机械设备装调与控制技术实训装置

JGMDTK-1 型机械设备装调与控制技术实训装置

一、 产品概述

本装置依据《高等职业学校专业教学标准》及行业标准，结合各职业院校“机械制造与自动化”、“机电设备安装与维修”、“机械装配”、“机械设备装配与自动控制”、“工程机械运用与维护”等专业的培养目标而研制。通过项目实训主要培养学生识读装配图和零件图 ; 机械部件的装配与调整；电气控制线路的设计与维修；变频器、伺服电动机及驱动器、步进电动机及驱动器应用； PLC 控制程序编写与调试；机械设备装调与整机运行等职业能力，提高学生在机械设备、机电设备企业及相关行业一线工艺装配与实施、机电设备安装调试和维修、机械设备电气控制、机械加工质量分析与控制、基层生产管理等岗位的就业能力。

二、仿真教学软件界面

三、功能特点

1. 仿真度高 装置可模拟真实数控冲床加工零件，通过送料系统、定位系统、冲压系统以及冷冲压模具的联合动作，可对厚度 5mm 以下铝板进行精确加工。编程完成后运行即可进行零件自动加工，贴近工业现场实际操作。

2. 实操性强 依据相关国家职业标准、行业标准和岗位要求设置各种实际工作任务，以职业实践活动为主线，通过“做中学”，真正提高学生的 动手技能和就业 能力。

3. 模块化设计 由多种机械部件组成，既可将各部件作为独立的模块进行训练，也可将各部件组成综合的机械系统进行训练。

4. 综合性强 装置可完成机械设备安装与调整、电气设计与线路连接、 PLC 和触摸屏程序编写、机电联调、装配精度检测等典型工作任务，满足实训教学、工程培训及职业竞赛的需要。

四、技术性能

1. 输入电源：三相四线（或三相五线） ～ 380V±10% 50Hz

2. 工作环境：温度 -10℃ ～ +40℃ 相对湿度≤ 85% （ 25℃ ） 海拔＜ 4000m

3. 装置容量：＜ 2.0kVA

4. 外形尺寸： 1400mm×700mm× 1 45 0 mm （实训台）

800mm ×600mm×1800mm （电气控制柜）

1200mm×6 0 0mm×780mm （ 操作台）

560mm ×600mm×1020mm （电脑桌）

1. 安全保护：具有电流型漏电保护，安全符合国家标准。

五、系统组成与功能

本装置主要功能是根据要求自动完成对被加工物料的多模具精确冷冲压；首先通过电气控制柜中的 PLC 控制伺服电机来控制二维送料部件，完成对被加工物料（铝板）的送料和定位，其次根据运行要求完成转塔部件中多种模具的更换，并通过定位系统对转塔进行精确定位；最后利用冲压系统以及冷冲压模具的联合动作对物料进行精密冲压。

本实训装置主要由实训台、电气控制柜（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、伺服电机驱动模块等）、动力源（包括三相交流电机、步进电机、交流伺服电机等）、机械传动机构、二维送料部件（十字滑台）、转塔部件、模具、离合器机构、机械式冲料机构、装调工具、常用量具、操作台、型材电脑桌等组成。

六 、系统基本配置表

1.实训台

• 规格 ：铁质双层亚光密纹喷塑结构， 40mm 厚铸件平板台面，桌子下方设有储存柜，柜子上方设有 2 个抽屉，

• 尺寸： 1400mm×700mm×1450mm

• 数量 ： 1 台

1. 控制台

   • 规格 ：铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌子下方设有储存柜，柜子上方设有 1 个抽屉，尺寸： 400mm×700mm×900mm

   • 数量 ： 1 台

2. 电气控制柜

   • 电源控制模块 ：由三相电源总开关（带漏电和短路保护）、三相熔断器、交流接触器、热继电器、中间继电器、开关电源、钥匙开关、急停按钮、停止启动按钮（红、绿）、系统控制旋钮开关及指示灯等组成

   • 可编程控制器模块 ：西门子 S7-200 SMART CPUST40

   • 触摸屏模块 ：西门子 7 英寸， TFT 真彩， 65k 色

   • 电机驱动模块 ：旋钮开关、步进电机驱动器 M542 、伺服电机驱动器 TSTE 15C 、隔离变压器（ 380V/220V ）、三菱 FR-E740-0.75k-CHT 变频器

   • 数量 ：各 1 套

3. 机械设备部件

   • 传动机构 ：主要包含带传动（同步带、三角带）、链传动（单排链条）、齿轮传动（直齿圆柱齿轮）等典型传动机构

   • 二维送料部件（十字滑台） ：主要由滚珠丝杠螺母副（长度分别为 528mm 、 485mm ；公称直径 20mm ；导程 5mm ；右旋）、直线导轨和滑块（长度分 455mm 、 335mm 两种；宽度 15mm ）、工作台面、轴承（角接触轴承、深沟球轴承）、轴承座、端盖、垫块等组成

   • 转塔部件 ：主要由上下八角盘定位销、上下八角盘定位销支架、下八角盘下料孔、同步轮、同步带、上下八角盘、传动轴、圆锥滚子轴承、支座、端盖等组成

   • 模具 ：采用真实数控模具，含方孔模、圆孔模、腰孔模、三角模 4 种模具，另包括模具校棒 1 套

   • 机械式冲料机构 ：主要由冲床床身、齿轮、端盖、曲轴、轴瓦、支架、电机座、轴承、卸荷式带轮装置等组成

   • 上下八角盘气动定位模块 ：主要由单电控二位五通阀、调压过滤器、轴杆气缸、三通、 PU 气管、快换接头、气泵等组成

   • 离合器机构 ：主要由支架、轴承、轴套、拨销、电磁离合器、电磁制动器等组成

   • 数量 ：各 1 套

4. 工具

   • 电工工具套件 ：含数字式万用表、剥线钳、尖嘴钳、斜口钳、螺丝刀、镊子、剪刀、电烙铁、烙铁架、焊锡丝等

   • 紫铜棒 ：一头 φ18 、一头 φ14 和 φ30 各 1 根（共 2 根）

   • 拉马 ： 1 件

   • 一字螺丝刀 ： 10 〞通芯一字螺丝刀， 1 把

   • 内、外卡簧钳 ：直嘴、弯嘴 9 寸内、外卡簧钳各 1 把（共 4 把）

   • 橡皮锤、榔头 ：圆头铁锤（ 1.5 磅）、橡皮锤各 1 把（共 1 套）

   • 扳手组件 ： 9 件套内六角扳手； 150mm 、 250mm 活动扳手各 1 把；开口 14-17 呆扳手 1 套；开口为 7 、 17 梅花组合扳手各 1 把； M14 、 M18 、 M27 圆螺母扳手 1 套

   • 截链器 ： 420 ～ 530 ， 1 把

   • 手轮 ：外径 100 ， 1 套

   • 活动手柄 ：螺纹为 M8 ， 1 套

   • 数量 ：除特殊标注外，均为 1 套

5. 量具

   • 划线平板 ： 300mm×300mm ， 1 块

   • 游标卡尺 ：测量范围： 0 ～ 300mm ，分度值： 0.02mm ， 1 把

   • 深度游标卡尺 ：测量范围： 0 ～ 200mm ，分度值： 0.02mm ， 1 把

   • 直角尺 ： 200×130×12.5mm ， 3 把

   • 杠杆式百分表 ： 0 ～ 0.8mm ，分度值： 0.01mm ；含转接头、磁性表座， 1 个

   • 百分表 ： 0 ～ 10mm ；含转接头、磁性表座， 1 个

   • 千分尺 ： 0 ～ 25mm 、 25 ～ 50mm 、 50 ～ 75mm 各 1 把（共 3 把）

   • 钢直尺 ： 500mm ， 1 把

   • 塞尺 ：测量范围： 0.02 ～ 1.00mm ， 1 把

   • 数量 ：除特殊标注外，均为 1 把 / 个

6. 配件

   • 规格 ：零件盒、编程电缆、产品配套光盘（软件、使用手册、程序等）

   • 数量 ： 1 套

7. 机械设备装调与控制技术仿真教学软件

   • 规格 ：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、送料部件（十字滑台）、转塔部件、模具、机械式冲料机构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. 机械设备装调与控制技术的基本知识及介绍

     5. 机械设备装调与控制技术主要组成器件的结构及工作原理

     6. 自动送料部件（十字滑台）的虚拟拆装、三维动画演示，拆卸和装配各 110 步动作。

     7. 转塔部件的虚拟拆装、三维动画演示

     8. 模具的虚拟拆装、三维动画演示，拆卸和装配各 24 步动作

     9. 机械式冲料机构的虚拟拆装、三维动画演示，拆卸和装配各 102 步动作

   • 数量 ： 1 套

8. 电脑桌

   • 规格 ：用于放置计算机，下方装有四个带刹车的万向轮，尺寸： 560mm×600mm×1020mm

   • 数量 ： 1 台

9. 计算机

   • 规格 ：主流品牌

   • 数量 ： 1 台（用户自备）

六、实训项目

项目一 机械识图与装配工艺的编写

根据部装图和总装图，读懂机械设备的工作原理、装配关系和技术要求等内容，并编写装配工艺。

项目二 二维送料机构的装配与调整

根据部装图、总装图及机械设备的功能要求，按照正确的装配工艺要求，完成二维送料机构的 装 配与调整等工作。

项目三 转塔冲压机构的装配与调整

根据部装图、总装图及机械设备的功能要求，按照正确的装配工艺要求，完成转塔冲压机构的 装 配与调整等工作。

项目四 模具的装配与调整

根据部装图、总装图及机械设备的功能要求，按照正确的装配工艺要求，完成冲压模具的 装 配与调整等工作。

项目五 典型传动机构的装配与调整

根据部装图、总装图及机械设备的功能要求，按照正确的装配工艺要求，完成链传动、带传动、齿轮等典型传动机构的 装 配与调整等工作。

项目六 电气安装与电路连接

根据电气图纸和功能要求，完成机械设备电气控制系统的器件安装和电路连接。

项目七 步进电机参数调整及控制

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。

项目八 伺服电机参数调整及控制

结合伺服电机使用手册，完成伺服电机各主要参数设置，并编写 PLC 程序对伺服电机进行精密控制。

项目九 变频器参数调整及控制

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。

项目十 PLC 及触摸屏的软件设计

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。

项目十一 机械设备的调试、运行及试加工

调试运行机械设备，达到规定的工作要求和技术要求，并进行机械设备的试加工。

项目十二、离合器的装配与调整

根据装配图要求，进行离合器的活动端、固定端、操纵杆、支座等的装配与调整。

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