一種立式加工中心裝調(diào)修綜合教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計

李亞靜 范緒強

摘 要：數(shù)控機(jī)床裝調(diào)修實訓(xùn)系統(tǒng)是專門為職業(yè)學(xué)校、職業(yè)教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)研制的學(xué)習(xí)及考核設(shè)備。本文介紹的立式加工中心裝調(diào)修綜合教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)，是一套為職業(yè)教育界開發(fā)的全面的實用型人才實訓(xùn)系統(tǒng)。本文著重介紹了該實訓(xùn)系統(tǒng)的布局設(shè)計，理論教學(xué)區(qū)包括教師指導(dǎo)操作平臺和電腦控制中心，其他區(qū)域為學(xué)生實際操作區(qū)，可通過每個區(qū)域中的多媒體顯示查詢終端進(jìn)行操作指導(dǎo)、裝配圖、工藝流程要求等資料的查詢。學(xué)生可輪流在實訓(xùn)系統(tǒng)各個工位上進(jìn)行實際操作學(xué)習(xí)，通過該系統(tǒng)的學(xué)習(xí)得到數(shù)控機(jī)床裝、調(diào)、修、用等全方位的訓(xùn)練。

關(guān)鍵詞：立式加工中心;數(shù)控機(jī)床;實訓(xùn)系統(tǒng)

引言：

立式加工中心裝調(diào)修一體化實訓(xùn)系統(tǒng)是一套用于中、高職院校培養(yǎng)新時代數(shù)控機(jī)床裝、調(diào)、修人才一體化的實訓(xùn)系統(tǒng)。學(xué)生可在該系統(tǒng)上進(jìn)行實訓(xùn)，學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床的裝配過程、拆卸過程、調(diào)整過程、機(jī)械維修過程、實際切削過程、編程、機(jī)床檢驗過程等。合理的布局規(guī)劃對于整個實訓(xùn)系統(tǒng)來說顯得尤為重要，不僅可以讓學(xué)生們在一個集中的空間內(nèi)把重要的理論知識和裝配流程都掌握到，還可以節(jié)省學(xué)生與教師的勞動量。該實訓(xùn)系統(tǒng)按照整體規(guī)劃進(jìn)行布局設(shè)置，由若干個實訓(xùn)區(qū)組成，數(shù)控機(jī)床選用公司名優(yōu)產(chǎn)品VDL850A立式加工中心。

1.實訓(xùn)區(qū)布局規(guī)劃

1.1第一實訓(xùn)區(qū)：立式加工中心及關(guān)鍵功能部件理論教學(xué)區(qū)

該實訓(xùn)區(qū)用于機(jī)床及關(guān)鍵功能部件詳解結(jié)構(gòu)的教學(xué)，配置了VDL850A立式加工中心、斗笠式刀庫單元、刀臂式刀庫單元和主軸單元，學(xué)校還可根據(jù)自身條件設(shè)置各種教具。教師采用立式加工中心三維動漫裝配爆炸圖并配合二維裝配圖，對學(xué)生進(jìn)行立式加工中心結(jié)構(gòu)的講解。從而使學(xué)生了解立式加工中心的具體用途、結(jié)構(gòu)特點等知識，通過理論學(xué)習(xí)并結(jié)合數(shù)控機(jī)床切削的典型零件使學(xué)生對立式加工中心產(chǎn)生興趣。

1.2第二實訓(xùn)區(qū)：刀庫裝配實訓(xùn)區(qū)

該實訓(xùn)區(qū)配置斗笠式刀庫單元和刀臂式刀庫單元（供學(xué)生進(jìn)行刀庫裝配訓(xùn)練及原理演示）。該實訓(xùn)區(qū)域用于培養(yǎng)學(xué)生對立式加工中心刀庫結(jié)構(gòu)、刀庫安裝調(diào)試及精度檢測的實際操作理解。通過刀庫裝配及原理演示，并結(jié)合多媒體終端查詢刀庫二維平面裝配圖、裝配工藝要求，教會學(xué)生識圖、讀圖、認(rèn)知熟悉各種機(jī)械零件，訓(xùn)練實際裝配動手能力，從而掌握立式加工中心刀庫（斗笠式刀庫和刀臂式刀庫）的機(jī)械結(jié)構(gòu)和原理，學(xué)會機(jī)械部分故障的判斷及維修等知識。

1.3第三實訓(xùn)區(qū)：主軸單元裝配實訓(xùn)區(qū)

該實訓(xùn)區(qū)配置VDL850A立式加工中心主軸單元，其中一部分主軸單元供實訓(xùn)學(xué)生進(jìn)行拆裝實訓(xùn)，由于考慮實訓(xùn)課程的重復(fù)性，避免主軸軸承或其它部件在實訓(xùn)過程中過快的損壞，該部分配置的主軸單元為大配合尺寸或采用國產(chǎn)品牌軸承;一部分主軸單元為正常尺寸裝配主軸，供實訓(xùn)學(xué)生進(jìn)行主軸精度檢測。標(biāo)準(zhǔn)主軸單元軸承等零件配合多為過盈配合，為了避免裝配時給軸承增加不當(dāng)負(fù)荷，軸承的安裝會采用熱裝方法。除此之外，裝配工序同拆裝實訓(xùn)用主軸裝配工序一致。該實訓(xùn)區(qū)域用于培養(yǎng)學(xué)生對立式加工中心主軸單元裝配及主軸精度檢測進(jìn)行實際操作理解。主軸單元中包括主軸前后軸承、心軸、軸套、隔套、拉桿、碟簧、各種標(biāo)準(zhǔn)件等，主軸完全裝配完成后，主軸單元可以進(jìn)行跑車實驗，用于主軸單元噪音測試，主軸溫升的測試等。

通過主軸單元裝配訓(xùn)練學(xué)生對主軸單元的安裝過程，可使學(xué)生在主軸單元的實際裝配操作中理解和掌握主軸單元原理和精度檢測方法。

1.4第四實訓(xùn)區(qū)：裸機(jī)裝配實訓(xùn)區(qū)

該實訓(xùn)區(qū)域設(shè)置了VDL850A立式加工中心裸機(jī)。該區(qū)域?qū)嵱?xùn)內(nèi)容包括：機(jī)床絲杠及驅(qū)動裝置的安裝及精度調(diào)整、機(jī)床導(dǎo)軌的安裝及精度調(diào)整、機(jī)床工作臺和十字滑臺的安裝及精度調(diào)整、機(jī)床立柱的安裝及精度調(diào)試檢測等。結(jié)合本公司多年來實際操作經(jīng)驗，通過完善的工藝裝配指導(dǎo)，學(xué)生可掌握具體的立式加工中心裝配方法。

此外，在該區(qū)域放置一個檢驗平臺，檢驗平臺是機(jī)床安裝調(diào)整零件檢驗等不可缺少的工裝。通過指導(dǎo)學(xué)生檢驗零件，檢測部件精度等訓(xùn)練，可使學(xué)生充分理解零件精度和部件總裝后精度的重要性和必要性。

1.5第五實訓(xùn)區(qū)：機(jī)床檢查實訓(xùn)區(qū)

該實訓(xùn)區(qū)域設(shè)置了VDL850A立式加工中心主機(jī)（不含防護(hù)）。此區(qū)域?qū)嵱?xùn)內(nèi)容包括：機(jī)床整機(jī)動態(tài)精度檢測、機(jī)床整機(jī)靜態(tài)精度檢測、機(jī)床激光干涉檢測、機(jī)床球桿儀檢測等。

該實訓(xùn)區(qū)可對數(shù)控機(jī)床整機(jī)進(jìn)行精度調(diào)整、調(diào)試、檢驗實訓(xùn)，通過機(jī)床采用的國家精度檢驗標(biāo)準(zhǔn)（即機(jī)床的合格證）對學(xué)生進(jìn)行機(jī)床實際精度檢驗與驗收的實際操作訓(xùn)練，使學(xué)生充分理解和掌握立式加工中心的結(jié)構(gòu)和精度檢驗原理。

1.6第六實訓(xùn)區(qū)：主機(jī)實驗實訓(xùn)區(qū)

該實訓(xùn)區(qū)設(shè)置了VDL850A立式加工中心主機(jī)，在此區(qū)域可對綜合樣件進(jìn)行試切，同時可實訓(xùn)學(xué)生進(jìn)行數(shù)控機(jī)床整機(jī)編程、切削、試車等操作。通過進(jìn)行零件編程、實際操作銑削、鏜孔、鉆孔、擴(kuò)孔、攻絲等訓(xùn)練，達(dá)到一定熟練程度，使學(xué)生對數(shù)控機(jī)床的零件加工精度和機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)原理有機(jī)的結(jié)合，對立式加工中心的全面知識得到充分掌握。

該實訓(xùn)區(qū)另配有電氣線路配盤安裝實訓(xùn)檢驗功能，學(xué)生通過電氣原理的學(xué)習(xí)，結(jié)合實際進(jìn)行電氣柜線路安裝配盤后，配合相應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)，通過航空插頭對接到該區(qū)的立式加工中心上，形成完整數(shù)控機(jī)床，檢驗學(xué)生電氣部分實訓(xùn)是否合格。

1.7第七實訓(xùn)區(qū)：電氣連接配盤實訓(xùn)區(qū)

該實訓(xùn)區(qū)設(shè)置了VDL850A立式加工中心可移動電氣柜，柜內(nèi)包含正常電柜所有的電氣元件，供學(xué)生對加工中心電氣柜進(jìn)行配盤及拆卸，電盤配盤嚴(yán)格按電氣圖紙要求進(jìn)行。每臺電柜為方便學(xué)生使用，配有成套的CNC系統(tǒng)及操作面板?？梢苿与姎夤駷殡p開門柜體，帶有4個可鎖緊的萬向輪，方便學(xué)生推動;設(shè)有門開關(guān)，起保護(hù)作用;除此之外，可移動電氣柜上安裝熱交換器，供散熱用。機(jī)床與電氣柜之間的連線用航空插頭連接，便于學(xué)生拆卸以及連接。

2.立式加工中心裝調(diào)修綜合教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)的實際應(yīng)用

近年來，隨著技能型人才的需求，裝調(diào)修綜合教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用到職業(yè)院校、技工學(xué)校、職業(yè)教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)。這款實訓(xùn)系統(tǒng)是本公司為某職業(yè)技術(shù)學(xué)院研發(fā)建造的綜合教學(xué)項目，從初始設(shè)計上充分考慮學(xué)院的教學(xué)需求和使用者的學(xué)習(xí)需求，結(jié)合數(shù)控機(jī)床裝配、調(diào)試、維修等技術(shù)領(lǐng)域的特點，依托于本公司強大的機(jī)床制造技術(shù)打造而成，具有實用性強、功能全等特點，從實際應(yīng)用上受到使用者的青睞。

3.結(jié)束語

本文介紹的立式加工中心裝調(diào)修綜合教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)，采用本公司暢銷產(chǎn)品立式加工中心VDL850A為主要學(xué)習(xí)機(jī)型，針對其典型的刀庫、主軸等關(guān)鍵功能部件及數(shù)控機(jī)床裝配、調(diào)試、維修等進(jìn)行全程的教學(xué)和訓(xùn)練，使學(xué)生獲得一通百通的知識要領(lǐng)，獲得直接進(jìn)入社會謀職發(fā)展的強大資本，該系統(tǒng)在實際教學(xué)應(yīng)用中取得了很好的效果。

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