機能：
1）運動指令：G00、G01、G02、G03；
2）暫停時間指令：G04；
3）平面選擇指令：G17、G18、G19；
4）刀具半徑補償指令：G40、G41、G42；
5）刀具長度補償指令：G43；
6）工件尺寸-英制/公制：G20、G21；
7）回機床參考點：G28、G30；
8）進給速率指令：G98、G99 ，主軸轉速指令：G96、G97；
9）工件坐標系：G54、G55、G56、G57、G58、G59；
10）切削循環(huán)：G71、G72、G73、G74、G75、G76、G90、G92、G94；
11）鉆孔攻牙循環(huán)：G80、G83、G84、G85；
12）最高轉速與坐標指定：G50；
13）精削循環(huán): G70；
14）螺紋切削: G32；
15）支持 G01 軸向直角之自動倒 C 角與倒 R 角；
16）支持 G01 任意夾角之自動倒 C 角與倒 R 角；
17）完整支持 G71 Canned CycleII 多重階級粗切功能；
18）巨集模式呼叫功能: G65、G66、G67；
19）主軸速度變動檢測: G25、G26；
20）可編程數(shù)輸入: G10；
21）可變導程螺紋切削: G34；
22）倒角指令設定(參數(shù))；
23）使用小數(shù)點的地址省略(參數(shù))；
24）使用G代碼群組設定(參數(shù))；
25）MACRO 巨集程式機能（宏程序）
程式變數(shù) – 區(qū)域變數(shù)
演算指令 - 加+、 減-、 乘 ×、 除/、SIN、COS、TAN、SQRT 平方值、ABS 絕對值；
條件判斷 - EQ 等于、 NE 不等于、 GT 大于、LT 小于、 GE大于等于、 LE 小于等于；
分歧控制 - (a)無條件分歧 GOTO n、(b)條件分歧 IF [條件式] GOTO n、
（2）M代碼輔助機能
(M00)程序停止、 (M01)選擇性停止、 (M02)程序結束、 (M03)主軸正轉、 (M04)主軸反轉、
(M05)主軸停止、 (M06)加工中心換刀、 (M08)冷卻液開、 (M09)冷卻液關閉、
(M98)調用子程序、 (M99)子程序結束、 (M30)程序結束并返回程序開頭；
4、五軸加工中心數(shù)字孿生系統(tǒng)：（1）五軸數(shù)控系統(tǒng)部分包含常見的如西門子、華中、海德漢等多個品牌的數(shù)控操作系統(tǒng)，三軸數(shù)控系統(tǒng)部分包含常見的如FANUC、西門子、廣州數(shù)控、華中數(shù)控等多種數(shù)控操作系統(tǒng)，數(shù)控加工中心數(shù)字孿生實訓教學軟件通過菜單觸摸選擇操作，可在多種五軸和三軸的數(shù)控系統(tǒng)（如西門子、FANUC、廣數(shù)、華中等品牌不同型號的加工中心、車床等數(shù)控系統(tǒng)）中選擇任何一種系統(tǒng)來進行操作。
（2）數(shù)控加工中心實訓軟件上的數(shù)控虛擬仿真系統(tǒng)采用桌面VR虛擬仿真+數(shù)字孿生技術，能實現(xiàn)數(shù)字孿生仿真實訓操作、能夠智能判斷用戶在控制面板上的操作作用到虛擬現(xiàn)實數(shù)字孿生場景中，并做出實時智能反應。
（3）數(shù)控加工中心實訓軟件集成了自主研發(fā)的XR編輯器，支持二次編輯，支持新的數(shù)字孿生仿真資源加入，用戶可以對數(shù)控加工中心實訓軟件上的三維數(shù)字孿生模型、物理屬性參數(shù)等進行修改編輯或自行制作。
（4）數(shù)控加工中心實訓軟件設備能夠通過網(wǎng)線直接連上互聯(lián)網(wǎng)與在線云平臺進行虛擬現(xiàn)實3D仿真資源數(shù)據(jù)進行同步；在線云平臺還能夠把新功能推送到實訓儀上進行自動升級。
（5）通過數(shù)控加工中心實訓軟件，能夠進行數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)字孿生虛實融合實訓操作和考核，數(shù)控加工中心實訓軟件支持對加工結果進行自動評分。
（6）數(shù)控加工中心實訓軟件支持手工自由編寫指令，同時也支持CAM軟件編程導入指令進行加工。
（7）數(shù)控加工中心實訓軟件支持使用尋邊器、探頭、對刀儀等自由操作進行對刀。
（8）數(shù)控加工中心實訓軟件支持車銑加工，支持工件在加工中心和車床之間進行流轉加工。
（9）數(shù)控加工中心實訓軟件支持NC代碼加工刀路實時預覽，刀路軌跡能按不同的刀具號以顏色區(qū)分，快速移動和線性移動指令按實線和虛線區(qū)分。
（10）數(shù)控加工中心實訓軟件支持對工件的二次加工，支持對工件的掉頭加工或翻面加工。
（11）數(shù)控加工中心實訓軟件提供真實的加工聲效，切屑液顯示和材料切削等仿真效果。
5、安全保護：實驗室智慧用電安全控制系統(tǒng)功能要求
智能電源管理系統(tǒng)具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發(fā)生故障導致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網(wǎng)與APP和PC端云平臺通訊，沒有網(wǎng)絡的情況下，系統(tǒng)可離線獨立運行。
（1）智能終端：智能電源管理系統(tǒng)以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監(jiān)控設備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監(jiān)測三相電壓、電流、功率，功率因數(shù)、頻率、電能等參數(shù)，液晶觸摸屏監(jiān)測數(shù)值。能監(jiān)控實驗室電源的故障類型和故障次數(shù)；用戶通過刷卡方式請求開啟設備，PC端進行授權之后，設備可啟動使用，PC端可分時預約設備的啟動和停止！設備時間管理包含年月日時間的顯示�？稍O備相應過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定等7大保護功能數(shù)值。
（2）手機APP：用電狀態(tài)界面實時顯示當前電壓、電流、有無功功率、電能、設備溫度、漏電電流值等；后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等。用戶可進行遠程在線報修，反應設備故障信息，編輯報修情況，后臺可進行遠程維護，及時跟進，以有效解決用戶設備維護。
3）PC端軟件：每個設備狀態(tài)信息顯示，具有多個子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶定位跟蹤與信息統(tǒng)計；具有管理員信息修改與權限管理等功能�？梢绘I開啟和關閉所有設備，可單獨控制每臺設備的開關！用電數(shù)據(jù)界面能智能查找近2年用電數(shù)據(jù)，設置界面能設置限定電能值、負載值、設備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復時間值等。
6、機床電氣線路仿真教學軟件
軟件要求：
軟件以實際工程項目為主線，以施工任務為引領，突出技能訓練；強調職場場景，全部訓練在三維場景下進行；重視教學設計，不同的知識單元含有諸如器材、接線、仿真操作等技能訓練教學模塊。軟件采用三維可視化控制與數(shù)據(jù)庫技術而制作，具有很強的技術性、職業(yè)性、情景性、過程性與互動性。軟件設有操作提示，可供學習者自行仿真訓練。
本系統(tǒng)畫面美觀、導航清楚、操作簡單、實訓單元設置合理、仿真效果突出，具有很強的情境性、過程性、交互性和智能性，是集助教、助學的一款不可多得的仿真軟件。
技術參數(shù)：
包含四大實訓項目：CA6140車床、Z37鉆床、M7130磨床、X62W銑床。
（1）CA6140車床
1）實訓內容：車床認知、電路原理、車床壁龕主電線路連接、車床壁龕控制電路連接、車床壁龕外部接線、教學資源。
2）車床認知包括兩部分：車床認知和車床工作
車床認知：展示車床主要組成部分。包括主軸箱、掛輪架、進給箱、刀架、轉盤、縱板箱、縱溜板、橫溜板、尾架、絲杠、光杠、操作手柄。
車床工作：通過點擊仿真車床按鈕來操作車床運行，了解CA6140車床運作原理流程。
3）電路原理：電路圖包括電源保護、電源開關、主軸電動機、短路保護、冷卻泵電動機、刀架快速移動電動機、控制電源變壓及保護、斷電保護、主軸電動機控制、刀架快速移動、冷卻泵控制、信號燈、照明燈。通過點擊動態(tài)電路圖了解電路運行過程中的原理。電路圖通電運行的部分進行高亮顯示。
4）車床壁龕主電線路接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。點擊操作提示后，應連線的器件接線點高亮閃爍顯示。同時配備原理圖，連接點對應的原理圖同時高亮閃爍。接線完成圖呈現(xiàn)器件連接完成后效果圖。
5）車床壁龕控制電路接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。點擊操作提示后，應連線的器件接線點高亮閃爍顯示。同時配備原理圖，連接點對應的原理圖同時高亮閃爍。接線完成圖呈現(xiàn)器件連接完成后效果圖。
6）車床壁龕外部接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。點擊操作提示后，應連線的器件接線點高亮閃爍顯示。同時配備原理圖，連接點對應的原理圖同時高亮閃爍。接線完成圖呈現(xiàn)器件連接完成后效果圖。
7）教學資源：CA6140型車床電氣控制線路的安裝與調試的文字教學資源。
（2）Z37鉆床
1）實訓內容：鉆床認知、電路原理、鉆床壁龕主電線路連接、鉆床壁龕控制電路連接、鉆床壁龕外部接線、教學資源。
2）鉆床認知包括兩部分：鉆床認知和鉆床工作
鉆床認知：展示鉆床主要組成部分。包括立內柱、外立柱、底座、搖臂升降絲杠、搖臂、主軸、主軸箱、工作臺。
鉆床工作：通過點擊仿真車鉆按鈕來操作鉆床運行，了解Z37鉆床運作原理流程。
3）電路原理：電路圖包括電源開關、冷卻泵電動機、主軸電動機、搖臂升降電動機、立柱松緊電動機、低壓照明、零壓保護、主軸電動機控制、搖臂升降控制、立柱松緊控制。通過點擊動態(tài)電路圖了解電路運行過程中的原理。電路圖通電運行的部分進行高亮顯示。
4）鉆床壁龕主電線路接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。點擊操作提示后，應連線的器件接線點高亮閃爍顯示。同時配備原理圖，連接點對應的原理圖同時高亮閃爍。接線完成圖呈現(xiàn)器件連接完成后效果圖。
5）鉆床壁龕控制電路接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。點擊操作提示后，應連線的器件接線點高亮閃爍顯示。同時配備原理圖，連接點對應的原理圖同時高亮閃爍。接線完成圖呈現(xiàn)器件連接完成后效果圖。
6）鉆床壁龕外部接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。同時配備原理圖，參照原理圖進行連線。
7）教學資源：Z37型車床電氣控制線路的安裝與調試的文字教學資源。
（3）M7130磨床
1）實訓內容：磨床認知、電路原理、磨床壁龕主電線路連接、磨床壁龕控制電路連接、磨床壁龕外部接線、教學資源。
2）磨床認知包括兩部分：磨床認知和磨床工作
磨床認知：展示磨床主要組成部分。包括立柱、照明燈及開關、工作臺、滑座、砂輪架、電磁吸盤。
磨床工作：通過點擊仿真磨床按鈕來操作鉆床運行，了解M7310磨床運作原理流程。
3）電路原理：電路圖包括電源開關及保護、砂輪電動機、冷卻泵電動機、液壓泵電動機、控制電路保護、砂輪控制、液壓泵控制、整流變壓器、整流器、電磁吸盤、照明。通過點擊動態(tài)電路圖了解電路運行過程中的原理。電路圖通電運行的部分進行高亮顯示。
4）磨床壁龕主電線路接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。點擊操作提示后，應連線的器件接線點高亮閃爍顯示。同時配備原理圖，連接點對應的原理圖同時高亮閃爍。接線完成圖呈現(xiàn)器件連接完成后效果圖。
5）磨床壁龕控制電路接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。點擊操作提示后，應連線的器件接線點高亮閃爍顯示。同時配備原理圖，連接點對應的原理圖同時高亮閃爍。接線完成圖呈現(xiàn)器件連接完成后效果圖。
6）磨床壁龕外部接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。同時配備原理圖，參照原理圖進行連線。接線完成圖呈現(xiàn)器件連接完成后效果圖。
7）教學資源：M7130型磨床電氣控制線路的安裝與調試的文字教學資源。
（4）X62W銑床
1）實訓內容：銑床認知、電路原理、銑床壁龕主電線路連接、銑床壁龕控制電路連接、銑床壁龕外部接線、教學資源。
2）銑床認知包括兩部分：銑床認知和銑床工作
銑床認知：展示銑床主要組成部分，包括懸梁、床身、軸速旋鈕、刀桿、刀桿掛腳、主軸、工作臺、回轉盤、橫溜板、升降臺、底座。
銑床工作：通過點擊仿真銑床按鈕來操作銑床運行，了解X62W銑床運作原理流程。
3）電路原理：電路圖包括電源開關及保護、主軸電動機、冷卻泵電動機、進給電動機、整流變壓器、整流器、主軸制動、工作臺快速移動、控制照明變壓器、照明、主軸控制、快速進給控制、工作臺進給控制。通過點擊動態(tài)電路圖了解電路運行過程中的原理。電路圖通電運行的部分進行高亮顯示。
4）銑床左壁龕主電線路接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。點擊操作提示后，應連線的器件接線點高亮閃爍顯示。同時配備原理圖，連接點對應的原理圖同時高亮閃爍。接線完成圖呈現(xiàn)器件連接完成后效果圖。
5）銑床右壁龕控制電路接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。點擊操作提示后，應連線的器件接線點高亮閃爍顯示。同時配備原理圖，連接點對應的原理圖同時高亮閃爍。接線完成圖呈現(xiàn)器件連接完成后效果圖。
6）銑床壁龕外部接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。同時配備原理圖，參照原理圖進行連線。接線完成圖呈現(xiàn)器件連接完成后效果圖。
7）教學資源：X62W型銑床電氣控制線路的安裝與調試的文字教學資源。
7、培訓：
1）數(shù)字孿生五軸數(shù)控加工賽項類的相關技術文件解讀；
2）數(shù)字孿生五軸數(shù)控加工賽項類的相關軟件安裝；
3）數(shù)字孿生五軸數(shù)控加工賽項類的理論與實訓；
4）數(shù)字孿生五軸數(shù)控加工賽項類的賽前培訓。
8、設備配置清單
序號 主要部件 規(guī)格 數(shù)量 備注
1 模擬機柜體 ≥1550×780×1860mm ≥1臺 表面采用亞光密紋噴塑處理，
底部裝萬向福馬輪并帶調平裝置
2 數(shù)控系統(tǒng)操作箱 ≥700×463×160mm ≥1臺
3 數(shù)控系統(tǒng)仿真軟件 TF Plus/MF Plus 各≥1套 FANUC 0i系列
4 軟件加密狗 USB ≥1套 正版軟件保護器
5 刀具包 數(shù)控車床/加工中心 ≥1套 模擬加工刀具
6 軟件包 數(shù)控車床/加工中心 ≥1套 機床仿真
7 訓練機控制器 ≥410×415×175mm ≥1臺 主控器
8 模擬機床顯示器 ≥32英吋顯示器 ≥1臺 分辨率 1920×1080
9 模擬數(shù)控系統(tǒng)顯示器 ≥17英吋電容觸摸屏 ≥1臺 分辨率 1024×768
10 機床操作面板 ≥400×250mm ≥1套 工業(yè)標準型
11 電子手輪 80型 ≥1只 工業(yè)標準型
12 三色報警燈 ≥DC24V ≥1只 工業(yè)標準型
13 信息采集器 印刷電路板 ≥1套 工業(yè)標準型
14 使用說明書 電子檔 ≥1套 U盤
15 設備總電源 單相三線制 ≥500W ≥AC220V ±10% 50HZ
16 設備重量 210kg
17 包裝尺寸 ≥1650×860×2020mm ≥1臺 木箱
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