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數控機床應用與維修實訓設備
實訓專用設備
1、模擬數控系統：FANUC Oi-TF Plus和FANUC Oi-MF Plus（雙系統）；
（1）位置顯示［POS］：機床坐標、絕對坐標、相對坐標；
（2）程序功能［PROG］：顯示程序功能、檢視、現單節、
次單節、程序編輯［EDIT］、［ALTER］［INSERT］［DELETE］、
自動模式，后臺編輯、程序鎖、程序傳輸功能［F input］、
［F output］；
（3）刀具補正［OFS/SET］：工件移、坐標系、外形補正、
磨耗補正W、MACRO變數設置、公英制單位設置；
（4）系統參數［SYSTEM］：修改參數、傳輸參數、機床參數、系統參數、編輯參數；
（5）地址與數字鍵、輸入、重置［RESET］、［CAN］功能鍵；
（6）異常警報顯示，警報代碼與真機操作錯誤顯示相同例1：X軸過行程顯示“報警”500 OVER TRAVEL：+X，其報警解除的方式，需將X軸移到正常范圍位置，按下［RESET］報警才能解除；
例2：1211 EMG ESTOP，需將急停開關松開，警報才能解除；
注：報警顯示信息，系統會記錄每次報警發生的時間與錯誤代碼；
（7）具備網路RJ45介面資料傳輸功能，可將程序經由網路做傳輸；
2、工業型操作面板與功能（模式選擇鈕功能）
（1）［EDIT］程序編輯模式：編輯修改程序內容；
（2）［DNC］在線加工模式：程序邊傳輸邊加工；
（4）［MDI］ 指令輸入模式：參數設定與臨時輸入程序時使用；
（5）［MPG］ 手輪模式：使用手輪調整；
（6）［JOG］手動進給模式：使用軸向鍵手動進給；
（7）［RAPID］快速移動模式：使用軸向鍵快速移動；
（8）［ZRN］回參考點模式：各個軸回機床參考點；
（9）快速移動調整旋鈕、進給速度調整旋鈕、主軸速度調整旋鈕；
（10）單節忽略［B.D.T］、單步執行［S.B.K］、選擇性停止［M01］、循環啟動［CYCLE START］、循環暫停［FEED HOLD］；
（11）主軸正轉、主軸停止、主軸反轉、冷卻液、工作燈、防護門；
（12）程序保護鎖、緊急停止鈕、刀具換刀鈕；
（13）按鍵式軸向按鈕X+、X－、Y+、Y－、Z+、Z－；
（14）報警指示燈、軸向參考點指示燈；
（15）工業型手輪、手輪速率旋鈕、手輪軸向旋鈕等；
3、數控機床模擬（2種）
3.1、數控車床模擬部分
（1）3D實體建構，臥式車床、自動卡盤、12工位刀塔、自動對刀儀；
（2）機床底座、主軸夾頭、夾爪、刀塔、刀具、尾座、頂尖；
（3）快速移動： X軸20 m/min、Z軸：24m/min；
（4）最大行程/切削速度：X軸:320mm/6m/min、Z軸：650mm/8m/min；
（5）根據工業操作控制面板，控制運行整臺模擬數控機床；
（6）碰撞偵測功能：當主軸未轉動時刀具與材料接觸視
為碰撞。
（7）模擬速度調整：10%、50%、100%、160%、250%、500%；（8）音效開關、系統音量調整；
（9）工件材料設定：最大直徑=250mm、最大長度=450mm；
（10）車床刀具設定：菱形刀(80度、55度、35度)、三
角刀(60度)、螺紋刀、槽刀、圓形刀、鉆頭、桃形刀、圓
鼻刀、中心鉆、絲攻、端面刀。
（11）刀庫裝設：刀具裝卸、修改、刪除；
（12）標準視角：上視(XY)、前視(ZX)、側視(YZ)、立體(ISO)
（13）常用縮放視角：材料范圍、床臺范圍、機械范圍；
（14）自由操作視角：平移、旋轉、放大、縮小；
（15）仿真設計包含切削液噴濺、切削到工件時飛出切屑；
（16）聲音(刀具移動音、切削音效、主軸轉動音、報警音)；
（17）工件尺寸直線測量功能:直徑、厚度、長度；
（18）恢復出廠值功能；
（19）CNC程序本地電腦硬盤和U盤輸入、輸出功能；
3.2、三軸加工中心模擬部分
（1）3D實體建構，立式加工中心、自動夾具、Z軸對刀儀、尋邊器、99工位機械手刀庫；
（2）機床底座、主軸夾頭、刀柄、刀具、刀庫；
（3）快速移動： X軸18m/min、Y軸：18m/min、Z軸：18m/min；
（4）最大行程/切削速度：X軸：830mm/6m/min、Y軸：510mm/6m/min Z軸：690mm/8m/min；
（5）根據工業操作控制面板，控制運行整臺模擬數控機床；
（6）碰撞偵測功能：當主軸未轉動時刀具與材料接觸視
為碰撞；
（7）音效開關、系統音量調整；
（8）模擬速度調整：10%、50%、100%、160%、250%、500%；
（9）最大工件材料設定：長×寬×高：500×310×300mm；
（10）刀具設定：面銑刀、立銑刀、鉆頭、鏜刀、絲攻、
倒角刀、尋邊器、圓鼻刀、中心鉆等；
（11）刀庫裝設：刀具裝卸、修改、刪除；
（12）標準視角：上視(XY)、前視(ZX)、側視(YZ)、立體(ISO)；
（13）常用縮放視角：材料范圍、床臺范圍、機械范圍；
（14）自由操作視角：平移、旋轉、放大、縮小；
（15）仿真設計包含切削液噴濺、切削到工件時飛出切屑；
（16）聲音(刀具移動音、切削音效、主軸轉動音、報警音)；
（17）工件尺寸直線測量功能:直徑、厚度、長度；
（18）恢復出廠值功能；
（19）CNC程序本地電腦硬盤和U盤輸入、輸出功能；
3.3、程序指令（數控車床/三軸加工中心）
（1）G代碼機能：
1）運動指令：G00、G01、G02、G03；
2）暫停時間指令：G04；
3）平面選擇指令：G17、G18、G19；
4）刀具半徑補償指令：G40、G41、G42；
5）刀具長度補償指令：G43；
6）工件尺寸-英制/公制：G20、G21；
7）回機床參考點：G28、G30；
8）進給速率指令：G98、G99 ，主軸轉速指令：G96、G97；
9）工件坐標系：G54、G55、G56、G57、G58、G59；
10）切削循環：G71、G72、G73、G74、G75、G76、G90、G92、G94；
11）鉆孔攻牙循環：G80、G83、G84、G85；
12）最高轉速與坐標指定：G50；
13）精削循環: G70；
14）螺紋切削: G32；
15）支持 G01 軸向直角之自動倒 C 角與倒 R 角；
16）支持 G01 任意夾角之自動倒 C 角與倒 R 角；
17）完整支持 G71 Canned CycleII 多重階級粗切功能；
18）巨集模式呼叫功能: G65、G66、G67；
19）主軸速度變動檢測: G25、G26；
20）可編程數輸入: G10；
21）可變導程螺紋切削: G34；
22）倒角指令設定(參數)；
23）使用小數點的地址省略(參數)；
24）使用G代碼群組設定(參數)；
25）MACRO 巨集程式機能（宏程序）
程式變數 – 區域變數
演算指令 - 加+、 減-、 乘 ×、 除/、SIN、COS、TAN、SQRT 平方值、ABS 絕對值；
條件判斷 - EQ 等于、 NE 不等于、 GT 大于、LT 小于、 GE大于等于、 LE 小于等于；
分歧控制 - (a)無條件分歧 GOTO n、(b)條件分歧 IF [條件式] GOTO n、
（2）M代碼輔助機能
(M00)程序停止、 (M01)選擇性停止、 (M02)程序結束、 (M03)主軸正轉、 (M04)主軸反轉、
(M05)主軸停止、 (M06)加工中心換刀、 (M08)冷卻液開、 (M09)冷卻液關閉、
(M98)調用子程序、 (M99)子程序結束、 (M30)程序結束并返回程序開頭；
4、五軸加工中心數字孿生系統：（1）五軸數控系統部分包含常見的如西門子、華中、海德漢等多個品牌的數控操作系統，三軸數控系統部分包含常見的如FANUC、西門子、廣州數控、華中數控等多種數控操作系統，數控加工中心數字孿生實訓教學軟件通過菜單觸摸選擇操作，可在多種五軸和三軸的數控系統（如西門子、FANUC、廣數、華中等品牌不同型號的加工中心、車床等數控系統）中選擇任何一種系統來進行操作。
（2）數控加工中心實訓軟件上的數控虛擬仿真系統采用桌面VR虛擬仿真+數字孿生技術，能實現數字孿生仿真實訓操作、能夠智能判斷用戶在控制面板上的操作作用到虛擬現實數字孿生場景中，并做出實時智能反應。
（3）數控加工中心實訓軟件集成了自主研發的XR編輯器，支持二次編輯，支持新的數字孿生仿真資源加入，用戶可以對數控加工中心實訓軟件上的三維數字孿生模型、物理屬性參數等進行修改編輯或自行制作。
（4）數控加工中心實訓軟件設備能夠通過網線直接連上互聯網與在線云平臺進行虛擬現實3D仿真資源數據進行同步；在線云平臺還能夠把新功能推送到實訓儀上進行自動升級。
（5）通過數控加工中心實訓軟件，能夠進行數控系統的數字孿生虛實融合實訓操作和考核，數控加工中心實訓軟件支持對加工結果進行自動評分。
（6）數控加工中心實訓軟件支持手工自由編寫指令，同時也支持CAM軟件編程導入指令進行加工。
（7）數控加工中心實訓軟件支持使用尋邊器、探頭、對刀儀等自由操作進行對刀。
（8）數控加工中心實訓軟件支持車銑加工，支持工件在加工中心和車床之間進行流轉加工。
（9）數控加工中心實訓軟件支持NC代碼加工刀路實時預覽，刀路軌跡能按不同的刀具號以顏色區分，快速移動和線性移動指令按實線和虛線區分。
（10）數控加工中心實訓軟件支持對工件的二次加工，支持對工件的掉頭加工或翻面加工。
（11）數控加工中心實訓軟件提供真實的加工聲效，切屑液顯示和材料切削等仿真效果。
5、安全保護：實驗室智慧用電安全控制系統功能要求
智能電源管理系統具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發生故障導致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網與APP和PC端云平臺通訊，沒有網絡的情況下，系統可離線獨立運行。
（1）智能終端：智能電源管理系統以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監控設備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監測三相電壓、電流、功率，功率因數、頻率、電能等參數，液晶觸摸屏監測數值。能監控實驗室電源的故障類型和故障次數；用戶通過刷卡方式請求開啟設備，PC端進行授權之后，設備可啟動使用，PC端可分時預約設備的啟動和停止！設備時間管理包含年月日時間的顯示�？稍O備相應過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定等7大保護功能數值。
（2）手機APP：用電狀態界面實時顯示當前電壓、電流、有無功功率、電能、設備溫度、漏電電流值等；后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等。用戶可進行遠程在線報修，反應設備故障信息，編輯報修情況，后臺可進行遠程維護，及時跟進，以有效解決用戶設備維護。
3）PC端軟件：每個設備狀態信息顯示，具有多個子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶定位跟蹤與信息統計；具有管理員信息修改與權限管理等功能。可一鍵開啟和關閉所有設備，可單獨控制每臺設備的開關！用電數據界面能智能查找近2年用電數據，設置界面能設置限定電能值、負載值、設備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復時間值等。
6、機床電氣線路仿真教學軟件
軟件要求：
軟件以實際工程項目為主線，以施工任務為引領，突出技能訓練；強調職場場景，全部訓練在三維場景下進行；重視教學設計，不同的知識單元含有諸如器材、接線、仿真操作等技能訓練教學模塊。軟件采用三維可視化控制與數據庫技術而制作，具有很強的技術性、職業性、情景性、過程性與互動性。軟件設有操作提示，可供學習者自行仿真訓練。
本系統畫面美觀、導航清楚、操作簡單、實訓單元設置合理、仿真效果突出，具有很強的情境性、過程性、交互性和智能性，是集助教、助學的一款不可多得的仿真軟件。
技術參數：
包含四大實訓項目：CA6140車床、Z37鉆床、M7130磨床、X62W銑床。
（1）CA6140車床
1）實訓內容：車床認知、電路原理、車床壁龕主電線路連接、車床壁龕控制電路連接、車床壁龕外部接線、教學資源。
2）車床認知包括兩部分：車床認知和車床工作
車床認知：展示車床主要組成部分。包括主軸箱、掛輪架、進給箱、刀架、轉盤、縱板箱、縱溜板、橫溜板、尾架、絲杠、光杠、操作手柄。
車床工作：通過點擊仿真車床按鈕來操作車床運行，了解CA6140車床運作原理流程。
3）電路原理：電路圖包括電源保護、電源開關、主軸電動機、短路保護、冷卻泵電動機、刀架快速移動電動機、控制電源變壓及保護、斷電保護、主軸電動機控制、刀架快速移動、冷卻泵控制、信號燈、照明燈。通過點擊動態電路圖了解電路運行過程中的原理。電路圖通電運行的部分進行高亮顯示。
4）車床壁龕主電線路接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。點擊操作提示后，應連線的器件接線點高亮閃爍顯示。同時配備原理圖，連接點對應的原理圖同時高亮閃爍。接線完成圖呈現器件連接完成后效果圖。
5）車床壁龕控制電路接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。點擊操作提示后，應連線的器件接線點高亮閃爍顯示。同時配備原理圖，連接點對應的原理圖同時高亮閃爍。接線完成圖呈現器件連接完成后效果圖。
6）車床壁龕外部接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。點擊操作提示后，應連線的器件接線點高亮閃爍顯示。同時配備原理圖，連接點對應的原理圖同時高亮閃爍。接線完成圖呈現器件連接完成后效果圖。
7）教學資源：CA6140型車床電氣控制線路的安裝與調試的文字教學資源。
（2）Z37鉆床
1）實訓內容：鉆床認知、電路原理、鉆床壁龕主電線路連接、鉆床壁龕控制電路連接、鉆床壁龕外部接線、教學資源。
2）鉆床認知包括兩部分：鉆床認知和鉆床工作
鉆床認知：展示鉆床主要組成部分。包括立內柱、外立柱、底座、搖臂升降絲杠、搖臂、主軸、主軸箱、工作臺。
鉆床工作：通過點擊仿真車鉆按鈕來操作鉆床運行，了解Z37鉆床運作原理流程。
3）電路原理：電路圖包括電源開關、冷卻泵電動機、主軸電動機、搖臂升降電動機、立柱松緊電動機、低壓照明、零壓保護、主軸電動機控制、搖臂升降控制、立柱松緊控制。通過點擊動態電路圖了解電路運行過程中的原理。電路圖通電運行的部分進行高亮顯示。
4）鉆床壁龕主電線路接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。點擊操作提示后，應連線的器件接線點高亮閃爍顯示。同時配備原理圖，連接點對應的原理圖同時高亮閃爍。接線完成圖呈現器件連接完成后效果圖。
5）鉆床壁龕控制電路接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。點擊操作提示后，應連線的器件接線點高亮閃爍顯示。同時配備原理圖，連接點對應的原理圖同時高亮閃爍。接線完成圖呈現器件連接完成后效果圖。
6）鉆床壁龕外部接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。同時配備原理圖，參照原理圖進行連線。
7）教學資源：Z37型車床電氣控制線路的安裝與調試的文字教學資源。
（3）M7130磨床
1）實訓內容：磨床認知、電路原理、磨床壁龕主電線路連接、磨床壁龕控制電路連接、磨床壁龕外部接線、教學資源。
2）磨床認知包括兩部分：磨床認知和磨床工作
磨床認知：展示磨床主要組成部分。包括立柱、照明燈及開關、工作臺、滑座、砂輪架、電磁吸盤。
磨床工作：通過點擊仿真磨床按鈕來操作鉆床運行，了解M7310磨床運作原理流程。
3）電路原理：電路圖包括電源開關及保護、砂輪電動機、冷卻泵電動機、液壓泵電動機、控制電路保護、砂輪控制、液壓泵控制、整流變壓器、整流器、電磁吸盤、照明。通過點擊動態電路圖了解電路運行過程中的原理。電路圖通電運行的部分進行高亮顯示。
4）磨床壁龕主電線路接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。點擊操作提示后，應連線的器件接線點高亮閃爍顯示。同時配備原理圖，連接點對應的原理圖同時高亮閃爍。接線完成圖呈現器件連接完成后效果圖。
5）磨床壁龕控制電路接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。點擊操作提示后，應連線的器件接線點高亮閃爍顯示。同時配備原理圖，連接點對應的原理圖同時高亮閃爍。接線完成圖呈現器件連接完成后效果圖。
6）磨床壁龕外部接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。同時配備原理圖，參照原理圖進行連線。接線完成圖呈現器件連接完成后效果圖。
7）教學資源：M7130型磨床電氣控制線路的安裝與調試的文字教學資源。
（4）X62W銑床
1）實訓內容：銑床認知、電路原理、銑床壁龕主電線路連接、銑床壁龕控制電路連接、銑床壁龕外部接線、教學資源。
2）銑床認知包括兩部分：銑床認知和銑床工作
銑床認知：展示銑床主要組成部分，包括懸梁、床身、軸速旋鈕、刀桿、刀桿掛腳、主軸、工作臺、回轉盤、橫溜板、升降臺、底座。
銑床工作：通過點擊仿真銑床按鈕來操作銑床運行，了解X62W銑床運作原理流程。
3）電路原理：電路圖包括電源開關及保護、主軸電動機、冷卻泵電動機、進給電動機、整流變壓器、整流器、主軸制動、工作臺快速移動、控制照明變壓器、照明、主軸控制、快速進給控制、工作臺進給控制。通過點擊動態電路圖了解電路運行過程中的原理。電路圖通電運行的部分進行高亮顯示。
4）銑床左壁龕主電線路接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。點擊操作提示后，應連線的器件接線點高亮閃爍顯示。同時配備原理圖，連接點對應的原理圖同時高亮閃爍。接線完成圖呈現器件連接完成后效果圖。
5）銑床右壁龕控制電路接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。點擊操作提示后，應連線的器件接線點高亮閃爍顯示。同時配備原理圖，連接點對應的原理圖同時高亮閃爍。接線完成圖呈現器件連接完成后效果圖。
6）銑床壁龕外部接線
實訓內容：接線盒內仿真各種接線器件，可以自由接線。同時配備原理圖，參照原理圖進行連線。接線完成圖呈現器件連接完成后效果圖。
7）教學資源：X62W型銑床電氣控制線路的安裝與調試的文字教學資源。
7、培訓：
1）數字孿生五軸數控加工賽項類的相關技術文件解讀；
2）數字孿生五軸數控加工賽項類的相關軟件安裝；
3）數字孿生五軸數控加工賽項類的理論與實訓；
4）數字孿生五軸數控加工賽項類的賽前培訓。
8、設備配置清單
序號 主要部件 規格 數量 備注
1 模擬機柜體 ≥1550×780×1860mm ≥1臺 表面采用亞光密紋噴塑處理，
底部裝萬向福馬輪并帶調平裝置
2 數控系統操作箱 ≥700×463×160mm ≥1臺
3 數控系統仿真軟件 TF Plus/MF Plus 各≥1套 FANUC 0i系列
4 軟件加密狗 USB ≥1套 正版軟件保護器
5 刀具包 數控車床/加工中心 ≥1套 模擬加工刀具
6 軟件包 數控車床/加工中心 ≥1套 機床仿真
7 訓練機控制器 ≥410×415×175mm ≥1臺 主控器
8 模擬機床顯示器 ≥32英吋顯示器 ≥1臺 分辨率 1920×1080
9 模擬數控系統顯示器 ≥17英吋電容觸摸屏 ≥1臺 分辨率 1024×768
10 機床操作面板 ≥400×250mm ≥1套 工業標準型
11 電子手輪 80型 ≥1只 工業標準型
12 三色報警燈 ≥DC24V ≥1只 工業標準型
13 信息采集器 印刷電路板 ≥1套 工業標準型
14 使用說明書 電子檔 ≥1套 U盤
15 設備總電源 單相三線制 ≥500W ≥AC220V ±10% 50HZ
16 設備重量 210kg
17 包裝尺寸 ≥1650×860×2020mm ≥1臺 木箱
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