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  

武汉华中数控股份有限公司创立于1994年，注册资本1.9869亿元，是国产中、高档数控系统研究和产业化基地，国产数控系统行业首家上市公司。主营业务包括数控系统配套、工业机器人及智能制造、工程职业教育、新能源汽车配套、红外人体测温设备等。 公司是首批国家级创新企业、中国机械工业联合会智能制造分会副理事长单位、中国机床工具工业协会副理事长单位、数控系统分会理事长单位、全国机床数控系统标委会秘书长单位、高档数控系统及其应用产业技术创新战略联盟理事长单位。 公司获得国家科技进步二等奖2项、省部级科技进步和技术发明一等奖8项，有9项产品被评为国家级重点新产品，华中数控系统被列入首批自主创新产品目录。许多党和国家领导人到华中数控考察，对公司坚持产学研结合，发展国家战略产业，给予高度评价。 华中数控拥有一支高素质的员工队伍， 80%员工具有大学学历。公司设立了国家博士后工作站，有十多名博士后在公司从事产品研发。公司经营团队树立了坚定信念和目标：追求卓越，做大做强，把华中数控发展成为世界一流的数控系统研发制造企业。 华中数控具有自主知识产权的数控装置形成了高、中、低三个档次的系列产品，公司在前期技术积累基础上，整合国家重大专项3个课题的研发任务，瞄准国外高档数控系统的最高水平，研制了华中8型系列高档数控系统新产品，已有数千台套与列入国家重大专项的高档数控机床配套应用；具有自主知识产权的数控装置、伺服驱动和电机性能指标达到国际先进水平，自主研制的5轴联动高档数控系统已有数千台在机床、汽车、能源、3C等重点领域成功应用。公司研制的60多种专用数控系统，应用于纺织机械、木工机械、玻璃机械、注塑机械。公司红外热像仪产品已广泛应用于钢铁、能源、化工、医疗等行业。 为解决中国制造业技能型人才的严重短缺，华中数控为全国数千所院校建设了数控、工业机器人、智能制造实训中心，共建相关专业，完成了数十所学校国家示范性数控实训基地建设任务，为各类学校配备数控机床及教学软件数万台套，每年培训相关专业教师数千名！ 国家对数控系统产业给予了前所未有的关注和支持。从国务院关于发展装备制造业的若干意见，到纳入国家中长期发展规划的“高档数控机床与基础制造装备”国家重大专项，以及列入新兴战略产业的高端制造业，数控系统始终占据重中之重的位置。中国已成为世界第一大数控机床消费国和生产国，国产中、高档数控系统替代进口空间巨大。 2011年1月13日，华中数控以良好的业绩和成长性获得政府主管部门认可，成功登陆深圳证券交易所创业板，募集资金7.02亿元，成为数控系统行业首家上市企业，实现企业的历史性飞跃。华中数控的目标是：做世界一流的数控系统企业，用“中国大脑”，装备“中国制造”，装备“世界制造”。2015年中国政府工作报告中提出“制造业是我们的优势产业，要实施制造强国战略，坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展，加快从制造大国转向制造强国”，这是未来十年我国实施制造强国战略的行动纲领。华中数控近年来不断调整市场布局，细化行业需求，加快产品更新，紧跟行业发展趋势和客户实际需求，在中国全面实现制造强国战略的进程中构建自主可控、富有竞争力的智能制造生态系统，服务于制造装备和产品智能化水平提升，为推动两化深度融合、建设制造强国提供基础支撑。

本发明涉及振动能量收集技术领域，具体为一种机床主轴的振动能量收集装置及方法，该装置包括能量收集器、机床主轴、以及主轴箱壳体，所述机床主轴设有固定轴承，所述主轴箱壳体包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁垂直于所述第二侧壁，所述固定轴承的外壁与所述第一侧壁之间设有支撑架，所述第二侧壁与所述支撑架之间设有能量收集器，所述能量收集器通过磁致伸缩材料收集所述机床主轴的振动能量，将振动能量转换成电能，进而可以实现对机床的其他元件供电，节省了部分外部电源的供给，同时不影响机床主轴的正常运行，并有利于振动的传递。

本发明提供了一种考虑结合部刚度的高速加工机床整机结构动态设计方法，其包括以下步骤：步骤1：高速加工机床三维数字化建模；步骤2：机床平面结合部动态参数计算；步骤3：机床导轨结合部动态参数计算；步骤4：高速加工机床整机结构动态特性分析计算；步骤5：高速加工机床整机结构动态设计。采用本发明提供的考虑结合部刚度的高速加工机床整机动态设计方法，能够大幅提高高速加工机床整机结构动力学建模与动态设计精度，缩短设计周期。不仅便于高速加工机床的正向设计，而且提高一次设计成功率。

本发明公开了一种机床多运动轴平行度的检测装置和方法，通 过控制两个或多个平行运动轴组合互补运动后，利用 CCD 检测标定板 上观测点 P 的偏移量来实现多运动轴平行度检测。将 CCD 测量装置固 定在待检测运动轴上，控制待检测运动轴移动至上限位。主运动轴带 动待检测运动轴向下运动使 P 清晰呈现在测量显示系统上。水平移动 标定板使 P 与测量显示系统上的中心基准点 O 重合。主运动轴向上移 动距离 H，待检测运动轴向

本发明公开了一种快速辨识数控机床动力学参数的方法。随着 机床的使用，导致机床的动力学特性会发生改变，从而影响机床的加 工精度和性能。传统的机床动力学研究主要是通过独立安装的振动传 感器获取振动信号，研究机床的动力学特性，此方法导致了测试成本高。为此，本发明提出了一种利用激励状态下获取的电机电流信号辨 识机床的动力学参数的方法。由于是在全闭环的条件下，电机的电流 信号存在输入与输出的一个动态响应过程;运用最小二乘复指数算法 对预处理后的电流信号进行处理，辨识出进给系统的动力学参数，以 此实现快速辨识数

本发明公开了一种基于切削渐变凸台工件的机床激励方法，通过利用刀齿对宽度渐变的凸台型工件进行切削，从而产生脉宽渐变的脉冲力序列以激励机床，其包括：(1)确定工件凸台的渐变宽度，包括窄端宽度 a_nw和大端宽度 a_bw；(2)确定工件凸凸台的长度 a_l(3)根据上述长度和宽度参数加工出凸台工件；(4)根据机床刀齿的转速 n，进给量 a<sub>f</s

本发明公开了一种考虑环境温度的重型机床热变形预测方法，具体为：预测机床内部热源引起的机床热变形量，以及预测机床外部热源引起的机床热变形量，将机床内、外部热源引起的机床热变形量叠加得到机床最终热变形量。在机床外部热源引起的机床热变形量预测中考虑了环境温度引起的时滞热变形误差，在内部热源引起的机床热变形量预测中进行了基于最小二乘原理的多元回归建模。本发明综合了反映重型机床受环境温度非线性滞后影响和内热源影响的共同作用效果，能够实现任意环境条件和加工条件下的热变形误差实时有效预测。

本发明公开了一种考虑环境温度的重型机床热变形预测方法， 具体为：预测机床内部热源引起的机床热变形量，以及预测机床外部热源引起的机床热变形量，将机床内、外部热源引起的机床热变形量 叠加得到机床最终热变形量。在机床外部热源引起的机床热变形量预 测中考虑了环境温度引起的时滞热变形误差，在内部热源引起的机床 热变形量预测中进行了基于最小二乘原理的多元回归建模。本发明综 合了反映重型机床受环境温度非线性滞后影响和内热源影响的共同作 用效果，能够实现任意环境条件和加工条件下的热变形误差实时有效 预测。

本发明公开了一种基于切削渐变凸台工件的机床激励方法，通 过利用刀齿对宽度渐变的凸台型工件进行切削，从而产生脉宽渐变的 脉冲力序列以激励机床，其包括：(1)确定工件凸台的渐变宽度，包括 窄端宽度 anw 和大端宽度 abw；(2)确定工件凸凸台的长度 al(3)根据上 述长度和宽度参数加工出凸台工件；(4)根据机床刀齿的转速 n，进给 量 af 以及背吃刀量 ap，利用刀齿对凸台工件进行切削，刀具和渐变凸 台之间的切削力对机床结构施加脉冲激励信号，从而产生脉冲宽度和 幅值都逐渐增大的脉冲切削力激励机床