FCJXZT-5型機械裝調技術綜合實訓裝置
一、系統組成與功能
本裝置首先通過電氣控制柜中的觸摸屏、PLC、傳感器等控制兩步進電機的旋轉來控制二維工作臺(十字滑臺)運動,實現工作臺前后、左右控制;其次根據要求通過觸摸屏控制變頻器的輸出使主電機帶動多級變速箱產生運動。
本實訓裝置主要由實訓臺、電氣控制(包括電源控制模塊、可編程控制器模塊、變頻器模塊、觸摸屏模塊、步進電機驅動模塊、電氣擴展模塊等)。機械裝調模塊包括(動力源、齒輪箱、十字滑臺、沖壓回轉工作臺、二級變速器、離合器、摩擦輪機構、曲柄及凸輪組合機構等)。涉及各種機械設備裝配中的一些比較典型的技能點和知識點。比如:帶、鏈等傳動機構的裝配與調整、齒輪箱的裝配、沖壓設備的裝配、軸承的裝配與調整(深溝球軸承、角接觸軸承、圓錐滾子軸承、推力球軸承)、圓柱圓錐齒輪的裝配與調整、蝸輪蝸桿副的裝配、齒條的裝配、曲柄及凸輪副的裝配與調整、槽輪及摩擦輪的裝配、摩擦輪與滾道裝配、滾珠絲桿副裝配、直線導軌的裝配與調整、相關平行度及垂直度的調整與檢測等。
二、技術性能要求
1.輸入電源:單相三線 AC220V±10% 50Hz;
2.PLC: 西門子SMART CPU ST20 DC/DC/DC主機1臺
3.觸摸屏:人機對話TPC7062Ti、分辨率800*480、1臺;
4.驅動器:雷賽DM542C 2臺
5.步進電機(型號:57BYG250C)2臺;
6. 三相電機:額定功率 370W,轉速1440rpm 1臺
7.變頻器:FR-D740-0.4K-CHT 1臺;
8.外形尺寸(實訓臺):約為1800mm×700mm×820mm;
9.設備重量:500kg
10.安全保護:具有漏電流保護,安全符合國家標準。
三、基本配置
1、系統裝置配置要求
機械裝調技術綜合實訓裝置配置表 |
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序號 |
名稱 |
型號及規格 |
數量 |
備注 |
1 |
實訓臺(裝調區) |
采用鐵質雙層亞光密紋噴塑結構,機械裝調區域采用球墨鑄件操作臺面,學生可在上面安裝和調整各種機械機構 |
1臺 |
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2 |
電源控制箱 |
設在臺面下方,帶滑動導軌,通電調試時拉出操作,控制箱包括單相漏電斷路器、電源指示燈、操作說明、變頻器等。 |
1臺 |
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3 |
可編程控制器模塊 |
西門子SMART CPU
ST20 DC/DC/DC主機,模塊本體集成一個以太網接口和一個RS485接口,12路數字量輸入,8路數字量輸出 |
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4 |
變頻器 |
變頻器采用三菱D700系列0.4KW變頻器,三相AC380V,內置濾波器,V/F開環控制,調節方式PAM控制, |
1臺 |
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5 |
觸摸屏模塊 |
昆侖通態觸摸屏,7英寸液晶顯示,供電電源DC24V,帶網絡接口、USB接口、串口等 |
1臺 |
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6 |
電機及驅動模塊 |
步進電機驅動器采用雷賽M系列,兩相,電流:1.0-4.2;電壓:DC(18-48);細分:2-128;適用57、86電機,步進電機采用57BYG250C, |
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7 |
三相交流電機 |
功率:370W;轉速:1440rpm。 |
1臺 |
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8 |
機械傳動機構 |
主要由同步帶、鏈條、齒輪、齒條、蝸桿、蝸桿、曲柄連桿、凸輪、槽輪、摩擦輪、滾道、滾珠絲桿等傳動機構組成;通過學生在平臺上的安裝、調整與檢測,掌握常用典型機械傳動機構的裝配與調整技能。 |
1套 |
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9 |
多級變速箱 |
具有三聯滑移齒輪變速輸出,其中一軸輸出帶正反轉功能控制二維工作臺運動,側面有撥檔機構,頂部用有機玻璃防護。主要由異形箱體、圓盤手柄、齒輪齒條機構、鋼球定位機構、三聯齒輪、齒輪、花鍵軸、鍵、角接觸軸承、深溝球軸承、卡簧、端蓋、換檔機構等組成,可完成多級變速箱的裝配工藝實訓。箱體材料全部采用鋁合金制造。 |
1套 |
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10 |
二維工作臺 |
主要由步進電機、同步輪、滾道、摩擦輪、調節板、滾珠絲桿、直線導軌、臺面、墊塊、軸承、支座、端蓋等組成。分上下兩層,上層手動控制,下層由多級變速箱經同步鏈精密傳動控制,實現工作臺往返運行,工作臺面裝有行程開關,實現限位保護功能,另有一套自動變速摩擦輪機構與上層滑板連接,并與滾道相配合實現風葉旋轉。通過實訓能夠清楚零件之間的裝配關系,機構的運動原理及功能。掌握基本零件的裝配方法及工藝,如直線導軌副、滾珠絲桿副、摩擦副、相關軸承的安裝調整以及相關測量工具的應用。整套裝置有4根撐桿,并連接于透明防護罩,使裝置在實訓和運行過程中更安全。 |
1套 |
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11 |
沖壓回轉工作臺 |
主要由曲軸、連桿、滑塊、支架、鍵、四槽槽輪機構、蝸輪蝸桿、摩擦輪、推力球軸承、角接觸軸承、臺面、支架等組成。一路由齒輪箱經鏈傳動、齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動及四槽槽輪機構分度后,實現間歇回轉功能;另一路經二級變速器通過同步齒形輪帶動曲軸運動,實現沖壓運動。通過實訓能夠清楚零件之間的裝配關系,機構的運動原理及功能。掌握基本零件的裝配方法及工藝,如蝸輪蝸桿副、齒輪副、槽輪副、摩擦輪、相關軸承的安裝調整以及相關測量工具的應用。 |
1套 |
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12 |
曲柄及凸輪組合機構 |
主要由曲柄、連桿、凸輪、齒輪、齒條、聯軸器、軸承座、軸承、防護罩、導桿副、撐桿、軌道、底板等組成,主要功能是通過聯軸器這端與相應執行機構的輸出端或者動力輸出端相連接,帶動凸輪曲柄副運動,實現導桿副的上下運動、雙曲柄連桿機構的往復運動;另外可以將與齒條嚙合的一個齒輪偏離于齒條,使齒條與一個齒輪嚙合,并通過過渡齒輪實現單曲柄連桿機構的往復運動。整套裝置有4根撐桿,并連接于防護罩,使裝置在實訓和運行過程中更安全。通過該裝置的實訓能夠清楚零件之間的裝配關系,機構的運動原理及功能。掌握基本零件的裝配方法及工藝,如凸輪副、曲柄連桿副、齒輪齒條副、平行雙曲柄副、聯軸器、相關軸承的安裝調整以及相關測量工具的應用。 |
1套 |
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13 |
二級齒輪變速器 |
主要由同步輪、直齒圓柱齒輪、圓錐齒輪、角接觸軸承、深溝球軸承、支架、軸、端蓋、鍵等組成??赏瓿沙S脺p速器的裝配工藝實訓。通過實訓能夠清楚零件之間的裝配關系,機構的運動原理及功能。掌握基本零件的結構裝配方法,如相關軸承、齒輪精度的安裝調整以及相關測量工具的應用。 |
1套 |
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14 |
牙嵌式離合器機構 |
主要由軸入軸、鏈輪、錐齒輪、齒輪、支架、軸承、兩半牙嵌式離合器、操作桿、輸出軸等組成,動力由齒輪箱鏈輪軸提供,實現動力分配的功能,工作時,利用操縱桿帶動滑環使半離合器作軸向移動,實現分離和接合。通過實訓能夠清楚零件之間的裝配關系,機構的運動原理及功能。掌握基本零件的結構裝配方法,可完成離合器機構的裝配工藝實訓。如相關軸承、齒輪鏈輪的安裝調整以及相關測量工具的應用。 |
1套 |
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15 |
摩擦輪機構 |
主要有滾道、支撐架、摩擦輪、輸出軸、風葉、調節支架、軸承座等的組成。通過裝配可實現摩擦輪運動,帶動風葉旋轉等功能 |
1套 |
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16 |
裝調工具 |
主要有鉗工裝配套裝工具、臺虎鉗、劃線平板、拉馬、銅棒。套裝工具由工具箱、內六角扳手、呆扳手、活動扳手、銼刀、劃規、錘子、板牙、板牙架、螺絲刀、老虎鉗等組成。 |
1套 |
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17 |
常用量具 |
主要由游標卡尺、萬能角度尺、角尺、百分表、千分尺、等組成;通過使用量具進行測量,使學生掌握常用量具的使用方法,掌握機械裝配的檢測方法等 |
1套 |
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18 |
配套機械裝調仿真教學軟件 |
本軟件采用3DPDF虛擬仿真技術,3D PDF結合了元數據,文字,圖像,視頻和表單的動態PDF文檔(即加入三維動畫的交互式PDF文檔),包含豐富的3D數據。軟件界面生動美觀、易學易用,可以提高教師教學和學生學習的興趣,加深學生對知識的理解和運用。軟件通過三維拆卸動畫、三維裝配動畫、模擬拆裝等方式,生動地展示了機械傳動機構、十字滑臺、齒輪箱、沖壓回轉工作臺、曲柄連桿及凸輪多功能機構、二級齒輪變速器等模塊的拆卸和裝配過程。??蓪崿F以下功能: 1.虛擬交互式拆卸動畫,均按機械結構順序進行,每一步都有動畫和詳細的拆卸文字介紹及注意事項。 2.軟件可自由的對模型進行旋轉、縮放、平移、隱藏、隔離、顯示等操作,設有旋轉模型、縮放模型、移動模型、隱藏所選、隔離所選、全部顯示、全屏切換、等按鈕。 3.軟件播放功能:設有第一步、上一步、播放全部、下一步、末一步等按鈕。 4.十字滑臺和摩擦輪的虛擬拆裝與裝配、三維動畫演示, 5.齒輪箱和撥檔機構的虛擬拆裝與裝配、三維動畫演示 6.圓錐齒輪機構的虛擬拆裝與裝配、三維動畫演示 7.回轉工作臺的虛擬拆裝與裝配、三維動畫演示 8.二級齒輪變速器的虛擬拆裝與裝配、三維動畫演示 9.曲柄及凸輪組合機構的虛擬拆裝與裝配、三維動畫演示 |
1套 |
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19 |
智能電源管理系統 |
① 該控制系統由無線遠程實驗臺電源管理終端和實驗室電源遠程控制軟件組成; ②無線遠程實驗臺電源管理終端啟動時需教師輸入正確密碼才能啟動電源,避免學員誤操作; ③無線遠程實驗臺電源管理終端由 2.8 寸顯示屏和數據采集模塊組成,實時顯示實驗臺三相電流值、三相電壓值、三相有功功率值、三相無功功率、功率因數、頻率等電參數; ④輸入正確密碼登錄以后可以設置定時開關機、過壓報警開與關、過壓報警值、欠壓報警開與關、欠壓報警值、過流報警開與關、過流報警值、余額不足報警開與關 ⑤登錄以后可以進行報警記錄查看,電量充值和剩余電量清零等操作;并且可以更改登錄密碼,系統對時、模式設置、熱點配網; ⑥通過APP軟件可以查詢電源管理終端電源開關狀態,可以單獨開啟關閉學生實驗臺電源;全部開啟或全部關閉實驗臺電源功能;定時預約實驗臺電源開啟關閉功能。 ⑦APP軟件實時顯示設備溫度、用電量柱狀圖、三相總有功功率、總無功功率、A相有功功率、A相無功功率、A相功率因數、B相有功功率、B相無功功率、B相功率因數、C相有功功率、C相無功功率、C相功率因數、電網頻率 ⑧APP軟件可以設置過壓報警開與關、過壓報警值、欠壓報警開與關、欠壓報警值、過流報警開與關、過流報警值、余額不足報警開與關 ⑨APP軟件可以給電表設備進行電量充值。 ⑩通過APP可以把設備分享給其他成員,APP軟件的操作會實時的同步到電源管理終端 |
1套 |
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四、實訓項目
1、鉗工基本操作技能實訓:
1.劃線技能訓練;
2.銼削技能訓練;
3.鋸削技能訓練;
4.鉆削技能訓練;
5.攻、套螺紋技能訓練;
6.刮削技能訓練。
2、齒輪箱的裝配與調整:
1.根據裝配圖及裝配工藝要求,進行撥檔機構、齒輪齒條機構、軸承、軸、鍵、滑移齒輪、花鍵軸、箱體等的裝配與調整。
3、減速器的裝配與調整:
1.根據裝配圖及裝配工藝要求,進行同步輪、鏈輪、錐齒輪、齒輪、軸、箱體等的裝配與調整。
4、沖壓回轉工作臺的裝配與調整:
1.根據裝配圖及裝配工藝要求,進行曲軸、連桿、滑塊、蝸輪蝸桿、四槽槽輪、摩擦輪、軸承、支座等的裝配與調整。
5、曲柄及凸輪組合機構的裝配與調整:
1.根據裝配圖及裝配工藝要求,進行曲柄連桿,齒輪齒條,凸輪導桿,平行雙曲柄等部件的裝配與調整。
6、十字滑臺的裝配與調整:
1.根據裝配圖要求,進行同步輪、上層滑板、直線導軌、滾珠絲杠、軸承、支座等的裝配與調整。
7、摩擦輪與滾道的裝配與調整:
1.根據裝配圖要求,進行滾道、摩擦輪、輸出軸、風葉、調節支架、軸承座等的裝配與調整。
8、離合器的裝配與調整:
1.根據裝配圖要求,進行離合器的活動端、固定端、操縱桿、支座、軸入軸等的裝配與調整。
9、機械傳動的安裝與調整:
1.帶傳動機構的裝配與調整
2.鏈傳動機構的裝配與調整
3.齒輪傳動機構的裝配與調整
4.同步齒形帶的裝配與調整
9、機械系統運行與調整:
1.根據總裝配圖要求,將各單元組裝成系統,按要求進行調整,達到預定功能。
10、步進電機參數調整及控制
1.結合步進電機使用手冊,完成步進電機步距角及電流參數設置,并編寫PLC控制程序。
11、變頻器參數調整及控制
2.結合變頻器使用手冊,完成變頻器各主要參數設置,并編寫PLC程序對交流電機進行多段調速控制。
12、PLC及觸摸屏的軟件設計
1.根據機械設備的功能要求,進行PLC、觸摸屏程序的編寫與調試,完成各模塊的自動控制。