一种教学用模拟镗床的制作方法
专利名称：一种教学用模拟镗床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种教学用模拟设备，特别是涉及一种用于模拟镗床工作过程和镗床电气故障维修并且具有实际镗床外型的教学用模拟镗床。
背景技术：
在我国大力发展机械装备制造业的前景下，机电维修技能型人才需求旺盛。为了满足市场人才的需求，服务经济和社会的发展，提高人才的技能水平，提供一种必备的镗床教学设备，为开展理实一体化教学、维修技能实训和职业资格鉴定提供设备的保障。在镗床设备故障诊断与维修技能实训中，采用真实的镗床体积大、重量重、不易搬移、维护量大、操作繁锁且成本高等缺点一直是学校和培训机构的困惑。
实用新型内容本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种能模拟镗床的工作过程并具有与实际镗床电气控制相同的教学用模拟镗床。本实用新型采用的技术方案是一种教学用模拟镗床，由床身框架、底座、立柱、主轴箱、横向移动工作台、纵向移动工作台、X^轴运动机构、电气控制柜、万向轮、主轴运动机构和限位开关组成；其特征在于主轴箱通过Z轴运动机构安装在立柱正面，横向移动工作台通过X轴运动机构安装在底座上，纵向移动工作台通过Y轴运动机构安装在横向移动工作台上方，立柱反面安装电器控制柜，床身框架底部安装万向轮。所述的XYZ轴运动机构由电机、皮带轮、与移动方向平行的丝杆、与丝杆配合的螺母、轴承组成；其中电机通过皮带轮带动丝杆在XYZ轴平行方向移动，丝杆通过两端轴承固定，主轴箱、横向移动工作台和纵向移动工作台安装在螺母上，丝杆与安装在主轴箱、横向移动工作台、纵向移动工作台上的螺母配合，分别通过螺母带动主轴箱、横向移动工作台和纵向移动工作台进行Z轴、X轴和Y轴方向的移动。所述的主轴箱内安装主轴运动机构，并由电机、联轴器和主轴组成；具体结构为电机通过联轴器带动主轴运动。所述的XYZ轴在每个运动方向上设有二个限位开关。所述的主轴箱的面板上安装有轴选信号手柄、轴正轴负手柄、主轴控制按钮、星三角转换手柄、主轴制动手柄、主轴冲动手柄以及与各个手柄相配合的位置开关；其中轴选信号手柄通过与之相配合的位置开关分别控制XYZ轴方向的电机驱动，轴正轴负手柄分别通过与之相配合的位置开关控制XH轴方向的电机的正向、负向移动，进而带动工作台正向、 负向移动；星三角转换手柄通过与之相配合的位置开关控制主轴电机的星三角转换；主轴制动手柄和主轴冲动手柄分别通过与之相配合的位置开关控制主轴电机的主轴制动和主轴冲动；主轴控制按钮直接控制主轴电机的正转、反转、停止、冲动正转、冲动反转；主轴电机的电气控制与变频器输出相连，通过调节变频器的参数，调节主轴电机的旋转速度。
3[0011]本实用新型可解决的技术问题是用模拟镗床替代实际镗床满足维修电工职业资格技能鉴定；采用最短的机械传动副实现主轴传动，主轴电机的旋转与镗床主轴旋转同步， 并采用变频器实现镗床主轴电机的变速功能；操作手柄与组合开关配合实现进合部分XYZ 轴三个方向的移动，用简单的机械传动模拟实际镗床的机构运动。
图1为本实用新型一种教学用模拟镗床结构示意图；图2为本实用新型一种教学用模拟镗床XYZ轴运动机构示意图；图3为本实用新型一种教学用模拟镗床主轴运动机构示意图；图4为本实用新型一种教学用模拟镗床操作手柄示意图。图5为本实用新型一种教学用模拟镗床XYZ轴电机控制原理图。图6为本实用新型一种教学用模拟镗床主轴电机控制原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一种教学用模拟镗床，由床身框架1、底座2、立柱3、主轴箱4、横向移动工作台5、纵向移动工作台6、X^轴运动机构7、电气控制柜8、万向轮9、主轴运动机构10和限位开关11组成；主轴箱4通过Z轴运动机构7安装在立柱3正面，横向移动工作台5通过X轴运动机构7安装在底座2上，纵向移动工作台6通过Y轴运动机构7 安装在横向移动工作台5上方，立柱3反面安装电器控制柜8，床身框架1底部安装万向轮 9，主轴箱4、横向移动工作台5和纵向移动工作台6上分别设置有限位开关11，用于在XYZ 轴运动时正负极限控制。如图2所示，X^轴运动机构由电机111、皮带轮12、与移动方向平行的丝杆13、 与丝杆配合的螺母14、轴承15组成；其中电机111通过皮带轮12带动丝杆13在XYZ轴平行方向移动，丝杆13通过两端轴承15固定，主轴箱、横向移动工作台和纵向移动工作台安装在螺母14上，丝杆13与安装在主轴箱、横向移动工作台、纵向移动工作台上的螺母14配合，分别通过螺母14带动主轴箱、横向移动工作台和纵向移动工作台进行Z轴、X轴和Y轴方向的移动。如图3所示，主轴箱4内安装主轴运动机构10，并由电机16、联轴器17和主轴18 组成；具体结构为电机16通过联轴器17带动主轴18旋转，进而带动刀柄旋转。如图4、5、6所示，工作台的移动通过轴选信号手柄19确定XYZ轴三个方向，即旋转轴选信号手柄19以定位CTZ轴三个方向中的某一方向，每定在一个方向上，与之配合的位置开关20受轴选信号手柄19的推压便选定相应的轴方向信号，驱动相应控制电路及控制电机，实现轴的选择；每个工作台由轴正轴负手柄21控制正向和负向移动，轴正轴负手柄21有两个方向，定位在某一方向，与之配合的位置开关22受轴正轴负手柄21的推压便能控制相关的电路，控制XH轴方向的电机的正向、负向移动，进而带动工作台正向、负向移动。控制主轴电机星三角转换手柄对，通过推压和与之相配合的位置组合开关25，驱动控制电路，实现主轴电机星三角转换动作；控制主轴制动手柄沈和主轴冲动手柄观，分别通过推压和与之相配合的位置组合开关27、29，接通主轴制动和主轴冲动控制电路，完成
4主轴制动和主轴冲动的动作；主轴控制按钮幻直接控制主轴电机的正转、反转、停止、冲动正转、冲动反转；主轴电机的电气控制与变频器30输出相连，通过调节变频器30的参数，调节主轴电机的旋转速度； 本实用新型优点是能够模拟镗床的工作过程，具有重量轻、操作简单、安装方便、 无污染、成本比实际镗床省80%等特点。
权利要求1.一种教学用模拟镗床，由床身框架、底座、立柱、主轴箱、横向移动工作台、纵向移动工作台、X^轴运动机构、电气控制柜、万向轮、主轴运动机构和限位开关组成；其特征在于主轴箱通过Z轴运动机构安装在立柱正面，横向移动工作台通过X轴运动机构安装在底座上，纵向移动工作台通过Y轴运动机构安装在横向移动工作台上方，床身框架底部安装万向轮。
2.根据权利要求1所述的一种教学用模拟镗床，其特征在于所述的XYZ轴运动机构由电机、皮带轮、与移动方向平行的丝杆、与丝杆配合的螺母、轴承组成；其中电机通过皮带轮带动丝杆在CTZ轴平行方向移动，丝杆通过两端轴承固定，主轴箱、横向移动工作台和纵向移动工作台安装在螺母上，丝杆与安装在主轴箱、横向移动工作台、纵向移动工作台上的螺母配合。
3.根据权利要求1所述的一种教学用模拟镗床，其特征在于所述的主轴箱内安装主轴运动机构，并由电机、联轴器和主轴组成；具体结构为电机通过联轴器带动主轴运动。
4.根据权利要求1所述的一种教学用模拟镗床，其特征在于所述的主轴箱的面板上安装有轴选信号手柄、轴正轴负手柄、主轴控制按钮、星三角转换手柄、主轴制动手柄、主轴冲动手柄以及与各个手柄相配合的位置开关；其中轴选信号手柄通过与之相配合的位置开关分别控制XYZ轴方向的电机驱动，轴正轴负手柄分别通过与之相配合的位置开关控制 XH轴方向的电机的正向、负向移动；星三角转换手柄通过与之相配合的位置开关控制主轴电机的星三角转换；主轴制动手柄和主轴冲动手柄分别通过与之相配合的位置开关控制主轴电机的主轴制动和主轴冲动；主轴控制按钮直接控制主轴电机的正转、反转、停止、冲动正转、冲动反转；主轴电机的电气控制与变频器输出相连。
专利摘要本实用新型涉及一种教学用模拟镗床，特别是涉及一种教学用模拟镗床，其特征在于主轴箱通过Z轴运动机构安装在立柱正面，横向移动工作台通过X轴运动机构安装在底座上，纵向移动工作台通过Y轴运动机构安装在横向移动工作台上方，主轴箱内安装主轴运动机构；主轴箱的面板上安装有轴选信号手柄、轴正轴负手柄、主轴控制按钮、星三角转换手柄、主轴制动手柄、主轴冲动手柄以及与各个手柄相配合的位置开关；本实用新型采用最短的机械传动副实现主轴传动，并采用变频器实现镗床主轴电机的变速功能；操作手柄与组合开关配合实现进合部分XYZ轴三个方向的移动，用简单的机械传动模拟实际镗床的机构运动。
文档编号G09B25/02GK202008776SQ20112012099
公开日2011年10月12日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者严俊兴, 侯宁, 张存亮, 方群, 杨勇, 杨鸣, 邬玉晶 申请人:无锡市广播电视大学
技术领域：
本实用新型涉及一种教学用模拟设备，特别是涉及一种用于模拟镗床工作过程和镗床电气故障维修并且具有实际镗床外型的教学用模拟镗床。
背景技术：
在我国大力发展机械装备制造业的前景下，机电维修技能型人才需求旺盛。为了满足市场人才的需求，服务经济和社会的发展，提高人才的技能水平，提供一种必备的镗床教学设备，为开展理实一体化教学、维修技能实训和职业资格鉴定提供设备的保障。在镗床设备故障诊断与维修技能实训中，采用真实的镗床体积大、重量重、不易搬移、维护量大、操作繁锁且成本高等缺点一直是学校和培训机构的困惑。
实用新型内容本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种能模拟镗床的工作过程并具有与实际镗床电气控制相同的教学用模拟镗床。本实用新型采用的技术方案是一种教学用模拟镗床，由床身框架、底座、立柱、主轴箱、横向移动工作台、纵向移动工作台、X^轴运动机构、电气控制柜、万向轮、主轴运动机构和限位开关组成；其特征在于主轴箱通过Z轴运动机构安装在立柱正面，横向移动工作台通过X轴运动机构安装在底座上，纵向移动工作台通过Y轴运动机构安装在横向移动工作台上方，立柱反面安装电器控制柜，床身框架底部安装万向轮。所述的XYZ轴运动机构由电机、皮带轮、与移动方向平行的丝杆、与丝杆配合的螺母、轴承组成；其中电机通过皮带轮带动丝杆在XYZ轴平行方向移动，丝杆通过两端轴承固定，主轴箱、横向移动工作台和纵向移动工作台安装在螺母上，丝杆与安装在主轴箱、横向移动工作台、纵向移动工作台上的螺母配合，分别通过螺母带动主轴箱、横向移动工作台和纵向移动工作台进行Z轴、X轴和Y轴方向的移动。所述的主轴箱内安装主轴运动机构，并由电机、联轴器和主轴组成；具体结构为电机通过联轴器带动主轴运动。所述的XYZ轴在每个运动方向上设有二个限位开关。所述的主轴箱的面板上安装有轴选信号手柄、轴正轴负手柄、主轴控制按钮、星三角转换手柄、主轴制动手柄、主轴冲动手柄以及与各个手柄相配合的位置开关；其中轴选信号手柄通过与之相配合的位置开关分别控制XYZ轴方向的电机驱动，轴正轴负手柄分别通过与之相配合的位置开关控制XH轴方向的电机的正向、负向移动，进而带动工作台正向、 负向移动；星三角转换手柄通过与之相配合的位置开关控制主轴电机的星三角转换；主轴制动手柄和主轴冲动手柄分别通过与之相配合的位置开关控制主轴电机的主轴制动和主轴冲动；主轴控制按钮直接控制主轴电机的正转、反转、停止、冲动正转、冲动反转；主轴电机的电气控制与变频器输出相连，通过调节变频器的参数，调节主轴电机的旋转速度。
3[0011]本实用新型可解决的技术问题是用模拟镗床替代实际镗床满足维修电工职业资格技能鉴定；采用最短的机械传动副实现主轴传动，主轴电机的旋转与镗床主轴旋转同步， 并采用变频器实现镗床主轴电机的变速功能；操作手柄与组合开关配合实现进合部分XYZ 轴三个方向的移动，用简单的机械传动模拟实际镗床的机构运动。
图1为本实用新型一种教学用模拟镗床结构示意图；图2为本实用新型一种教学用模拟镗床XYZ轴运动机构示意图；图3为本实用新型一种教学用模拟镗床主轴运动机构示意图；图4为本实用新型一种教学用模拟镗床操作手柄示意图。图5为本实用新型一种教学用模拟镗床XYZ轴电机控制原理图。图6为本实用新型一种教学用模拟镗床主轴电机控制原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一种教学用模拟镗床，由床身框架1、底座2、立柱3、主轴箱4、横向移动工作台5、纵向移动工作台6、X^轴运动机构7、电气控制柜8、万向轮9、主轴运动机构10和限位开关11组成；主轴箱4通过Z轴运动机构7安装在立柱3正面，横向移动工作台5通过X轴运动机构7安装在底座2上，纵向移动工作台6通过Y轴运动机构7 安装在横向移动工作台5上方，立柱3反面安装电器控制柜8，床身框架1底部安装万向轮 9，主轴箱4、横向移动工作台5和纵向移动工作台6上分别设置有限位开关11，用于在XYZ 轴运动时正负极限控制。如图2所示，X^轴运动机构由电机111、皮带轮12、与移动方向平行的丝杆13、 与丝杆配合的螺母14、轴承15组成；其中电机111通过皮带轮12带动丝杆13在XYZ轴平行方向移动，丝杆13通过两端轴承15固定，主轴箱、横向移动工作台和纵向移动工作台安装在螺母14上，丝杆13与安装在主轴箱、横向移动工作台、纵向移动工作台上的螺母14配合，分别通过螺母14带动主轴箱、横向移动工作台和纵向移动工作台进行Z轴、X轴和Y轴方向的移动。如图3所示，主轴箱4内安装主轴运动机构10，并由电机16、联轴器17和主轴18 组成；具体结构为电机16通过联轴器17带动主轴18旋转，进而带动刀柄旋转。如图4、5、6所示，工作台的移动通过轴选信号手柄19确定XYZ轴三个方向，即旋转轴选信号手柄19以定位CTZ轴三个方向中的某一方向，每定在一个方向上，与之配合的位置开关20受轴选信号手柄19的推压便选定相应的轴方向信号，驱动相应控制电路及控制电机，实现轴的选择；每个工作台由轴正轴负手柄21控制正向和负向移动，轴正轴负手柄21有两个方向，定位在某一方向，与之配合的位置开关22受轴正轴负手柄21的推压便能控制相关的电路，控制XH轴方向的电机的正向、负向移动，进而带动工作台正向、负向移动。控制主轴电机星三角转换手柄对，通过推压和与之相配合的位置组合开关25，驱动控制电路，实现主轴电机星三角转换动作；控制主轴制动手柄沈和主轴冲动手柄观，分别通过推压和与之相配合的位置组合开关27、29，接通主轴制动和主轴冲动控制电路，完成
4主轴制动和主轴冲动的动作；主轴控制按钮幻直接控制主轴电机的正转、反转、停止、冲动正转、冲动反转；主轴电机的电气控制与变频器30输出相连，通过调节变频器30的参数，调节主轴电机的旋转速度； 本实用新型优点是能够模拟镗床的工作过程，具有重量轻、操作简单、安装方便、 无污染、成本比实际镗床省80%等特点。
权利要求1.一种教学用模拟镗床，由床身框架、底座、立柱、主轴箱、横向移动工作台、纵向移动工作台、X^轴运动机构、电气控制柜、万向轮、主轴运动机构和限位开关组成；其特征在于主轴箱通过Z轴运动机构安装在立柱正面，横向移动工作台通过X轴运动机构安装在底座上，纵向移动工作台通过Y轴运动机构安装在横向移动工作台上方，床身框架底部安装万向轮。
2.根据权利要求1所述的一种教学用模拟镗床，其特征在于所述的XYZ轴运动机构由电机、皮带轮、与移动方向平行的丝杆、与丝杆配合的螺母、轴承组成；其中电机通过皮带轮带动丝杆在CTZ轴平行方向移动，丝杆通过两端轴承固定，主轴箱、横向移动工作台和纵向移动工作台安装在螺母上，丝杆与安装在主轴箱、横向移动工作台、纵向移动工作台上的螺母配合。
3.根据权利要求1所述的一种教学用模拟镗床，其特征在于所述的主轴箱内安装主轴运动机构，并由电机、联轴器和主轴组成；具体结构为电机通过联轴器带动主轴运动。
4.根据权利要求1所述的一种教学用模拟镗床，其特征在于所述的主轴箱的面板上安装有轴选信号手柄、轴正轴负手柄、主轴控制按钮、星三角转换手柄、主轴制动手柄、主轴冲动手柄以及与各个手柄相配合的位置开关；其中轴选信号手柄通过与之相配合的位置开关分别控制XYZ轴方向的电机驱动，轴正轴负手柄分别通过与之相配合的位置开关控制 XH轴方向的电机的正向、负向移动；星三角转换手柄通过与之相配合的位置开关控制主轴电机的星三角转换；主轴制动手柄和主轴冲动手柄分别通过与之相配合的位置开关控制主轴电机的主轴制动和主轴冲动；主轴控制按钮直接控制主轴电机的正转、反转、停止、冲动正转、冲动反转；主轴电机的电气控制与变频器输出相连。
专利摘要本实用新型涉及一种教学用模拟镗床，特别是涉及一种教学用模拟镗床，其特征在于主轴箱通过Z轴运动机构安装在立柱正面，横向移动工作台通过X轴运动机构安装在底座上，纵向移动工作台通过Y轴运动机构安装在横向移动工作台上方，主轴箱内安装主轴运动机构；主轴箱的面板上安装有轴选信号手柄、轴正轴负手柄、主轴控制按钮、星三角转换手柄、主轴制动手柄、主轴冲动手柄以及与各个手柄相配合的位置开关；本实用新型采用最短的机械传动副实现主轴传动，并采用变频器实现镗床主轴电机的变速功能；操作手柄与组合开关配合实现进合部分XYZ轴三个方向的移动，用简单的机械传动模拟实际镗床的机构运动。
文档编号G09B25/02GK202008776SQ20112012099
公开日2011年10月12日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者严俊兴, 侯宁, 张存亮, 方群, 杨勇, 杨鸣, 邬玉晶 申请人:无锡市广播电视大学
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