專利名稱：一種數控機床學習機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種教學實驗設備，具體地說是涉及一種應用在數控技術 教學實驗中的學習機。
背景技術：
制造業是我國國民經濟的主體，社會財富的60%-80%來自于制造業。在經濟 全球化的格局下，市場競爭異常激烈，我國制造業正由跨國公司的加工組裝基 地向世界制造基地轉變。要想實現長期可持續的發展，必須培養和造就一批掌 握先進制造技術的高素質的勞動者和高技能人才，而數控技術是先進制造技術 中最核心的技術之一。
數控技術包括數控手工和自動編程、數控操作、數控加工、數控PMC控制、 數控電氣控制、數控故障診斷和數控維修等。
在學校內特別是高職院校和技校，數控技術的實訓教學一般分為CAD/CAM 實訓、數控仿真實訓、數控加工實訓、數控PMC控制實訓、數控電氣控制實訓 和數控維修實訓等。大多數學校開展的實訓是CAD/CAM實訓、數控仿真實訓、 數控加工實訓。其中CAD/CAM實訓在裝有CAD/C雄軟件的計算機機房進行，主 要內容是零件造型和自動編程。數控仿真實訓在裝有仿真軟件的計算機機房進 行，主要內容是數控手工編程、數控操作和加工仿真。數控加工實訓在配有數 控機床的實訓車間進行，主要內容是數控手動編程、數控操作和數控加工。而 數控PMC控制實訓、數控電氣控制實訓和數控維修實訓很多學校由于沒有針對 性的實訓設備而沒有開展，即使有的話，往往與數控仿真實訓軟件、數控加工 實訓設備不相匹配，難以進行一體化教學，而且現有的數控PMC控制實訓、數 控電氣控制實訓和數控維修實訓設備往往功能單一、占地面積大，安全性能差， 人機設計不科學，遠遠不能滿足學校數控實訓教學和學生學習的要求。
在企業里，針對員工的數控技術培訓與學校里情況大致相似。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種具有多種功能、使用方便、節省占地面積的 數控機床學習機。
為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案
本實用新型包括至少兩個功能層，功能層之間上下疊加放置，其中底層包 括電動機設備和電源控制裝置，頂層包括數控系統、伺服控制裝置、1/0控制裝 置、顯示和面板操作裝置；所述的計算機、伺服控制裝置、1/0控制裝置、顯示和面板操作裝置分別與數控系統的相應端口相連接；所述的電動機設備與伺服 控制裝置相連接。
上述的數控機床學習機由三個功能層組成，功能層之間上下疊加放置；其 中底層包括電動機設備和電源控制裝置，中層為計算機，頂層包括數控系統、 伺服控制裝置、1/0控制裝置、顯示和面板操作裝置。
上述的數控機床學習機由五個功能層組成；其中由下至上，第一層為電源 控制裝置，第二層為電動機設備，第三層為計算機，第四層為伺服控制裝置、 1/0控制裝置，第五層包括數控系統、顯示和面板操作裝置。
上述第二層的電動機設備包括主軸電動機及其編碼器、進給電動機及其編 碼器和輔助電動機。
在電動機設備的電機軸端部均安裝有發光裝置。
上述第五層的面板操作裝置包括機床操作面板、MDI操作面板和外部I/O開關。
采用上述技術方案的本實用新型，數控機床的各個組成部分按功能分層上 下疊加設置，體積緊湊，占地面積小，充分利用了空間。在電動機的電機軸端 部都安裝有發光裝置， 一旦電動機旋轉，發光裝置將發光，便于學習者識別。 本實用新型分層科學，使學生能夠蹲著接線、坐著編程、站著操作。因此，本 實用新型集數控手工和自動編程學習、數控PMC程序編程學習、數控原理學習、 數控連接與調試學習和數控故障診斷與維修學習等多種功能于一身，而且具有 體積緊湊、占地面積小、移動和固定方便、內部結構一目了然、安全可靠，人 機設計科學等優點。


圖l為本實用新型的結構圖2為本實用新型中各組成部分的連接示意圖。
具體實施方式
如圖l、圖2所示，本實用新型包括五個功能層組成，功能層之間上下疊加 放置。由下至上，第一層為電源控制裝置，第二層為電動機設備，上述的電動 機設備包括主軸電動機及其編碼器、進給電動機及其編碼器和輔助電動機，在 電動機設備的電機軸端部均安裝有發光裝置。第三層為計算機，第四層為伺服 控制裝置、1/0控制裝置，第五層包括數控系統、顯示和面板操作裝置，上述的 面板操作裝置包括機床操作面板、MDI操作面板和外部I/O開關。其中，計算機、 伺服控制裝置、1/0控制裝置、顯示器、MDI操作面板分別與數控系統的相應端 口相連接，機床操作面板與I/O控制裝置相連接；主軸電動機及其編碼器和進給電動機及其編碼器與伺服控制裝置相連接，輔助電動機與I/O控制裝置相連 接，電源控制裝置為整個學習機提供電源。
上述數控機床的各個組成部分按功能分層安放在控制柜中，控制柜的每一 層都安裝有帶鎖的玻璃門。安放計算機的層裝有抽拉式裝置。控制柜底部裝有 帶剎車的輪子。
具體地講
第一層為電源控制裝置，主要包括變壓器、接觸器和斷路器、開關電源等
部件，主要為上面四層安放部件提供交流380V、 220V、 200V、 110V和直流24V 電源。為學習者便于接線，可將這些部件傾斜放置。
第二層為電動機設備，包括主軸電動機及其編碼器、進給電動機及其編碼 器和輔助電動機。輔助電動機有潤滑電動機、冷卻電動機、排屑電動機、刀庫 電動機等。當電動機設備高速旋轉時，人的肉眼難以識別，為此在電動機的電 機軸端部都安裝有發光裝置， 一旦電動機旋轉，發光裝置將發光，便于識別。 上述在電動機的電機軸端部安裝發光裝置的技術為本領域普通技術人員所熟知 的技術。在本實用新型中，主軸電動機采用FANUC公司的BiI 3/10000，進給電 動機刀庫電動機都采用FANUC公司的Bis 2/4000，都內置有編碼器，用于速度 反饋。
第三層為計算機，主要用于讓學習者進行數控自動編程、PMC編程和數據的 備份與恢復，安放筆記本電腦，其通過RS232C接口或網絡接口和數控系統連接， 或借助于存儲卡，來傳輸、備份和恢復數據與程序。利用安裝在計算機里的 CAD/CAM軟件可進行自動編程，并傳輸到數控系統進行離線或在線加工仿真；利 用安裝在計算機里的PMC編輯軟件可編寫PMC程序，并傳輸到數控系統，進行 PMC程序的校驗和調試。該層裝有抽拉式裝置，使用時，學習者可方便拉開。
第四層為伺服控制裝置、1/0控制裝置，其中伺服驅動裝置采用FANUC公司 的Bi —體化伺服放大器BiSVSP20/20/40-7.5，控制主軸電動機、進給電動機。 1/0控制裝置為FANUC公司的外部I/0單元，控制潤滑電動機、冷卻電動機、排 屑電動機、刀庫電動機、機床操作面板和外部1/0開關。
第五層包fe數控系統、顯示和面板操作裝置，主要用于讓學習者進行手動 操作，包括數控系統、顯示器、MDI操作面板、機床操作面板和外部I/0開關。 數控系統是該學習機的控制核心，采用FANUC公司的0i Mate-C，其與8.4"彩 色LCD顯示器是一體化部件，位于顯示器后面。MDI操作面板和機床操作面板都 采用FANUC公司的標準面板；外部1/0開關主要有進給軸行程開關、回零開關、 刀具松緊開關，刀庫轉位開關等，采用帶鎖帶燈的按鈕來實現。由于上述功能層的設計，本實用新型可具有以下功能
1、 數控加工程序手工編程學習學習者可以通過MDI操作面板手動編寫數 控加工程序，并進行程序校驗、刀具軌跡和動態圖形仿真。上述的MDI操作面 板指的是一種多文檔界面的操作面板。
2、 數控加工程序自動編程學習學習者可以通過安裝在計算機里的CAD/CAM
軟件自動生成數控加工程序，并傳輸到數控系統進行離線或在線加工仿真。
3、 數控PMC程序編程學習學習者可以通過MDI操作面板編寫PMC程序， 或安裝在計算機里的PMC編輯軟件編寫PMC程序，并傳輸到數控系統，進行PMC 程序的校驗和調試。
4、 數控原理學習學習者可以利用該學習機學習數控機床主軸控制、進給 控制和機床I/O控制等原理。
5、 數控連接與調試學習學習者可以利用該學習機學習數控機床各組成部 分的連接，并進行調試。
6、 數控故障診斷與維修學習學習者可以通過該學習機設置的故障點學習
數控機床的故障診斷與維修技術，以及數據的備份和恢復。
權利要求1、一種數控機床學習機，其特征在于它包括至少兩個功能層，功能層之間上下疊加放置，其中底層包括電動機設備和電源控制裝置，頂層包括數控系統、伺服控制裝置、I/O控制裝置、顯示和面板操作裝置；所述的計算機、伺服控制裝置、I/O控制裝置、顯示和面板操作裝置分別與數控系統的相應端口相連接；所述的電動機設備與伺服控制裝置相連接。
2、 根據權利要求1所述的一種數控機床學習機，其特征在于所述的數控機床學習機由三個功能層組成，功能層之間上下疊加放置；其中底層包括電動機設備和電源控制裝置，中層為計算機，頂層包括數控系統、伺服控制裝置、1/0控制裝置、顯示和面板操作裝置。
3、 根據權利要求l所述的一種數控機床學習機，其特征在于所述的數控 機床學習機由五個功能層組成；其中由下至上，第一層為電源控制裝置，第二 層為電動機設備，第三層為計算機，第四層為伺服控制裝置、1/0控制裝置，第五層包括數控系統、顯示和面板操作裝置。
4、 根據權利要求3所述的一種數控機床學習機，其特征在于所述第二層的電動機設備包括主軸電動機及其編碼器、進給電動機及其編碼器和輔助電動 機。
5、 根據權利要求4所述的一種數控機床學習機，其特征在于在所述電動機設備的電機軸端部均安裝有發光裝置。
6、 根據權利要求3所述的一種數控機床學習機，其特征在于所述第五層的面板操作裝置包括機床操作面板、MDI操作面板和外部I/O開關。
專利摘要本實用新型公開了一種數控機床學習機，它包括至少兩個功能層，功能層之間上下疊加放置，其中底層包括電動機設備和電源控制裝置，頂層包括數控系統、伺服控制裝置、I/O控制裝置、顯示和面板操作裝置；計算機、伺服控制裝置、I/O控制裝置、顯示和面板操作裝置分別與數控系統的相應端口相連接；電動機設備與伺服控制裝置相連接。采用上述技術方案的本實用新型，數控機床的各個組成部分按功能分層上下疊加設置，體積緊湊，占地面積小，充分利用了空間。在電動機的電機軸端部都安裝有發光裝置，一旦電動機旋轉，發光裝置將發光，便于學習者識別。本實用新型分層科學，使學生能夠蹲著接線、坐著編程、站著操作。
文檔編號G09B25/02GK201323021SQ20082023074
公開日2009年10月7日 申請日期2008年12月10日 優先權日2008年12月10日
發明者曹智軍 申請人:曹智軍