一、產品概述

機械裝調實驗臺依據《高等職業學校專業教學標準》及行業標準，結合各職業院校“機械制造與自動化”、“機電設備安裝與維修”、“機械裝配”、“機械設備裝配與自動控制”、“工程機械運用與維護”等專業的培養目標而研制。通過項目實訓主要培養學生識讀裝配圖和零件圖;機械部件的裝配與調整；電氣控制線路的設計與維修；變頻器、伺服電動機及驅動器、步進電動機及驅動器應用；plc控制程序編寫與調試；機械設備裝調與整機運行等職業能力，提高學生在機械設備、機電設備企業及相關行業一線工藝裝配與實施、機電設備安裝調試和維修、機械設備電氣控制、機械加工質量分析與控制、基層生產管理等崗位的就業能力。

二、功能特點
1. 仿真度高 裝置可模擬真實數控沖床加工零件，通過送料系統、定位系統、沖壓系統以及冷沖壓模具的聯合動作，可對厚度5mm以下鋁板進行精確加工。編程完成后運行即可進行零件自動加工，貼近工業現場實際操作。
2. 實操性強 依據相關國家職業標準、行業標準和崗位要求設置各種實際工作任務，以職業實踐活動為主線，通過“做中學”，真正提高學生的動手技能和就業能力。
3. 模塊化設計 由多種機械部件組成，既可將各部件作為獨立的模塊進行訓練，也可將各部件組成綜合的機械系統進行訓練。
4. 綜合性強 裝置可完成機械設備安裝與調整、電氣設計與線路連接、PLC和觸摸屏程序編寫、機電聯調、裝配精度檢測等典型工作任務，滿足實訓教學、工程培訓及職業競賽的需要。
三、技術性能
a) 輸入電源：三相四線（或三相五線） ～380V±10% 50Hz
b) 工作環境：溫度-10℃～+40℃  相對濕度≤85%（25℃）  海拔＜4000m
c) 裝置容量：＜2.0kVA
d) 外形尺寸：
1100mm×700mm×1500mm（實訓臺）
400mm×700mm×900mm（控制臺）
 800mm ×600mm×1800mm（電氣控制柜）
1200mm×600mm×1500mm （操作臺
e) 安全保護：具有電流型漏電保護，安全符合國家標準。
四、系統組成與功能
1.本裝置主要功能是根據要求自動完成對被加工物料的多模具精確冷沖壓；首先通過電氣控制柜中的PLC控制伺服電機來控制二維送料部件，完成對被加工物料（鋁板）的送料和定位，其次根據運行要求完成轉塔部件中多種模具的更換，并通過定位系統對轉塔進行精確定位；最后利用沖壓系統以及冷沖壓模具的聯合動作對物料進行精密沖壓。
本實訓裝置主要由實訓臺、電氣控制柜（包括電源控制模塊、可編程控制器模塊、變頻器模塊、觸摸屏模塊、步進電機驅動模塊、伺服電機驅動模塊等）、動力源（包括三相交流電機、步進電機、交流伺服電機等）、機械傳動機構、二維送料部件（十字滑臺）、轉塔部件、模具、離合器機構、機械式沖料機構、裝調工具、常用量具、操作臺、型材電腦桌等組成。
2.機械實訓安全教育虛擬仿真軟件：軟件基于C#和JS語言編程設計，用戶自行根據電腦配置選擇不同的交互界面大小，可選流暢畫質，中等畫質，完美畫質等六級畫質等級?？蛇x擇齒輪軸系、蝸桿軸系等十多種軸系機構進行安裝、拆卸、裝配、零部件測量、考核等。零件拆裝的步驟過程中有智能提醒，軟件內的模型均采用3D模型，由3Dmax制作而成，并經過渲染和潤色，使模型看起來與真實部件一般無二，設有非標零件庫、標準零件庫、測量工具庫供拆裝選擇。軟件內配有實驗的目的、步驟、要求等集成的電子實驗考核題及指導書。使用考核功能時，軟件隨機出題供學生回答，當學生答完題目時給出考核分數。本軟件可以進行全方位旋轉、放大、縮小觀看其細節。減速器模塊：系統內置的工具庫(如錘、呆扳手、拉馬、螺絲刀等)用于選擇工具拆卸減速器，零件拆卸后自動擺放整齊。
3.虛擬仿真教學系統
機械實訓安全教育虛擬仿真軟件：本軟件基于unity3d開發，軟件采用三維漫游的形式，可通過鍵盤控制移動，鼠標控制鏡頭方向，設有機械安全距離實驗，機械安全保護裝置實驗、機械安全防護設計基礎考核，實驗進行時，三維漫游畫面采用箭頭與腳印圖案提示移動至實驗位置，機械對象周圍圓圈顯示了工作半徑，實驗過程伴有三維機器人的對話框提醒。
A、機械安全距離實驗內容包括防止上下肢觸及危險區的安全距離實驗（內分2種圍欄高度與開口大?。x擇進入后，鏡頭前彈出GB23821-2009《機械安全防止上下肢觸及危險區的安全距離》要求，錯誤示范：實驗過程為人體進入機械對象工作半徑受到傷害后，血色畫面與語音提醒收到機械傷害，并回至原位并進行下一實驗，最終一步為正確做法。
B、機械安全保護裝置實驗分為安全聯鎖開關、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀等保護裝置實驗，可選類別（安全輸入、安全控制、安全輸出、其他）、生產廠家、產品列表（安全聯鎖開關、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀、安全控制器、安全繼電器、安全護欄）。安裝位置有藍色閃爍框架提醒，實驗流程：選擇安全護欄并安裝、選擇安全連鎖開關（或選擇安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀）并安裝、選擇安全控制器并安裝至電氣控制箱、選擇安全繼電器并安裝至電氣控制箱、點擊電氣控制箱上的啟動按鈕。若進入危險區域時，系統將提示報警音，且機械對象停止工作，選擇電氣控制箱上的復位按鈕可停止。
C、機械安全防護設計基礎考核要求完成機械安全系統的安裝，正確安裝安全護欄、安全聯鎖開關、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀、安全控制器、安全繼電器、24V電源、信號燈及急停按鈕，考核分為十個考核點，部分考核點有3個選項，由學生自由選擇，最終10項考核點選好后，提交確認，系統自動得出總分數以及各考核點的得分情況。
D、軟件須為整體同一平臺，不得以單獨的資源展現。
E、同時為客戶提供本軟件的VR安裝包方便用戶拓展為VR實驗，VR設備及軟件安裝調試不需提供。
機械裝配與鉗工裝配虛擬仿真軟件：本軟件基于unity3d開發，可選6級畫質，設有減速器、軸系結構的設計與虛擬拆裝、常見機械機構設計與仿真，機構資源庫，典型機械機構（汽油機發動機的虛擬拆裝），軟件為一個整體軟件，不能為一個個單獨的資源。
A.減速器設計與虛擬拆裝界面可選渦輪蝸桿圓錐齒輪減速器、二級展開式圓柱齒輪減速器、圓錐圓柱齒輪減速器、同軸式圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、一級圓柱齒輪減速器。
渦輪蝸桿圓錐齒輪減速器：進入軟件后自動播放裝配內容，視頻中各步驟均有文字說明
二級展開式圓柱齒輪減速器：進入軟件后采用視頻的形式播放內容，視頻內容應包含：零件名稱（掃描二維碼可看零部件名稱）、拆裝演示（包含拆卸、裝配）、虛擬拆裝（包含整體、低速軸、中速軸、高速軸、箱蓋、箱座）
圓錐圓柱齒輪減速器、同軸式圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、一級圓柱齒輪減速器：點擊進入后自動跳轉到edrawings界面，模型均為三維模型，通過點擊零部件顯示零部件名稱，可360°全方位旋轉、放大、縮小、平移，同時可通過移動零部件功能，將整個減速器進行拆卸組裝，同時可以選擇主頁按鈕回到減速器最初始的狀態。圓錐齒輪減速器、一級圓柱齒輪減速器增加了插入橫斷面功能，可自由拖動橫斷面觀察減速器內部結構。
B.軸系結構的設計及虛擬拆裝界面可選零件認知、拆裝演示、實戰操作。
1、零件認知：內設斜齒輪、無孔端蓋、聯軸器、聯軸器鍵、軸、齒輪鍵、帶孔端蓋、軸套、深溝球軸承的三維模型與零件名稱，任意零件均可進行360°旋轉
2、拆裝演示：內置2個案例，將鼠標移動到某一零件位置時（底座與軸承座除外），該零件自動放大，并顯示零件名稱，設有拆卸與裝配按鈕，功能由軟件自動完成軸系結構拆卸與裝配。三維場景均可進行360°全方位旋轉、放大、縮小、平移。
3、實戰操作：三維零件整齊擺放于桌面，由學生手動選擇對應的零件并移動至軸系結構上，擺放順序正確且位置正確時零件才能安裝上去，設有重新開始按鈕，方便學生重新進行虛擬實驗。將鼠標移動到某一零件位置時（底座與軸承座除外），該零件自動放大，并顯示零件名稱。
C、常見機械機構設計與仿真可選鉸鏈四桿機構設計與分析、I\II型曲柄搖桿機構設計與分析、偏置曲柄滑塊機構設計與分析、曲柄擺動導桿機構設計與分析、鉸鏈四桿機構軌跡綜合、偏心直動滾子推桿凸輪、對心直動平底推桿凸輪。
1、各個機構應當能輸入相對應的參數，由軟件自動計算參數，并可進行運動仿真和自動繪制曲線圖。
D、機構資源庫可選平面連桿機構11種、凸輪機構5種、齒輪機構6種、傳動機構8種、加緊機構11種、輪系機構6種、其他機構（機械設備模擬）8種
E、汽油機發動機的虛擬拆裝可選曲軸箱裝拆演示、曲軸箱虛擬裝配、配氣系裝拆演示、配氣系虛擬裝配
1、曲軸箱裝拆演示與配氣系裝拆演示均設有拆卸按鈕、裝配按鈕、重新開始、分解觀察按鈕，將鼠標移動到某一零件位置時，該零件自動放大，并顯示零件名稱，功能由軟件自動完成軸系結構拆卸與裝配。使用分解觀察按鈕時，曲軸箱或配氣系三維模型自動展示爆炸圖，可進行360°全方位旋轉、放大、縮小、平移
2、曲軸箱虛擬裝配與配氣系虛擬裝配的三維零件均整齊擺放于桌面，均由學生手動選擇對應的零件并移動至機構上，當擺放順序正確且位置正確時零件才能安裝上去，設有重新開始按鈕，方便學生重新進行虛擬實驗。將鼠標移動到某些零件位置時，自動顯示零件名稱。
8、單片機、plc可編程設計與控制虛擬仿真軟件
本軟件基于unity3d開發，內置任務書與實驗提示，采用三維漫游的形式，可通過鍵盤控制移動，鼠標控制鏡頭方向，鼠標滾輪控制畫面遠近，可360度旋轉，三維墻體上畫有電氣圖。
1.設備元件組裝：根據高亮提示，找到元件控制架，可從元件庫中按電氣元件布局圖拖拽元件安置到元件控制架上，元件庫設有控制面板、開關電源、微型繼電器、PLC、變頻器、步進電機、交流電機、伺服電機、伺服驅動器、步進驅動器、接口板、操作面板、斷路器、伺服電機接口、數顯電壓表，選擇錯誤時有提示。
2.技術指標測量：選擇萬用表檢查伺服電機連接線、帶BOP面板的伺服驅動器，左右按鈕調至歐姆檔，拖拽黑紅表筆分別插入R、S、T、U、V、W、接地相測試阻值，根據高亮提示，在場景中找到電源開關，拖拽電筆或萬用表進行測量電源是否打開。
3）電器元件連接：根據電氣接線圖，連接好電源線、控制線，高亮提示接口，將驅動器、接口板、動力線、伺服電機、編碼器、PLC、繼電器按順序連接好，打開總電源開關、伺服電源開關、故障電路開關后，提示故障代碼，從三項中多選故障原因。
4）參數調整測試：電源合閘進行調速，按任務書要求設置驅動器參數，進行點動控制/模擬量調速/多段調速控制，觀察三維伺服電機運動控制。選擇6條PLC程序選擇任意一種然后進行伺服驅動器模擬量調速，PLC參數可調，設置好驅動器參數，進入三維伺服電機運動控制界面及電氣顯示界面，操作面板設有伺服啟動、低速、中速、高速、伺服停止、扭矩限制、異常重置、正轉/反轉選擇、0-10滑動控制（電氣面板實時顯示數值）。
5）巡視伺服系統口罩機三維虛擬仿真機，觀察其結構，可注入故障點，多選故障原因，進行故障定位，將故障原因與對應的檢測及定位方法連線，選擇正確后進行故障排除，將故障原因與對應的解決方法連線。
6）控制工藝方案，可選點動控制/模擬量調速/多段調速控制的單機模式及聯機模式，調出控制面板，顯示3條生產線運行，進行實時控制，可選點動、低中高速、啟動、停止控制，速度可調，根據控制方案，系統自動得出生產線運行性能優劣，并提交交底記錄。
五、系統基本配置表

序號	名稱		規格	數量	單位	備注
1	實訓臺		鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，40mm厚鑄件平板臺面，桌子下方設有儲存柜，柜子上方設有2個抽屜，尺寸：1100mm×700mm×1500mm	1	臺
2	控制臺		鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌子下方設有儲存柜，柜子上方設有1個抽屜，尺寸：400mm×700mm×900mm	1	臺
3	電氣控制柜	電源控制模塊	由三相電源總開關（帶漏電和短路保護）、三相熔斷器、交流接觸器、熱繼電器、中間繼電器、開關電源、鑰匙開關、急停按鈕、停止啟動按鈕（紅、綠）、系統控制旋鈕開關及指示燈等組成	1	套
4		可編程控制器模塊	西門子S7-200 SMART CPUST40	1	套	二選1
5			三菱FX3U-48MTES/A	1	套
6		觸摸屏模塊	西門子7英寸，TFT真彩，65k色	1	套
7		電機驅動模塊	旋鈕開關、步進電機驅動器 M542、伺服電機驅動器TSTE 15C、隔離變壓器（380V/220V）、三菱FR-E740-0.75k-CHT變頻器	1	套
8	機械 設備 部件	傳動機構	主要包含帶傳動（同步帶、三角帶）、鏈傳動（單排鏈條）、齒輪傳動（直齒圓柱齒輪）等典型傳動機構，	1	套
9		二維送料部件（十字滑臺）	主要由滾珠絲杠螺母副（長度分別為528mm、485mm；公稱直徑20mm；導程5mm；右旋）、直線導軌和滑塊（長度分455mm、335mm兩種；寬度15mm）、工作臺面、軸承（角接觸軸承、深溝球軸承）、軸承座、端蓋、墊塊等組成	1	套
10		轉塔部件	主要由上下八角盤定位銷、上下八角盤定位銷支架、下八角盤下料孔、鏈輪、鏈條、上下八角盤、傳動軸、圓錐滾子軸承、支座、端蓋等組成	1	套
11		模具	采用真實數控模具，含方孔模、圓孔模、腰孔模、三角模4種模具，另包括模具校棒1套	1	套
12		機械式沖料機構	主要由沖床床身、齒輪、端蓋、曲軸、軸瓦、支架、電機座、軸承、卸荷式帶輪裝置等組成	1	套
13		上下八角盤氣動定位模塊	主要由單電控二位五通閥、調壓過濾器、軸桿氣缸、三通、PU氣管、快換接頭、氣泵等組成	1	套
14		離合器機構	主要由支架、軸承、軸套、撥銷、電磁離合器、電磁制動器等組成。	1	套
15	工具	電工工具套件	含數字式萬用表、剝線鉗、尖嘴鉗、斜口鉗、螺絲刀、鑷子、剪刀、電烙鐵、烙鐵架、焊錫絲等	1	套
16		紫銅棒	一頭φ18、一頭φ14和φ30各1根	2	根
17		拉馬		1	件
18		一字螺絲刀	10〞通芯一字螺絲刀	1	把
19		內、外卡簧鉗	直嘴、彎嘴9寸內、外卡簧鉗各1把	4	把
20		橡皮錘、榔頭	圓頭鐵錘（1.5磅）、橡皮錘各1把	1	套
21		扳手組件	9件套內六角扳手；150mm、250mm活動扳手各1把；開口14-17呆扳手1套；開口為7、17梅花組合扳手各1把；M14、M18、M27圓螺母扳手1套	1	套
22		截鏈器	420～530	1	把
23		手輪	外徑100	1	套
24		活動手柄	螺紋為M8	1	套
25	量具	劃線平板	300mm×300mm	1	塊
26		游標卡尺	測量范圍：0～300mm，分度值：0.02mm	1	把
27		深度游標卡尺	測量范圍：0～200mm，分度值：0.02mm	1	把
28		直角尺	200×130×12.5mm	3	把
29		杠桿式百分表	0～0.8mm，分度值：0.01mm；含轉接頭、磁性表座	1	個
30		百分表	0～10mm；含轉接頭、磁性表座	1	個
31		千分尺	0～25mm、25～50mm、50～75mm各1把	3	把
32		鋼直尺	500mm	1	把
33		塞尺	測量范圍：0.02～1.00mm	1	把
34	配件		零件盒、編程電纜、產品配套光盤（軟件、使用手冊、程序等）	1	套
35	機械裝配與鉗工裝配虛擬仿真軟件		采用3D虛擬仿真技術,采用AVI影視播放方式，界面生動美觀、易學易用，可以提高學生學習的興趣，加深學生對知識的理解和運用。通過三維拆卸裝配視頻動畫，生動地展示了變速箱、離合器蝸桿傳動機構、齒輪減速器、間歇回轉工作臺、沖床機構、動力源、送料機構等模塊的拆卸和裝配過程。可實現以下功能： 鉗工裝配技術的基本知識及介紹 鉗工裝配技術主要組成器件的結構及工作原理 變速箱的虛擬拆裝、三維動畫視頻講解演示 離合器蝸桿傳動機構的虛擬拆裝、三維動畫視頻講解演示 齒輪減速器的虛擬拆裝、三維動畫視頻講解演示 間歇回轉工作臺的虛擬拆裝、三維動畫視頻講解演示 沖床機構的虛擬拆裝、三維動畫視頻講解演示 動力源的虛擬拆裝、三維動畫視頻講解演示 送料機構的虛擬拆裝、三維動畫視頻講解演示	1	套
36	電腦桌		用于放置計算機，下方裝有四個帶剎車的萬向輪，尺寸：560mm×600mm×1020mm	1	臺
37	計算機		主流品牌	1	臺	用戶自 備

 六、實訓項目
項目一  機械識圖與裝配工藝的編寫
根據部裝圖和總裝圖，讀懂機械設備的工作原理、裝配關系和技術要求等內容，并編寫裝配工藝。
項目二  二維送料機構的裝配與調整
根據部裝圖、總裝圖及機械設備的功能要求，按照正確的裝配工藝要求，完成二維送料機構的裝配與調整等工作。
項目三  轉塔沖壓機構的裝配與調整
根據部裝圖、總裝圖及機械設備的功能要求，按照正確的裝配工藝要求，完成轉塔沖壓機構的裝配與調整等工作。
項目四  模具的裝配與調整
根據部裝圖、總裝圖及機械設備的功能要求，按照正確的裝配工藝要求，完成沖壓模具的裝配與調整等工作。
項目五  典型傳動機構的裝配與調整
根據部裝圖、總裝圖及機械設備的功能要求，按照正確的裝配工藝要求，完成鏈傳動、帶傳動、齒輪等典型傳動機構的裝配與調整等工作。
項目六  電氣安裝與電路連接
根據電氣圖紙和功能要求，完成機械設備電氣控制系統的器件安裝和電路連接。
項目七  步進電機參數調整及控制
結合步進電機使用手冊，完成步進電機步距角及電流參數設置，并編寫PLC控制程序。
項目八  伺服電機參數調整及控制
結合伺服電機使用手冊，完成伺服電機各主要參數設置，并編寫PLC程序對伺服電機進行精密控制。
項目九  變頻器參數調整及控制
結合變頻器使用手冊，完成變頻器各主要參數設置，并編寫PLC程序對交流電機進行多段調速控制。
項目十  PLC及觸摸屏的軟件設計
根據機械設備的功能要求，進行PLC、觸摸屏程序的編寫與調試，完成各模塊的自動控制。
項目十一  機械設備的調試、運行及試加工
調試運行機械設備，達到規定的工作要求和技術要求，并進行機械設備的試加工。
項目十二、離合器的裝配與調整
根據裝配圖要求，進行離合器的活動端、固定端、操縱桿、支座等的裝配與調整。