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  

实验台用于机械设计、机械基础实验教学，可观察滑动轴承结构、测定径向油膜压力分布、以及摩擦特性。该型实验台具有两个特点： 其一，简支梁结构双瓦下置，可以使轴在动压下向上浮起，这种实验更符合实际工况； 其二，通过测定电动机电流、电压、轴的转速可确定滑动轴承摩擦系数。 该滑动轴承实验台已获得国家发明专利，并获得第三届全国高等学校自制教学仪器设备一等奖。 主要技术参数： ①两轴瓦中心距：260㎜； ②轴瓦主要尺寸：直径φ60㎜，宽度120㎜； ③施加载荷：最大150 kg； ④主轴转速范围：0-1500 rpm； ⑤电动机参数：功率550W，电压220V； ⑥实验台外形尺寸：860㎜x 585㎜ x 1250㎜； ⑦实验台重量：240㎏ 

球盘式摩擦磨损实验机是结合教师科研方向完成的试验台，该装置可以使学生加深对机械设计课中摩擦磨损与润滑概念的理解，了解摩擦磨损试验基本方法，熟悉摩擦学研究方法，掌握相关的测试手段及评价方法。 该装置获得哈尔滨工业大学教学成果一等奖， 主要技术参数如下： ①实验球直径：φ12.7㎜； ②实验盘尺寸：φ12.7㎜x 8mm； ③载荷：10N； ④电动机功率：55ZZYT29W，750rpm； ⑤测试传感器；最大5N； ⑥外廓尺寸：480㎜x 260㎜ x 390㎜； ⑦重量：15kg。

该设备适合机械原理中的机构运动简图测绘与分析实验，齿轮范成原理实验，机械设计中的机器组成及典型机构零部件认识实验，机械系统运动方案及结构分析，还可以用于机构原理和机械设计课程设计。 特点：由多种机械传动机构组成，所有机构直观可视，便于学生观察学习。 主要技术参数如下： ①加工腊制标准样件，模数2齿轮； ②驱动电机功率：370W，电压220V；； ③减速机速比：i=10； ④外廓尺寸：1000㎜x 350㎜x 1100mm； ⑤重量：120kg；

简单介绍： 视野是指当人的头部和眼球不动时，人眼能察觉到的空间范围，通常以角度表示。人的视野范围，在垂直面内，大固定视野为115°，扩大的视野为150°；在水平面内，大固定视野为180°，扩大视野为190°。人眼佳视区上下、左右视野均只有1.5°左右；良好视野范围，位于在垂直面内水平视线以下30°和水平面内零线左、右两侧各15°的范围内；有效视野范围，位于垂直面内水平视线以上25°，以下35°，在水平面内零线左右各35°的视野范围。 在垂直面内，实际上人的自然视线低于水平视线，直立时低15°，放松站立时低30°，放松坐姿时低40°，因此，视野范围在垂直面内的下界限也应随放松坐姿，放松立姿而改变。色觉视野：不同颜色对人眼的剌激不同，所以视野也不同。白色视野大，黄、蓝、红、绿色的视野依次渐小，手台两用视野计用于测定各种彩色和白色的视野范围。 详情介绍： 一、组成与技术规格 1、 一个可以转动的黑色半圆弧。直径480mm，弧长 +90°—— -90°。弧的背面有以中点为0°，左、右分别有10、20、......90°刻度，表示视点位置。 2、 视点：位于在弧上能滑动的装置中。可分别呈现不同大小和颜色。视点直径：10、6、5、3、1.5 mm，颜色：红、黄、绿、蓝及白色。 3、 在弧的中心有一黄色注视点。 4、 固定头部的下巴支架。被试的左或右眼固定于中心位置。 5、 一个与弧同轴的圆盘位于视野计的背面，圆盘上有放视野图纸的装置。并附有记录用的标尺。 6、 视野图纸有以中点为0°，左、右分别标有10、20、......90°的同心圆，并有标有0--360°位置的放射线。随机附视野图纸10张。   二、使用说明 1、 把视野图纸安放在视野计背面圆盘上，学习在图纸上做记录的方法。（记录时与被试反应的左右方位相反，上下方位颠倒）。 2、 主试选择一种某一大小及颜色（如红色）的刺激。 3、 让被试坐在视野计前。被试戴上遮眼罩把左眼遮起来，下巴放在仪器的支架上，用右眼注视正前方的黄色注视点，一定不要转动眼睛。同时用余光注意仪器的半圆弧。如果看到弧上有红色的圆点，或者原来看到了红色后来又消失了，要求立即报告出来。在红点消失前，觉得颜色的色调有何变化，也要及时报告。 4、 主试将视野计的分度肖拔出，转动圆盘，将弧放到0--180°的位置上。然后，将肖插入相应角度位置的孔中，固定圆盘。把弧上滑轮放在被试左边的半个弧靠近中心注视点处，并移动滑轮将红色剌激由内向外慢慢移动。直到被试看不见红色时为止，把这时红色刺激所在的位置用笔记录在视野图纸的相应位置上。然后再把红色刺激从外向中心注视点移动，到被试报告刚刚看到红色时为止，用同样方法作记录。 5、 再按同样的程序，用红色刺激在被试右边的半个弧上实验。但有一点不同，当红色刺激从内向外或从外向内移动的过程中，会产生红色剌激突然消失和再现的现象。把红色突然消失和再现的位置记下来，这就是盲点的位置。 6、 把视野计的弧依次放到45--225°、90--270°、135--315°等位置上，再按上述程序测定红色的视野范围。每做完弧的一个位置休息２分钟。 7、 按上述步骤分别测定黄、绿、蓝、白各色的视野范围，用相应颜色的笔把被试反应位置记在同一张视野图上。 8、 将另一张视野图纸安放在视野计的背面，让被试戴上遮眼罩，用左眼注视中心黄色注视点，按上述同样程序进行测定和记录。 9、 询问被试各彩色从视野中逐渐消失时感到色调有何变化。   三、结果分析 1、 分别在左、右眼视野图纸上将同色调的各点顺次连接起来（如图）。   2、 根据所测各彩色的视野，从大到小排一个顺序。 3、 比较左、右眼彩色视野的异同。 4、 指出盲点在视野及视网膜上的位置，并计算出它的大小。 5、 比较刺激的大小对视野的影响。   五、注意事项 在视野图上做记录要特别注意：当刺激在左边时，所测得的结果应记录在图纸的右边；刺激在右边应记在图纸的左边。因为彩色视野图是表明对人体外部的不同彩色的可见范围，而不是视网膜上不同的彩**域，所以视野图与视网膜上左右部位是相反的，上下部位是颠倒的。

利用大规模集成硅基纳米光量子芯片技术，实现对高维度光量子纠缠体系的高精度和普适化量子调控和量子测量。 （图一）基于硅纳米光波导的大规模集成光量子芯片(可实现对高维量子纠缠体系的高精度、可编程、且任意通用量子操控和量子测量)       集成光学量子芯片技术，基于量子力学基本物理原理，使用半导体微纳加工工艺实现单片集成光波导量子器件（包括单光子源、量子操控和测量光路，以及单光子探测器等），可以实现对量子信息的载体单光子进行处理、计算、传输和存储等。集成光学量子芯片具有集成度高、稳定性高、性能好、体积小、制造成本低等诸多优点。因此，该技术被普遍认为是一种实现光量子信息应用的有效技术手段。      利用硅基纳米光波导技术实现的光量子芯片具有诸多独特优点，例如与传统微电子加工工艺兼容、可集成度高、非线性效用强、以及工作波长与光纤量子通信兼容等。然而，迄今为止光量子芯片的复杂度仅限于小规模的演示，如集成少数马赫-曾德干涉仪对光子态进行简单操控。因此，我们迫切需要扩大集成量子光路的复杂性和功能性，增强其量子信息处理技术的能力，从而推进量子信息技术的应用。       相干且精确地控制复杂量子器件和多维纠缠系统是量子信息科学和技术领域的一项难点。相对于目前普遍采用的二维体系量子技术，高维体系量子技术具有信息容量大、计算效率高、以及抗噪声性强等诸多优点。最近，多维度量子纠缠系统已分别在光子、超导、离子和量子点等物理体系中实现。利用光子的不同自由度，如轨道角动量模式、时域和频域模式等，可以有效编码和处理多维光量子态。然而，实现高保真度、可编程、及任意通用的高维度量子态操控和量子测量，依然面临很多困难和挑战。       针对上述问题，英国布里斯托尔大学、北京大学、丹麦技术大学、德国马普研究所、西班牙光学研究所和波兰科学院的科研人员密切合作，并取得了突破性进展。研究团队提出并实现了一种新型的多路径加载高维量子态方式，即每个光子以量子叠加态的形式同时存在于多条光波导路径，从而实现了一个高达15×15的高维量子纠缠系统。通过可控地激发16个参量四波混频单光子源阵列，可以制备具有任意复系数的高维度量子纠缠态。通过单片集成通用型线性光路，可对高维量子纠缠态进行任意操控和任意测量。因此，该多路径高维量子方案具有任意通用性。与此同时，团队充分利用集成光路的高稳定性和高可控性，实现了高保真度的高维量子纠缠态，如4、8和12维度纠缠态的量子态层析结果分别为96、87% 和 81%保真度，远超其他方式制备的高维量子纠缠态性能。       更重要的是，团队通过硅基纳米光子集成技术，实现了目前集成度最复杂的光量子芯片（图一所示），单片集成550多个光量子元器件，包括16个全同的参量四波混频单光子源阵列、93个光学移相器、122个光束分束器、256个波导交叉结构以及64个光栅耦合器，从而达到对高维量子纠缠体系的高精度、可编程、且任意通用量子操控和量子测量。       研究进一步利用该高维光量子芯片技术，验证高维度量子纠缠系统的强量子纠缠关联特性，包括普适化贝尔不等式和EPR导引不等式等，证明量子物理和经典物理定律的重要区别。例如，对4维度量子纠缠态，实验观察得到了2.867±0.014的贝尔参数，不仅成功违背经典物理定律61.9个标准差，而且超过普通二维纠缠体系的最大可到达值的2.8个标准差。研究还首次实现高维量子系统的贝尔自检测和量子随机放大等新功能，例如，对3维度最大纠缠态和部分纠缠态的自检测保真度约为76%，对14维以下纠缠态均实现了量子随机放大功能。