普通立式銑床的數控維修實訓平臺設計

邱騰雄， 孔令葉

（廣東工貿職業技術學院，廣州510510）

0 引言

數控維修技術不僅是保證數控機床正常運行的前提，對數控技術的發展和完善也起到了巨大的推動作用。因此，現階段大部分的數控技術專業都開設了數控維修實訓課程。而近兩年來，我校數控技術專業學生招生規模不斷擴大，現有的數控維修實驗平臺已經無法滿足學生的實訓需要，為此，對車間閑置的2臺普通立式銑床改造成數控實驗平臺，以便增強學生的探索、學習及實踐能力。

1 數控維修實訓平臺設計

本實訓平臺以銑床X52A為載體，設計中力求使教學具有針對性和實用性，使學生在本實訓平臺進行的實訓與后續實際崗位相符，以達到理論與實踐相結合的目的。本實訓平臺由機床本體、數控裝置、伺服驅動模塊、主軸驅動模塊等組成，其連接如圖1所示。

1.1 數控裝置

圖1 數控實訓平臺的組成

本實訓平臺采用華中HNC-21M數控系統，其各個接口的連接圖如圖2所示。該套數控裝置為全功能控制系統，可以選用脈沖接口、模擬接口的交流伺服單元，或者是步進電機驅動器,且采用彩色LCD液晶顯示器，內裝式PLC可與多種伺服驅動單元配套使用。具有開放性好、結構緊湊、集成度高、可靠性好、性能價格比高、操作維護方便等特點。

圖2 HNC-21M數控系統接口連接圖

1.2 進給伺服驅動模塊

華中HNC-21M數控系統的XS30～XS33接口為模擬式、脈沖式（含步進式）進給軸控制接口。進給伺服驅動由HNC-21M數控系統通過XS30～XS33接口控制伺服驅動器來實現。XS30連接X軸伺服驅動器，XS31連接Y軸伺服驅動器，XS32連接Z軸伺服驅動器。本實訓平臺所采用的伺服驅動器為HSV160系列數字交流伺服驅動器，該驅動器控制方式主要有位置控制方式和速度/轉矩控制方式。

1.3 主軸驅動模塊

主軸的速度控制主要是由主軸變頻器來完成，數控裝置通過主軸變頻器速度控制接口對主軸的轉速進行控制。主軸的啟動、停止、正轉及反轉則由PLC完成。本實訓平臺選用日立SJ200系列變頻器來實現對于主軸的驅動及控制，其與數控系統的連接接口為XS9。

2 維修實訓項目設計

本數控維修實訓平臺建立在華中HNC-21M系統和銑床X52A的基礎上，主要用于學生的數控機床安裝、調試與維修實訓教學以及數控維修技能大賽的訓練。本實訓平臺開設的主要實訓項目如下：1）進給伺服系統及主軸驅動系統的連接與調試；2）急停回路的電氣連接與調試；3）HSV160 系列伺服參數的設置和調試；4）SJ200 系列變頻器參數的設置和調試；5）HNC-21M數控系統的參數設置和調試；6）電機故障診斷與維修；7）急停解除不了的故障診斷與維修；8）機床綜合故障診斷與維修。

上述實訓項目可根據教學需要，由教師自行選擇具體項目進行教學及訓練。

3 結語

本實訓平臺以華中HNC-21M系統和銑床X52A的基礎為基礎，結合實際教學需求，實現了實訓的平臺化設計。本平臺為學生提供電氣理論學習、電氣安裝調試、機床故障診斷與維修等項目，并將各個項目模塊化，為學生的理論學習及實踐提供了良好的實驗裝置。對于提高學生的理論認識，增強學生動手能力及激發學生的學習積極性具有重要的作用。同時也為我校每年參加省級及全國數控維修技能大賽的訓練提供了很好的訓練平臺。

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