型号: YN01 名称: 数控铣床维修实训台 一、设备概述 本实训系统适合机电装置安装与维修、机电技术应用、电气运行与控制、电气技术应用、数控技术应用、机械加工等专业和非机电类专业的必修课程模块、《数控装置维修》、《数控加工技术》或选修课程模块、《机床电路维修》等课程的教学与实训。 二、设备技术参数 1.输入电源：AC380V/50Hz；2.工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度≤85%（25℃） 海拔＜4000m；3.装置容量：＜2.8kVA；4.控制柜外形尺寸：800×400×1600mm ；5.实物小铣床尺寸：750×900×1750mm；6.安全保护：具有漏电保护，漏电动作电流≤30mA，缺相保护，过流、过载、短路保护，安全符合国家标准 三、设备组成及功能 由数控铣床实训台和实物标准工业级铣床等组成，不仅可作为数控铣床电气故障的维修实训系统，也可作为数控铣床的实际加工操作实训系统。它具有数控系统的安装调试、参数设置、故障诊断与维修、数控铣床编程与加工操作等多项功能。1.系统由电气实训柜、全封闭式实物小铣床组成。2.电气实训柜采用铁质亚光密纹喷塑结构，为实验开设更便捷，学生实训更方便，面板分为四个大模块,分别为左上角模块,右上角模块,左下角模块,右下角模块，系统配有故障设置模块（模块应安装在实训台面板的背面），老师通过拨动故障设置按钮开关即可实现相应故障设置，学生便通过排除故障来加深对数控技术系统的了解，背面为机床电气，柜内器件布局与实际机床厂的模式一致。电气柜面板上面装有驱动器、主轴调速变频器、电机驱动器、交流接触器、继电器、保险丝座、断路器、开关电源、接线端子排和走线槽等。3.实物铣床采用铸铁铸造，经过完全退火处理，工业级加工配置，由铸件基座、铸件立柱、铸件主轴箱、工业级滚珠丝杆进给传动系统和辅助装置等组成，XYZ各轴配置有自动润滑油路系统；配有工件冷却系统，具有实际加工能力和工业级加工精度，配有循环冷却系统，可对金属、PVC、有机玻璃等材料进行铣削钻削加工。床身立柱、主轴箱、工作台铸件表面机加工采用铲刮工艺、支持主动部分和从动部分拆装实训，装置由润滑油管、工件冷却系统、底盘（带工具体及水箱）、分油器、防护罩、气弹簧等组成。4.设备采用三相380V交流电源供电，并设有漏电保护器、指示灯指示和保险丝等，具有过载保护、短路保护和漏电保护装置，在电压异常或出现短路情况时自动动作，保护人身和设备安全。5.数控系统: 采用西门子SINUMERIK 808D ADVANCED M总线型数控系统，使用了Sinamics V70 驱动器及Simotics S-1FL6 伺服电动机，采用了Drive Bus 总线技术。6.X、Y、Z轴使用西门子交流总线型伺服电机及驱动器组成，Z轴伺服电机带抱闸装置，运动方向上设有正负限位、参考点等开关，接近式传感器；主轴由变频调速控制。7.实物小铣床由底座、床身、立柱、主轴箱、工件冷却系统、润滑油路系统、进给传动系统和辅助装置等组成，具有实际加工能力，可对金属、PVC、有机玻璃等材料进行铣削加工。1）底座采用铁质亚光密纹喷塑结构，上方设有实物小铣床安装平台，采用铸件结构，表面磨削加工；底座四周设有围边，可接溢出的润滑油和方便清理加工时留下的废屑。2）床身、立柱、主轴箱、工作台等均采用铸件结构，表面机加工和铲刮工艺等，确保机床精度稳定。3）X、Y、Z轴进给传动系统由滚珠丝杠螺母副、滑块移动安装方式、轴承、轴承支座、电机支座、调节块和工作台等组成、XYZ各轴配置有润滑油路系统。4）辅助装置由工件冷却、防护罩、气弹簧等组成。   四、实验项目内容1、主要器件介绍         1.1  SINUMERIK 808D ADVANCED M铣削数控系统  1.2  SINAMICS V70伺服驱动及伺服电机 1.3  主轴变频器及主轴 1.4  冷却电机 1.5  开关电源 2、数控系统认识实验 2.1  认识数控系统操作面板（PPU） 2.2  认识机床控制面板（MCP） 2.3  认识数控系统软件介面 2.4  认识数控系统操作面板接口 2.5  认识伺服驱动器接口   2.6  认识变频主轴系统 2.7  认识数控机床电路 3、数控机床电路的设计与接线实验 3.1  数控铣床维修实践平台部件布局        3.2  电子手轮、限位开关电路设计与接线        3.3  主轴变频器电路设计与接线 3.4  X、Y、Z驱动器电路设计与接线 3.5  冷却电机电路设计与接线 3.6  启动停止电路设计与接线 3.7  手动“加工”实验 4、故障诊断及排除实验  4.1  电源启动故障的排除   4.2  主轴正反转故障的排除        4.3  主轴不可调速故障的排除   4.4  进给轴运行故障的排除        5、参数设置实验 5.1  数控系统参数备份实验        5.2  进给轴参数设定   5.3  PLC编程与监控   五、设备技术参数 1、实验台电气柜参数●实验台采用金属钢板一体柜，电气安装平台与控制器安装平面结构，电气安装平台尺寸：700*600mm●控制器安装平面尺寸：800*500mm;结构坚固●实验台配置4个万向角轮，配置刹车装置，方便移动和固定，电气柜实验台：800×400×1600mm 2、控制器数控系统参数 数控系统：SINUMERIK 808D ADVANCED M总线型数控系统 系统通信协议：Drive Bus 总线技术 具备以太网通信网口，支持网络功能，上位机端远程控制 配备与数控系统操作面板一致的仿真软件 支持5 个进給轴/主轴 8.4彩色显示屏，800x600高清分辨率 PPU和驱动器之间通过总线通讯 精优曲面功能适用于模具加工 具备驱动优化的自动调整功能 摩擦补偿 具备更多软件选项： 具备双向螺距误差补偿 3、机床硬件参数 三轴联动、配置滚珠丝杆●配有冷却系统(G代码控制水泵)●配有电子手轮●伺服驱动器：SINAMICS V70 伺服电机：西门子SIMOTICS S-1FL6 重复定位精度：0.02mm●最大钻孔直径：13mm●最大铣削直径： 13mm●系统分辨率：0.001mm●工作台尺寸：460 ×160mm●X/Y/Z 方向行程：300/175/270mm ●工作台 T 型槽尺寸：12 mm●工作台 T 型槽个数：3●主轴端部至工作台面距离 320mm 工作台面距地面高度 780mm ●主轴锥度：ER20●主轴转速范围：100-24000转/分钟 主轴控制方式：变频器控制●快速移动速度：9000mm/min●主轴电机功率：2.2kw 整套设备功率：2.8kw●使用电压：AC380V/50Hz

型号：YN02 名称：数控车床维修实验台 一、设备简述 实训系统包含数控系统应用、PLC控制、变频调速控制、传感器检测、驱动控制、低压电气控制、机械传动等技术，能进行数控车床的安装、接线、调试等操作。 二、设备主要参数          1.输入电源：二相AC380V±10%  50Hz；          2.装置容量：＜2kVA；          3.外形尺寸：≥800×400×1600mm ；（电气控制柜）；                     ≥1100×700×1200mm（实物车床）； 4.安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准。                 三、设备组成及功能 由电气实训柜、标准工业级小型车床等组成，不仅可作为数控车床电气故障的维修实训系统，也可作为数控车床的实际加工操作实训系统。它具有数控系统的安装调试、参数设置、PLC编程、故障诊断与维修、数控车床编程与加工操作等多项功能。 学生在操作台上进行电气维修方面的实训； 完全采用工业化的器件，开放式结构；模块化结构设计，并设计有电气柜，便于实现数控车床各个环节的实训教学。 加工型数控车床，可对钢、铁、铜、铝、有机玻璃、塑料等材料进行实际车削加工。 实训装置的基本配置及功能 电气实训柜采用铁质亚光密纹喷塑结构，为实验开设更便捷，学生实训更方便，面板分为四个大模块,分别为左上角模块,右上角模块,左下角模块,右下角模块，系统配有故障设置模块（模块应安装在实训台面板的背面），老师通过拨动故障设置按钮开关即可实现相应故障设置，学生便通过排除故障来加深对数控技术系统的了解，背面为机床电气，柜内器件布局与实际机床厂的模式一致。电气柜面板上面装有驱动器、主轴调速变频器、电机驱动器、交流接触器、继电器、保险丝座、断路器、开关电源、接线端子排和走线槽等。 2.系统采用三相AC380V交流电源供电，并设有漏电保护器、指示灯指示和保险丝等，具有过载保护、短路保护和漏电保护装置，在电压异常或出现短路情况时自动动作，保护人身和设备安全。 3.数控系统: SINUMERIK 808D ADVANCED 总线型数控系统。 4.X、Z轴由伺服进电机驱动结构，运动方向上设有正负限位、参考点等开关，采用接近式传感器；主轴由直流无刷电机驱动，变频调速控制。 数控车床 数控车床采用机电一体化设计，具有刚性好、精度稳定，可对钢材、铁、铜等材料进行实际加工，能一次完成复杂零件的圆柱面、圆锥面、圆弧面、内孔及公、英制螺纹等切削。 床身和底座等均为铸件结构设计，提供更高的机床动载刚性，确保机床加工时精度稳定。导轨采用硬导轨，高频淬火；床鞍采用贴塑工艺，寿命长，精度保持性好。 高精度滚珠丝杠通过柔性联轴器与电机直接联结，消除因安装角度误差而对丝杠的影响。 机床安装内、外防护装置，一方面保证机床在切削加工时防止铁屑、冷动液飞溅，保护机床各运动部件的精度和寿命，防止铁屑飞出伤人等；另一方面又可提高机床外观美，使机床造型美观大方、安全，宜人操作。 具备冷却、润滑系统，确保机床加工精度、延长机床使用寿命。 主要参数如下： 床身最大回转直径： 不小于210mm； 刀架上最大回转直径： 不小于80mm； X/Z轴行程： 不小于80mm/290mm； X轴滚珠丝杠： 研磨、C3级、规格1605； Z轴滚珠丝杠： 研磨、C3级、规格2004； 主电机功率： 不小于0.55kW； 主轴转速范围： 100～2500rpm； 主轴卡盘： 不小于φ100； 主轴通孔直径： 不小于20mm； 主轴孔锥度： 莫氏3号； 工作台快速移动速度： 不小于3000mm/min； 最大切削进给速度： 不小于2000mm/min； 定位精度： 不小于0.02mm； 重复定位精度： ±0.015mm； 电动刀架： 四工位电动刀架； 刀杆截面尺寸： 不小于10mm×10mm； 尾架套筒锥度： 莫氏2号； 尾座套筒行程： 不小于60mm； 机床重量： 不小于200kg。 四、基本实训项目 1、主要器件介绍         1.1  SINUMERIK 808D ADVANCED 数控系统      1.2  SINAMICS伺服驱动及伺服电机 1.4  冷却电机 1.5  开关电源 2、数控系统认识实验 2.1 认识数控系统操作面板（PPU） 2.2 认识机床控制面板（MCP） 2.3 认识数控系统软件介面 2.4 认识数控系统操作面板接口 2.5 认识伺服驱动器接口      2.6 认识变频主轴系统 2.7 认识数控机床电路 3、数控机床电路的设计与接线实验 3.1 电路设计、设备安装和电路连接 3.2 机械部件装配与调整 3.3 数控机床的功能调试 3.4 机电联调与故障排除 3.5数控车床机电联调 4、故障诊断及排除实验  4.1 数控车床故障诊断与排除 4.2数控车床几何精度检测 4.3数控车床的程序编制与加工 4.4数控车床编程 4.5数控车床加工 4.6数控机床的保养和维护 5、参数设置实验 5.1  数控系统参数备份实验        5.2  进给轴参数设定   五、设备主要配置清单 表1：基本配置 序号 名  称 主要部件、器件及规格 数量   电气实训柜 ≥800×400×1600mm mm 1套   实物车床 ≥1100×700×1200mm 1台   数控系统 SINUMERIK 808D ADVANCED 总线型数控系统 1套   电机驱动器 Simotics S-1FL6 2套   XZ电机 Simotics S-1FL6 2台   电子手轮 手摇脉冲发生器 1只   主轴系统 主轴电机与主轴调速驱动器 1套   刀架 4工位电动刀架 1套   电器元件 漏电保护器、断路器、继电器、传感器、交流接触器等 1套   PLC PLC控制系统 1套   主轴编码器 主轴测速车螺纹用编码器 1套   链接导线 实训用快速插拔式电气链接导线，检修用工具套件，常用加工用各种刀具 1套  

河南大学采购扫描探针显微镜、热常数分析仪项目（2021-06）项目

南开大学生命科学学院丁丹教授团队牵头，联合南方医科大学南方医院郑磊教授团队、华南理工大学唐本忠院士团队、深圳金准生物医学工程有限公司开展联合攻关,成功研制出新冠病毒IgM/IgG抗体联合检测试剂盒，并已实现量产。 1例（63.9%），IgG阳性138例（87.3%），在151例健康对照及非新冠肺炎疾病中特异性为98.7%。

在煤矿生产过程中，矿井综合机械化采煤手段对煤矿生产勘探资料的要求越来越高，其要求对矿井工作面开采地质条件(如断层、褶皱、破碎带、煤厚变化区、构造应力区等)进行全面了解。常规的地面三维地震勘探只能解决工作面内落差大于 5m 的断层，且在平面上有一定的摆动幅度，而井下需对影响安全高效生产的 2-3m 落差断层等地质异常进行有效探查。本方法利用层析成像原理，结合不同源的 CT 技术，包括地震波 CT、无线电波 CT、直流电法CT 等多种方式实现对工作面内构造及异常的探查。通过对井下工作面双巷间数据采集与处理，获得面内煤层构造物性参数分布图，根据煤岩物性差异特征预测面内地质异常体，能准确地判断其构造形态和空间位置，为生产提供可靠的地质条件分布特征。（1）地震波 CT：利用工作面上、下两条巷道进行数据采集，通常把激发点(采用矿用炸药作为震源)布置在一条巷道，接收点布置在另一条巷道，采用“一发多收、一炮一放”的观测方式进行地震波数据采集。炮点间距通常为 10-50m，接收点距为 5-15m，可根据现场条件适当调整。炸药量宜为 5-20mg，接收可采用三分量检波器。（2）无线电波 CT：工作面走向长度在 1000m 以内时，采用一发一收方式，即多个发射点布置在矿井巷道工作面的一条巷道中，无线电波透视仪接收机的多个接收点布置在另一条相邻巷道中；工作面走向长度在 1000m-2000m 之间时，采用一发双收方式，采用一台无线电波透视仪发射，两个接收机接收；工作面走向长度在 2000m 以上时，采用双发双收方式，且两台无线电波透视仪之间工作间距大于 1000m，每个发射机的发射点所发射的电磁波分别被各自的接收机的接收点接收。发射频率根据工作面倾斜长度可选择 0.158-1.25MHz 之间不同频段进行数据采集。（3）直流电法 CT：探测前的准备是在需要探测区域工作面侧煤帮每 5m 打一深 0.5m 的小眼，并用放炮用的黄泥捣实，以便探测时安装电极，使电极与煤（岩）体接触良好。现场按方案设计位置布置采集系统，测线电极、电缆等准备好后进行测试。使用仪器为并行电法仪采集全电场空间电位值，且在对穿两条巷道中沿侧帮腰线煤壁位置分别布置电法测线，每站测线长度为 315m，64 个电极，每个电极之间为 5m，当探测范围大时，每巷可采集多站测线采集数据。现场数据采集时要求工作面停电。

一种该平衡测试方法包括启动抽油机平衡测试程序,先借助于电流法进行初步的,不太精确的判断,得出抽油机的初始平衡率,这样一旦抽油机严重不平衡时可以马上判断出,不需要进行下一步的判断过程,而虽然通过电流法判断出抽油机的平衡状态但也要进行下一步的电能法判断过程,这样可以更加精确地判断出抽油机的真实平衡状态,避免了采用一种判断方法带来的误差偏差,同时更重要的是,该方法可以在现有电流法检测方法的基础上进行改造即可实现,是对目前平衡率判断方法的重要补充,对我国目前技术装备的改造十分有意义.

主要功能和应用领域 在电子式互感器技术完善过程中，经历了基本原理研究和实用化技术研究两个阶段。在实用化技术进程中，研究、制造、试验部门做了大量工作，相继在宽量程高精度测量技术、耐环境能力及可靠性技术、抗干扰技术等方面取得重要进展，在此基础上进入基于电子式互感器智能变电站的试点应用阶段。 2011年，四川建设了两座220kV智能变电站。在220kV劲松变电站投产试验期间，当利用220kV断路器对空载线路充电时，先后发生了线路充电导致线路纵联电流差动保护误动作和线路充电导致220kV母线电流差动保护误动作。 投线路开关导致基于罗氏线圈的电子式电流互感器产生一个附加动态分量，该附加动态分量上升时间约5ms、峰值达到约5.62A、持续时间约70ms。由附加动态分量波形特征可以看出，该分量特征不同于常见的因开关设备操作引发的输电线路暂态电流的暂态/动态过程。初步分析，该附加分量与电网操作及罗氏线圈原理电子式电流互感器动态响应行为有关。 围绕事件展开的调查表明，此前已有同类事件在国内其它地区发生。各厂家对此现象的认识和处理措施存在差异，国内也未见有开展相关研究工作及开展相关性能测试的报道。 考虑到智能变电站的发展需求、电子式互感器在智能变电站的重要作用、以及继电保护装置误动作带来的严重后果，四川省电力公司决定立项，开展电子式互感器动态响应行为研究，研究影响电子式互感器动态行为的因素和动态响应特性测试方法，研制可完成动态性能测试的装置，研究改善电子式互感器技术性能的方法。 项目能为产业解决的关键问题和实施后可取得的效果 提出电子式互感器附加动态分量概念，揭示了罗氏线圈电子式电流互感器出现附加动态分量的一个原因：解释了罗氏线圈电子式电流互感器出现附加动态分量的原因。 提出了一种检测电子式互感器动态响应行为的方法。该方法是用小步长（200ns—1us）电磁暂态仿真模拟输电线路电流的行波过程和罗氏线圈的暂态行为，用模拟量再现方法检测采集器和合并单元的动态响应，比较仿真一次电流与MU输出电流的差别，确定电子式电流互感器附加动态分量的大小：提出一种检测电子式电流互感器动态响应行为的方法。 研制了《电子式互感器动态响应特性测试系统》。利用该检测平台可以检测电子式互感器的动态响应特性和宽频域范围的信号传变特性，评价电子式互感器的工频信号传递特性、谐波信号传递特性和行波信号传递特性：解决了电子式电流互感器动态响应特性测试和工频信号、谐波信号、行波信号传递特性检测手段问题。 提出利用小步长（200ns—1us）电磁暂态仿真配合《电子式互感器动态响应特性测试系统》组成三相试验系统，检测电子式互感器附加动态分量对继电保护动作行为影响的方法：提出一项新的继电保护装置检测项目，防止因电子式互感器附加动态分量引起继电保护误动作 项目的特色、先进性及技术指标 创新性：提出电子式互感器附加动态分量概念，揭示了罗氏线圈电子式电流互感器出现附加动态分量的一个原因；提出了一种检测电子式互感器动态响应行为的方法。该方法是用小步长（200ns—1us）电磁暂态仿真模拟输电线路电流的行波过程和罗氏线圈的暂态行为，用模拟量再现方法检测采集器和合并单元的动态响应，比较仿真一次电流与MU输出电流的差别，确定电子式电流互感器附加动态分量的大小；研制了《电子式互感器动态响应特性测试系统》。利用该检测平台可以检测电子式互感器的动态响应特性和宽频域范围的信号传变特性，评价电子式互感器的工频信号传递特性、谐波信号传递特性和行波信号传递特性；提出利用小步长（200ns—1us）电磁暂态仿真配合《电子式互感器动态响应特性测试系统》组成三相试验系统，检测电子式互感器附加动态分量对继电保护动作行为影响的方法； 关键技术：电子式互感器建模与小步长电磁暂态仿真技术；快速、高精度D/A转换的实现技术；高精度、宽频带、宽线性范围模拟放大器实现技术； 一种利用改变实验数据流与采集器采样时间差，自动检测电子式互感器附加动态分量最大值的试验方法； 电子式互感器宽频域传递特性自动试验技术；精确到40ns的61850-9-2报文时间检测技术。 总体性能：仿真能力：支持步长为200ns—1us的电磁暂态仿真；模拟量输出能力：通道数：6路，三路用于模拟电子式电流互感器，三路用于模拟电子式电压互感器； D/A转换精度：准16位；D/A转换速率：5M点/s；放大器带宽：DC—400kHz；电压（rms）输出精度：30mV—57V范围内，误差小于0.1%；测量能力：数字量通道数：百兆口，1路；千兆口，1路；模拟量通道数：1路；模拟量采样速率：10M点/s；）模拟量（rms）信号测量精度：30mV—57V，0.1%； 试验、分析功能：工频信号传输延时测量、谐波传变特性测量、行波传变特性测量，电子式互感器动态响应行为测试，动态响应行为对继电保护装置影响实验。

在电子式互感器技术完善过程中，经历了基本原理研究和实用化技术研究两个阶段。在实用化技术进程中，研究、制造、试验部门做了大量工作，相继在宽量程高精度测量技术、耐环境能力及可靠性技术、抗干扰技术等方面取得重要进展，在此基础上进入基于电子式互感器智能变电站的试点应用阶段。 2011年，四川建设了两座220kV智能变电站。在220kV劲松变电站投产试验期间，当利用220kV断路器对空载线路充电时，先后发生了线路充电导致线路纵联电流差动保护误动作和线路充电导致220kV母线电流差动保护误动作。 投线路开关导致基于罗氏线圈的电子式电流互感器产生一个附加动态分量，该附加动态分量上升时间约5ms、峰值达到约5.62A、持续时间约70ms。由附加动态分量波形特征可以看出，该分量特征不同于常见的因开关设备操作引发的输电线路暂态电流的暂态/动态过程。初步分析，该附加分量与电网操作及罗氏线圈原理电子式电流互感器动态响应行为有关。 围绕事件展开的调查表明，此前已有同类事件在国内其它地区发生。各厂家对此现象的认识和处理措施存在差异，国内也未见有开展相关研究工作及开展相关性能测试的报道。 考虑到智能变电站的发展需

本成果涉及一种钢丝绳股中钢丝变形量测试方法及其装置，该钢丝绳股中钢丝变形量测试方法及其装置利用光杠杆及镜面反射的原理，以简单的结构实现放大读取微小的钢丝绳拉伸长度的测量，为人们的试验提供了方便。 在待测钢丝绳的一侧，设有由带有三个支点的平面镜、竖向标尺和望远镜组成的光杠杆；平面镜的两个前支点固定在固定卡盘上，后支点与钢丝绳上的待测点固定连接；该平面镜能够以两个前支点之间的连线为轴转动；该标尺上安装有一个与平面镜相对应的望远镜，可以方便看到镜面上反射的数值，平面镜转到一定角度后再次读取数值，两者相减所得差值即为钢丝绳拉伸后的放大值，利用三角函数公式即可推导出形变的钢丝绳的拉伸长度。

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