一種立式加工中心裝調修綜合教學實訓系統設計

李亞靜 范緒強

摘 要：數控機床裝調修實訓系統是專門為職業學校、職業教育培訓機構研制的學習及考核設備。本文介紹的立式加工中心裝調修綜合教學實訓系統，是一套為職業教育界開發的全面的實用型人才實訓系統。本文著重介紹了該實訓系統的布局設計，理論教學區包括教師指導操作平臺和電腦控制中心，其他區域為學生實際操作區，可通過每個區域中的多媒體顯示查詢終端進行操作指導、裝配圖、工藝流程要求等資料的查詢。學生可輪流在實訓系統各個工位上進行實際操作學習，通過該系統的學習得到數控機床裝、調、修、用等全方位的訓練。

關鍵詞：立式加工中心;數控機床;實訓系統

引言：

立式加工中心裝調修一體化實訓系統是一套用于中、高職院校培養新時代數控機床裝、調、修人才一體化的實訓系統。學生可在該系統上進行實訓，學習數控機床的裝配過程、拆卸過程、調整過程、機械維修過程、實際切削過程、編程、機床檢驗過程等。合理的布局規劃對于整個實訓系統來說顯得尤為重要，不僅可以讓學生們在一個集中的空間內把重要的理論知識和裝配流程都掌握到，還可以節省學生與教師的勞動量。該實訓系統按照整體規劃進行布局設置，由若干個實訓區組成，數控機床選用公司名優產品VDL850A立式加工中心。

1.實訓區布局規劃

1.1第一實訓區：立式加工中心及關鍵功能部件理論教學區

該實訓區用于機床及關鍵功能部件詳解結構的教學，配置了VDL850A立式加工中心、斗笠式刀庫單元、刀臂式刀庫單元和主軸單元，學校還可根據自身條件設置各種教具。教師采用立式加工中心三維動漫裝配爆炸圖并配合二維裝配圖，對學生進行立式加工中心結構的講解。從而使學生了解立式加工中心的具體用途、結構特點等知識，通過理論學習并結合數控機床切削的典型零件使學生對立式加工中心產生興趣。

1.2第二實訓區：刀庫裝配實訓區

該實訓區配置斗笠式刀庫單元和刀臂式刀庫單元（供學生進行刀庫裝配訓練及原理演示）。該實訓區域用于培養學生對立式加工中心刀庫結構、刀庫安裝調試及精度檢測的實際操作理解。通過刀庫裝配及原理演示，并結合多媒體終端查詢刀庫二維平面裝配圖、裝配工藝要求，教會學生識圖、讀圖、認知熟悉各種機械零件，訓練實際裝配動手能力，從而掌握立式加工中心刀庫（斗笠式刀庫和刀臂式刀庫）的機械結構和原理，學會機械部分故障的判斷及維修等知識。

1.3第三實訓區：主軸單元裝配實訓區

該實訓區配置VDL850A立式加工中心主軸單元，其中一部分主軸單元供實訓學生進行拆裝實訓，由于考慮實訓課程的重復性，避免主軸軸承或其它部件在實訓過程中過快的損壞，該部分配置的主軸單元為大配合尺寸或采用國產品牌軸承;一部分主軸單元為正常尺寸裝配主軸，供實訓學生進行主軸精度檢測。標準主軸單元軸承等零件配合多為過盈配合，為了避免裝配時給軸承增加不當負荷，軸承的安裝會采用熱裝方法。除此之外，裝配工序同拆裝實訓用主軸裝配工序一致。該實訓區域用于培養學生對立式加工中心主軸單元裝配及主軸精度檢測進行實際操作理解。主軸單元中包括主軸前后軸承、心軸、軸套、隔套、拉桿、碟簧、各種標準件等，主軸完全裝配完成后，主軸單元可以進行跑車實驗，用于主軸單元噪音測試，主軸溫升的測試等。

通過主軸單元裝配訓練學生對主軸單元的安裝過程，可使學生在主軸單元的實際裝配操作中理解和掌握主軸單元原理和精度檢測方法。

1.4第四實訓區：裸機裝配實訓區

該實訓區域設置了VDL850A立式加工中心裸機。該區域實訓內容包括：機床絲杠及驅動裝置的安裝及精度調整、機床導軌的安裝及精度調整、機床工作臺和十字滑臺的安裝及精度調整、機床立柱的安裝及精度調試檢測等。結合本公司多年來實際操作經驗，通過完善的工藝裝配指導，學生可掌握具體的立式加工中心裝配方法。

此外，在該區域放置一個檢驗平臺，檢驗平臺是機床安裝調整零件檢驗等不可缺少的工裝。通過指導學生檢驗零件，檢測部件精度等訓練，可使學生充分理解零件精度和部件總裝后精度的重要性和必要性。

1.5第五實訓區：機床檢查實訓區

該實訓區域設置了VDL850A立式加工中心主機（不含防護）。此區域實訓內容包括：機床整機動態精度檢測、機床整機靜態精度檢測、機床激光干涉檢測、機床球桿儀檢測等。

該實訓區可對數控機床整機進行精度調整、調試、檢驗實訓，通過機床采用的國家精度檢驗標準（即機床的合格證）對學生進行機床實際精度檢驗與驗收的實際操作訓練，使學生充分理解和掌握立式加工中心的結構和精度檢驗原理。

1.6第六實訓區：主機實驗實訓區

該實訓區設置了VDL850A立式加工中心主機，在此區域可對綜合樣件進行試切，同時可實訓學生進行數控機床整機編程、切削、試車等操作。通過進行零件編程、實際操作銑削、鏜孔、鉆孔、擴孔、攻絲等訓練，達到一定熟練程度，使學生對數控機床的零件加工精度和機床機械結構原理有機的結合，對立式加工中心的全面知識得到充分掌握。

該實訓區另配有電氣線路配盤安裝實訓檢驗功能，學生通過電氣原理的學習，結合實際進行電氣柜線路安裝配盤后，配合相應的數控系統，通過航空插頭對接到該區的立式加工中心上，形成完整數控機床，檢驗學生電氣部分實訓是否合格。

1.7第七實訓區：電氣連接配盤實訓區

該實訓區設置了VDL850A立式加工中心可移動電氣柜，柜內包含正常電柜所有的電氣元件，供學生對加工中心電氣柜進行配盤及拆卸，電盤配盤嚴格按電氣圖紙要求進行。每臺電柜為方便學生使用，配有成套的CNC系統及操作面板。可移動電氣柜為雙開門柜體，帶有4個可鎖緊的萬向輪，方便學生推動;設有門開關，起保護作用;除此之外，可移動電氣柜上安裝熱交換器，供散熱用。機床與電氣柜之間的連線用航空插頭連接，便于學生拆卸以及連接。

2.立式加工中心裝調修綜合教學實訓系統的實際應用

近年來，隨著技能型人才的需求，裝調修綜合教學實訓系統被廣泛應用到職業院校、技工學校、職業教育培訓機構。這款實訓系統是本公司為某職業技術學院研發建造的綜合教學項目，從初始設計上充分考慮學院的教學需求和使用者的學習需求，結合數控機床裝配、調試、維修等技術領域的特點，依托于本公司強大的機床制造技術打造而成，具有實用性強、功能全等特點，從實際應用上受到使用者的青睞。

3.結束語

本文介紹的立式加工中心裝調修綜合教學實訓系統，采用本公司暢銷產品立式加工中心VDL850A為主要學習機型，針對其典型的刀庫、主軸等關鍵功能部件及數控機床裝配、調試、維修等進行全程的教學和訓練，使學生獲得一通百通的知識要領，獲得直接進入社會謀職發展的強大資本，該系統在實際教學應用中取得了很好的效果。

參考文獻：

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