FCJXZT-5型机械装调技术综合实训装置
一、系统组成与功能
本装置首先通过电气控制柜中的触摸屏、PLC、传感器等控制两步进电机的旋转来控制二维工作台(十字滑台)运动,实现工作台前后、左右控制;其次根据要求通过触摸屏控制变频器的输出使主电机带动多级变速箱产生运动。
本实训装置主要由实训台、电气控制(包括电源控制模块、可编程控制器模块、变频器模块、触摸屏模块、步进电机驱动模块、电气扩展模块等)。机械装调模块包括(动力源、齿轮箱、十字滑台、冲压回转工作台、二级变速器、离合器、摩擦轮机构、曲柄及凸轮组合机构等)。涉及各种机械设备装配中的一些比较典型的技能点和知识点。比如:带、链等传动机构的装配与调整、齿轮箱的装配、冲压设备的装配、轴承的装配与调整(深沟球轴承、角接触轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承)、圆柱圆锥齿轮的装配与调整、蜗轮蜗杆副的装配、齿条的装配、曲柄及凸轮副的装配与调整、槽轮及摩擦轮的装配、摩擦轮与滚道装配、滚珠丝杆副装配、直线导轨的装配与调整、相关平行度及垂直度的调整与检测等。
二、技术性能要求
1.输入电源:单相三线 AC220V±10% 50Hz;
2.PLC: 西门子SMART CPU ST20 DC/DC/DC主机1台
3.触摸屏:人机对话TPC7062Ti、分辨率800*480、1台;
4.驱动器:雷赛DM542C 2台
5.步进电机(型号:57BYG250C)2台;
6. 三相电机:额定功率 370W,转速1440rpm 1台
7.变频器:FR-D740-0.4K-CHT 1台;
8.外形尺寸(实训台):约为1800mm×700mm×820mm;
9.设备重量:500kg
10.安全保护:具有漏电流保护,安全符合国家标准。
三、基本配置
1、系统装置配置要求
机械装调技术综合实训装置配置表 |
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序号 |
名称 |
型号及规格 |
数量 |
备注 |
1 |
实训台(装调区) |
采用铁质双层亚光密纹喷塑结构,机械装调区域采用球墨铸件操作台面,学生可在上面安装和调整各种机械机构 |
1台 |
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2 |
电源控制箱 |
设在台面下方,带滑动导轨,通电调试时拉出操作,控制箱包括单相漏电断路器、电源指示灯、操作说明、变频器等。 |
1台 |
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3 |
可编程控制器模块 |
西门子SMART CPU
ST20 DC/DC/DC主机,模块本体集成一个以太网接口和一个RS485接口,12路数字量输入,8路数字量输出 |
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4 |
变频器 |
变频器采用三菱D700系列0.4KW变频器,三相AC380V,内置滤波器,V/F开环控制,调节方式PAM控制, |
1台 |
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5 |
触摸屏模块 |
昆仑通态触摸屏,7英寸液晶显示,供电电源DC24V,带网络接口、USB接口、串口等 |
1台 |
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6 |
电机及驱动模块 |
步进电机驱动器采用雷赛M系列,两相,电流:1.0-4.2;电压:DC(18-48);细分:2-128;适用57、86电机,步进电机采用57BYG250C, |
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7 |
三相交流电机 |
功率:370W;转速:1440rpm。 |
1台 |
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8 |
机械传动机构 |
主要由同步带、链条、齿轮、齿条、蜗杆、蜗杆、曲柄连杆、凸轮、槽轮、摩擦轮、滚道、滚珠丝杆等传动机构组成;通过学生在平台上的安装、调整与检测,掌握常用典型机械传动机构的装配与调整技能。 |
1套 |
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9 |
多级变速箱 |
具有三联滑移齿轮变速输出,其中一轴输出带正反转功能控制二维工作台运动,侧面有拨档机构,顶部用有机玻璃防护。主要由异形箱体、圆盘手柄、齿轮齿条机构、钢球定位机构、三联齿轮、齿轮、花键轴、键、角接触轴承、深沟球轴承、卡簧、端盖、换档机构等组成,可完成多级变速箱的装配工艺实训。箱体材料全部采用铝合金制造。 |
1套 |
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10 |
二维工作台 |
主要由步进电机、同步轮、滚道、摩擦轮、调节板、滚珠丝杆、直线导轨、台面、垫块、轴承、支座、端盖等组成。分上下两层,上层手动控制,下层由多级变速箱经同步链精密传动控制,实现工作台往返运行,工作台面装有行程开关,实现限位保护功能,另有一套自动变速摩擦轮机构与上层滑板连接,并与滚道相配合实现风叶旋转。通过实训能够清楚零件之间的装配关系,机构的运动原理及功能。掌握基本零件的装配方法及工艺,如直线导轨副、滚珠丝杆副、摩擦副、相关轴承的安装调整以及相关测量工具的应用。整套装置有4根撑杆,并连接于透明防护罩,使装置在实训和运行过程中更安全。 |
1套 |
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11 |
冲压回转工作台 |
主要由曲轴、连杆、滑块、支架、键、四槽槽轮机构、蜗轮蜗杆、摩擦轮、推力球轴承、角接触轴承、台面、支架等组成。一路由齿轮箱经链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动及四槽槽轮机构分度后,实现间歇回转功能;另一路经二级变速器通过同步齿形轮带动曲轴运动,实现冲压运动。通过实训能够清楚零件之间的装配关系,机构的运动原理及功能。掌握基本零件的装配方法及工艺,如蜗轮蜗杆副、齿轮副、槽轮副、摩擦轮、相关轴承的安装调整以及相关测量工具的应用。 |
1套 |
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12 |
曲柄及凸轮组合机构 |
主要由曲柄、连杆、凸轮、齿轮、齿条、联轴器、轴承座、轴承、防护罩、导杆副、撑杆、轨道、底板等组成,主要功能是通过联轴器这端与相应执行机构的输出端或者动力输出端相连接,带动凸轮曲柄副运动,实现导杆副的上下运动、双曲柄连杆机构的往复运动;另外可以将与齿条啮合的一个齿轮偏离于齿条,使齿条与一个齿轮啮合,并通过过渡齿轮实现单曲柄连杆机构的往复运动。整套装置有4根撑杆,并连接于防护罩,使装置在实训和运行过程中更安全。通过该装置的实训能够清楚零件之间的装配关系,机构的运动原理及功能。掌握基本零件的装配方法及工艺,如凸轮副、曲柄连杆副、齿轮齿条副、平行双曲柄副、联轴器、相关轴承的安装调整以及相关测量工具的应用。 |
1套 |
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13 |
二级齿轮变速器 |
主要由同步轮、直齿圆柱齿轮、圆锥齿轮、角接触轴承、深沟球轴承、支架、轴、端盖、键等组成。可完成常用减速器的装配工艺实训。通过实训能够清楚零件之间的装配关系,机构的运动原理及功能。掌握基本零件的结构装配方法,如相关轴承、齿轮精度的安装调整以及相关测量工具的应用。 |
1套 |
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14 |
牙嵌式离合器机构 |
主要由轴入轴、链轮、锥齿轮、齿轮、支架、轴承、两半牙嵌式离合器、操作杆、输出轴等组成,动力由齿轮箱链轮轴提供,实现动力分配的功能,工作时,利用操纵杆带动滑环使半离合器作轴向移动,实现分离和接合。通过实训能够清楚零件之间的装配关系,机构的运动原理及功能。掌握基本零件的结构装配方法,可完成离合器机构的装配工艺实训。如相关轴承、齿轮链轮的安装调整以及相关测量工具的应用。 |
1套 |
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15 |
摩擦轮机构 |
主要有滚道、支撑架、摩擦轮、输出轴、风叶、调节支架、轴承座等的组成。通过装配可实现摩擦轮运动,带动风叶旋转等功能 |
1套 |
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16 |
装调工具 |
主要有钳工装配套装工具、台虎钳、划线平板、拉马、铜棒。套装工具由工具箱、内六角扳手、呆扳手、活动扳手、锉刀、划规、锤子、板牙、板牙架、螺丝刀、老虎钳等组成。 |
1套 |
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17 |
常用量具 |
主要由游标卡尺、万能角度尺、角尺、百分表、千分尺、等组成;通过使用量具进行测量,使学生掌握常用量具的使用方法,掌握机械装配的检测方法等 |
1套 |
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18 |
配套机械装调仿真教学软件 |
本软件采用3DPDF虚拟仿真技术,3D PDF结合了元数据,文字,图像,视频和表单的动态PDF文档(即加入三维动画的交互式PDF文档),包含丰富的3D数据。软件界面生动美观、易学易用,可以提高教师教学和学生学习的兴趣,加深学生对知识的理解和运用。软件通过三维拆卸动画、三维装配动画、模拟拆装等方式,生动地展示了机械传动机构、十字滑台、齿轮箱、冲压回转工作台、曲柄连杆及凸轮多功能机构、二级齿轮变速器等模块的拆卸和装配过程。。可实现以下功能: 1.虚拟交互式拆卸动画,均按机械结构顺序进行,每一步都有动画和详细的拆卸文字介绍及注意事项。 2.软件可自由的对模型进行旋转、缩放、平移、隐藏、隔离、显示等操作,设有旋转模型、缩放模型、移动模型、隐藏所选、隔离所选、全部显示、全屏切换、等按钮。 3.软件播放功能:设有第一步、上一步、播放全部、下一步、末一步等按钮。 4.十字滑台和摩擦轮的虚拟拆装与装配、三维动画演示, 5.齿轮箱和拨档机构的虚拟拆装与装配、三维动画演示 6.圆锥齿轮机构的虚拟拆装与装配、三维动画演示 7.回转工作台的虚拟拆装与装配、三维动画演示 8.二级齿轮变速器的虚拟拆装与装配、三维动画演示 9.曲柄及凸轮组合机构的虚拟拆装与装配、三维动画演示 |
1套 |
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19 |
智能电源管理系统 |
① 该控制系统由无线远程实验台电源管理终端和实验室电源远程控制软件组成; ②无线远程实验台电源管理终端启动时需教师输入正确密码才能启动电源,避免学员误操作; ③无线远程实验台电源管理终端由 2.8 寸显示屏和数据采集模块组成,实时显示实验台三相电流值、三相电压值、三相有功功率值、三相无功功率、功率因数、频率等电参数; ④输入正确密码登录以后可以设置定时开关机、过压报警开与关、过压报警值、欠压报警开与关、欠压报警值、过流报警开与关、过流报警值、余额不足报警开与关 ⑤登录以后可以进行报警记录查看,电量充值和剩余电量清零等操作;并且可以更改登录密码,系统对时、模式设置、热点配网; ⑥通过APP软件可以查询电源管理终端电源开关状态,可以单独开启关闭学生实验台电源;全部开启或全部关闭实验台电源功能;定时预约实验台电源开启关闭功能。 ⑦APP软件实时显示设备温度、用电量柱状图、三相总有功功率、总无功功率、A相有功功率、A相无功功率、A相功率因数、B相有功功率、B相无功功率、B相功率因数、C相有功功率、C相无功功率、C相功率因数、电网频率 ⑧APP软件可以设置过压报警开与关、过压报警值、欠压报警开与关、欠压报警值、过流报警开与关、过流报警值、余额不足报警开与关 ⑨APP软件可以给电表设备进行电量充值。 ⑩通过APP可以把设备分享给其他成员,APP软件的操作会实时的同步到电源管理终端 |
1套 |
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四、实训项目
1、钳工基本操作技能实训:
1.划线技能训练;
2.锉削技能训练;
3.锯削技能训练;
4.钻削技能训练;
5.攻、套螺纹技能训练;
6.刮削技能训练。
2、齿轮箱的装配与调整:
1.根据装配图及装配工艺要求,进行拨档机构、齿轮齿条机构、轴承、轴、键、滑移齿轮、花键轴、箱体等的装配与调整。
3、减速器的装配与调整:
1.根据装配图及装配工艺要求,进行同步轮、链轮、锥齿轮、齿轮、轴、箱体等的装配与调整。
4、冲压回转工作台的装配与调整:
1.根据装配图及装配工艺要求,进行曲轴、连杆、滑块、蜗轮蜗杆、四槽槽轮、摩擦轮、轴承、支座等的装配与调整。
5、曲柄及凸轮组合机构的装配与调整:
1.根据装配图及装配工艺要求,进行曲柄连杆,齿轮齿条,凸轮导杆,平行双曲柄等部件的装配与调整。
6、十字滑台的装配与调整:
1.根据装配图要求,进行同步轮、上层滑板、直线导轨、滚珠丝杠、轴承、支座等的装配与调整。
7、摩擦轮与滚道的装配与调整:
1.根据装配图要求,进行滚道、摩擦轮、输出轴、风叶、调节支架、轴承座等的装配与调整。
8、离合器的装配与调整:
1.根据装配图要求,进行离合器的活动端、固定端、操纵杆、支座、轴入轴等的装配与调整。
9、机械传动的安装与调整:
1.带传动机构的装配与调整
2.链传动机构的装配与调整
3.齿轮传动机构的装配与调整
4.同步齿形带的装配与调整
9、机械系统运行与调整:
1.根据总装配图要求,将各单元组装成系统,按要求进行调整,达到预定功能。
10、步进电机参数调整及控制
1.结合步进电机使用手册,完成步进电机步距角及电流参数设置,并编写PLC控制程序。
11、变频器参数调整及控制
2.结合变频器使用手册,完成变频器各主要参数设置,并编写PLC程序对交流电机进行多段调速控制。
12、PLC及触摸屏的软件设计
1.根据机械设备的功能要求,进行PLC、触摸屏程序的编写与调试,完成各模块的自动控制。