SHJXZT-7型机械装调技术综合实训装置(变频+PLC控制)
一、技术性能要求
1.输入电源：单相三线 AC220V±10% 50Hz；
2.PLC: 西门子1200 CPU 1214C DC/DC/DC主机1台
3.触摸屏：人机对话TPC7062Ti、分辨率800*480、1台;
4.工业控制器：4 轴差分脉冲输出；3.5寸彩色液晶屏，分辨率320*240; 1台
5.步进驱动器：雷赛DM542C 2台
6.步进电机:（型号：57BYG250C）2台;
7.三相电机：额定功率 370W，转速1440rpm 1台
8.变频器：I/O 接口：4DI/2DO/2AI，支持USS/MODBUS RTU总线通讯。
9.外形尺寸（实训台）：约为1100mm×700mm×820mm；
10.控制柜：约为620mm×540mm×1250mm；
11.设备重量：500kg
12.安全保护：具有漏电流保护，安全符合国家标准。
二、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/工业控制器、传感器等控制步进电机的旋转来控制数控十字滑台运动，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。另一路变频器驱动三相交流电机通过同步带传动带动变速箱，变速箱分两路输出，其中一路输出带动齿轮分配器驱动减速器和减速型间歇工作台运动，减速器带动冲床实现运动，减速型间歇工作台带动卡盘进行分度运动，冲床冲头在卡盘装夹工件上实现刻线分度。PLC和工业控制器之间通过面板开关进行控制模式切换。
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、工业控制器模块、步进电机驱动模块、电气扩展模块等）、动力源、机械装调对象（机械传动机构、多级变速箱、齿轮分配器、数控十字滑台、减速型间歇回转工作台、冲床机构等）、钳工常用工具、量具等部分组成。
1.实训台：采用铁质双层亚光密纹喷塑结构。机械装调区域采用铸件操作台面，学生可在上面安装和调整各种机械机构。
2.机械传动机构：主要由同步带、链、齿轮、蜗杆等传动机构组成；通过学生在平台上的安装、调整与检测，掌握机械传动机构的装配与调整技能。
3.多级变速箱：具有双轴三级变速输出，其中一轴输出带正反转功能，顶部用透明有机玻璃防护。主要由箱体、齿轮、花键轴、间隔套、键、角接触轴承、深沟球轴承、卡簧、端盖、手动移动换档机构等组成，可完成多级变速箱的装配工艺实训。
4.数控十字滑台：主要由滚珠丝杆、直线导轨、台面、垫块、轴承、支座、端盖等组成。台面采用钢板材料，分上下（X轴、Y轴）两层，两轴动力由步进电机经步进控制器控制，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；能完成直线导轨、滚珠丝杆、数控工作台的装配工艺及精度检测实训。
5.减速器：主要由直齿圆柱齿轮、角接触轴承、深沟球轴承、支架、轴、端盖、键、曲柄等组成。可完成减速器的装配工艺实训。
6.减速型间歇回转工作台：主要由四槽槽轮机构、蜗轮蜗杆、推力球轴承、角接触轴承、自定心卡盘、支架等组成。由多级变速箱经链传动、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；能完成蜗轮蜗杆、四槽槽轮、自定心卡盘装夹、轴承等的装配与调整实训。
7.冲床机构：主要由曲轴、连杆、滑块、支架、刻线冲头、轴承等组成，与间歇回转工作台配合，实现刻线功能动作。可完成冲床机构的装配工艺实训。
8.动力源：配置步进电机控制器、步进电机、交流减速电机、变频器、电源控制箱等，为机械系统提供动力源。电源控制箱带有调速电机电源接口，步进控制器带有步进电机接口、行程开关接口。
9.装调工具：主要有套装工具（34件）、台虎钳、拉马、紫铜棒、冲击套筒、截链器、冲击扳手。套装工具由工具箱、内六角扳手、呆扳手、活动扳手、锉刀、丝锥、铰杠、划规、样冲、锤子、板牙、板牙架、螺丝刀、锯弓、尖嘴钳、老虎钳等组成。
10.常用量具：主要由游标卡尺、宽度角尺、百分表、千分尺、塞尺、水平仪等组成；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。
三、基本配置
1.系统装置配置要求
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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 |
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1 |
实训台 |
实训台外形尺寸：1800mm×700mm×820mm；全钢结构，桌子下方带储存柜，柜子上方和右侧带4个抽屉；
铸铁平板：1100mm×700mm×40mm； |
1台 |
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2 |
电源控制箱 |
电控柜应为优质1.2mm冷轧钢板材质，表面密纹喷塑处理，操作面板应采用斜面视觉设计；
控制箱包括单相漏电断路器、电源指示灯、触摸屏等。
工业控制器，4 轴差分脉冲输出；3.5 寸彩色液晶屏，分辨率 320*240; 触点按键阵列（38 键）；可与 PLC 混合编程 ；USB 接口，系统供电。
外部操作面板1块，具有工作状态液晶显示、工作模式控制、运行和停止控制、运行速度控制控制等功能。
启动、停止、急停、转换开关、信号灯、RJ45接口模块各1个
控制台：620mm×540mm×1250mm。应具有底部工业脚轮，方便移动。 |
1台 |
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3 |
可编程控制器模块 |
西门子S71200 CPU1214C DC/DC/DC主机，内置数字量I/O（14路数字量输入/10路数字量输出）可编程控制器，模拟量2路模拟量输入/2路模拟量输出；集成2个以太网口和配套PLC编程线缆。 |
1台 |
|
4 |
变频器 |
工业变频器1个：额定功率≧1.5 kW，有60秒150 % 过载，I/O 接口：4DI/2DO/2AI，支持USS/MODBUS RTU总线通讯。 |
1台 |
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电机及电机驱动模块 |
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57SHS22-A； |
2套 |
|
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 |
三相交流电机 |
功率：370W；转速：1440rpm。 |
1台 |
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7 |
带传动机构 |
主要配置有：同步带2根、同步带轮4只、键、轴、轴承、支座、端盖、交流减速电机等。 |
1套 |
|
8 |
链传动机构 |
主要配置有：单排链1个、链轮2个、键、轴、轴承、支座、端盖等。 |
1套 |
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9 |
齿轮分配机构 |
主要配置有：6个直齿圆柱齿轮、2个直齿圆锥齿轮、键、轴、轴承、支座、端盖等。 |
1套 |
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10 |
多级变速箱 |
主要配置有：箱体（顶部为有机玻璃、可起到防护作用，又可直接观察箱体内的结构及运行情况）、齿轮（直齿圆柱齿轮6个、滑移齿轮2组）、轴承（7203AC角接触轴承6个、6203-2RZ深沟球轴承5个）、花键轴、间隔套、键、卡簧、端盖、手动换档机构等。 |
1套 |
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11 |
数控工作台 |
主要配置有：步进电机（型号：86BYG350A）2台，滚珠丝杠及螺母2副（长度分别为506mm、356mm；公称直径 20mm；导程 5mm；右旋）、直线导轨4条和滑块6个（长度分460mm、280mm两种；宽度15mm）、工作台面（采用3块厚为20mm的铝合金）、轴承（7202AC角接触轴承4个、6202-2RZ深沟球轴承2个）、轴承座、端盖、垫块、限位开关4个等。 |
1套 |
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12 |
减速器 |
主要配置有：直齿圆柱齿轮4个、轴承（7003AC角接触轴承4个、6003-2LS深沟球轴承4个）、支架、轴、端盖、键等。 |
1套 |
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13 |
减速型间歇回转工作台 |
主要配置有：四槽槽轮、工作台面、自定心卡盘、圆形棒料、蜗轮、蜗杆、键、轴、轴承（51120推力球轴承1个、30203圆锥滚子轴承1个、7002AC角接触轴承8个）、支座、端盖等。 |
1套 |
|
14 |
冲床机构 |
主要配置有：对开曲轴、连杆、滑块、刻线冲头、支架、键、轴、轴承（7002AC角接触轴承2个）等。 |
1套 |
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15 |
配件 |
使用说明书、备用螺丝若干、铜皮若干、调节手柄1个、防锈油2罐 |
1套 |
2.工具、量具配置要求
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序号 |
名称 |
型号及规格 |
数量 |
备注 |
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1 |
内六角扳手 |
9件套六角扳手 |
1套 |
套装工具 |
|
2 |
呆扳手 |
10、12、14、17各1把 |
4把 |
套装工具 |
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3 |
活动扳手 |
8〞 |
1把 |
套装工具 |
|
4 |
整形锉 |
|
6把 |
套装工具 |
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5 |
锉刀 |
平锉、半圆锉、三角锉、圆锉各1个 |
4个 |
套装工具 |
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6 |
划线工具 |
划规（6〞、150mm）1个、划针1个 |
1套 |
套装工具 |
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7 |
样冲 |
|
1个 |
套装工具 |
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8 |
锤子 |
木柄圆头锤、木柄钳工锤各1把 |
2把 |
套装工具 |
|
9 |
螺丝刀套装 |
一字、十字大小各1个 |
4把 |
套装工具 |
|
10 |
锯弓 |
可调式结构 |
1把 |
套装工具 |
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11 |
尖嘴钳 |
|
1把 |
套装工具 |
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12 |
钢丝钳 |
180mm |
1把 |
套装工具 |
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13 |
三角套筒扳手 |
8mm、9mm、10mm |
1把 |
套装工具 |
|
14 |
钢丝刷 |
|
1把 |
套装工具 |
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15 |
铁皮剪 |
|
1把 |
套装工具 |
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16 |
角尺 |
|
1把 |
套装工具 |
|
17 |
直尺 |
|
1把 |
套装工具 |
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18 |
吹塑工具箱 |
|
1个 |
套装工具 |
|
19 |
台虎钳 |
150 |
1个 |
|
|
20 |
外卡簧钳 |
|
1把 |
|
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21 |
拉马 |
|
1个 |
|
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22 |
截链器 |
|
1把 |
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23 |
刮刀 |
|
1把 |
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24 |
游标卡尺 |
测量范围：0～150mm，分度值：0.02mm |
1把 |
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25 |
百分表 |
测量范围：0～10mm,带磁性表座 |
1个 |
|
|
26 |
千分尺 |
测量范围：0～25mm |
1把 |
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27 |
塞尺 |
测量范围：0.02～1.00mm |
1把 |
|
|
28 |
条式水平仪 |
规格：ST150读数值：0.02mm/m |
1个 |
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四、实训项目
项目一：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
项目二：变速箱的装配与调整
根据装配图及装配工艺要求，进行轴承、轴、键、滑移齿轮、箱体等的装配与调整。
项目三：减速器的装配与调整
根据装配图及装配工艺要求，完成减速器的装配与调整。
项目四：冲床机构的装配与调整
根据装配图及装配工艺要求，完成冲床机构的装配与调整。
项目五：减速型间歇回转工作台的装配与调整
根据装配图及装配工艺要求，进行蜗轮蜗杆、四槽槽轮、轴承、支座等的装配与调整。
项目六:数控工作台的装配与调整
根据装配图要求，进行直线导轨、滚珠丝杠、轴承、支座等的装配与调整。
项目七: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
项目八:机械系统运行与调整
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。
项目九:多级变速传动机构装调
项目十:综合传动系统整机装配与定位精度调整
项目十一:滚珠丝杆滑台自动往返实验（步进）
项目十二:工控电机控制实训
1.变频器的认识
2.变频器的参数设定与操作
3.变频器的面板控制
4.变频器的电位器控制
5.变频器的多段速控制
6.三相异步电动机的变频调速
7.步进电机控制系统实训
8.基于PLC、变频器、触摸屏的实训
9.PLC和工业控制器控制模式切换实训。
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