机械装配技能实验台,机械装配技能实验台-源头工厂

机电设备装配技能实验台依据机械类、机电类中等职业学校相关专业教学标准，紧密集合行业和企业需求而设计，该平台实操技能对接国家职业标准，贴合企业实际岗位能力要求，如《机械设备装配工国家职业标准》、《机修钳工》、《结合机床实操工国家职业标准》；平台可以工业现场的经典型任务为实践项目，以完成项目式教学，方便学生在"做中学、学中做"，设定有可实操性和实用性。经过完成机械设备识图与装配工序技艺的编写，零部位件装配及调节，结合机床、经典型机床及机床部位件的装配与调节，装配重量检验和设备的调节测试、运行与试加工等技能，提升学生职业能力，对中职加工制造类专业机械装配实验室建造设计起到示范和引领作用。
一、设备特别点
设备依据相关国家职业标准、行业标准职业及岗位的技能要求，集合机械装配技术领域的特别点，能让学生在较为真实的环境中实行实训，以锻炼学生的职业能力，提升职业素养。
以实际作业任务为载体，按照机械设备的装配过程及加工过程中的特别点划分作业实施过程，分部位件装配及调节、整机装配及调节、试加工等职业实践活动，着重培养学生机械装配技术所需的能力。
二、技术功能
1.写入电源:三相四线（或三相五线）～380V±10% 50Hz
2.平台容量（KV）:＜0.5kVA
3.作业环境:温度（℃）-10℃～+40℃ 相对湿度≤85%（25℃）海拔＜4000m
4.微型异步电动机:电压（V）380V，功率（W）60W
5.交流AC减慢速度电动机2台:1台规格限定功率（W） 90W，减慢速度比 1:25 1台规格限定功率（W） 40W，减慢速度比 1:3
6.整体外观尺寸：1520mm×710mm×1175mm（实验台）、900mm×600mm×750mm（实操台）、
7.安全保护:具电流（A）型漏电保护，安全符合国家标准
三、装置包括
本装置可完成纯机械式自动加工功能，有变速动力箱给设备提供两路传动动力，一路动力经过电磁离合器的开合控制精密分度头的四分度，在精密分度头的作业台上装配四个偏心轮夹紧夹具，在分度头分度过程中工件自动送料，由偏心轮夹紧方法的夹具使工件夹紧，加工完的工件经过凸轮旋柄档杆使偏心轮夹紧夹具松开把工件落到料盘里；一路经过同步带轮传动连接锥齿轮轴，锥齿轮分配器又分为三路传动，一路由锥齿轮、圆柱凸轮带动自动钻床完成进给、退刀功能；其中二路由锥齿轮轴上装配由可调的盘型凸轮、限位开关装置，可控制电磁离合器的电子回路信号，使分度头与自动钻床、自动打标机协作动作；第三路由双万向联轴器、齿轮齿条连杆机构控制自动打标机的圆锥滚子离合器，自动打标机由三相异步电动机带动曲轴完成钢印敲打的功能。

本装置主要采用实验台体、变速动力箱、精密分度头、工件夹紧装置、自动钻床进给机构、自动打标机、联轴器、电磁离合器、凸轮机构、齿轮齿条连杆机构、装配及检验测试工量具等部分构成。
1）变速动力箱模型块:有动力源提供动力，完成速度变速后，使动力由两路输出功能。主要采用三根轴构成的箱体构造，一根写入轴，两根输出轴，两根输出轴成90°夹角，可完成一轴写入两轴变速输出功能。可完成变速动力箱的装配工序技艺及精确度检验测试实验。
2）分度模型块:主要采用蜗轮蜗杆、箱体、圆锥轴承、卸荷式装置、作业台面等构成，应用工业用分度头的构造，经过联轴器由电磁离合器的协作可完成对作业台实行四分度。可完成精密分度头的装配工序技艺及精确度检验测试实验。
3）工件夹紧装置模型块:由四个偏心轮夹紧夹具构成，四个夹紧装置成90°分布装配在精密分度头的作业台面上，可完成工件的夹紧定位。可完成工件夹紧装置的装配工序技艺及精确度检验测试实验。
4）自动钻床进给机构模型块:可带动自动钻床完成进给、退刀等功能。主要采用自动钻床动力电动机、圆柱凸轮机构、矩形槽滑动板、调动丝杆机构、轴承座、直线导轨副、锥齿轮机构等构成。可完成圆柱凸轮机构、燕尾槽滑动机构、直线导轨副等的装配工序技艺及精确度检验测试实验。
5）自动打标机模型块:主要采用曲轴、轴瓦、六角凸轮离合器、导向装置、打击头、夹手、杯形箱体、动力减慢速度电动机、轴承等构成，可对工件实行自动打标，打标头可以自由更换。可完成自动打标机的装配工序技艺及精确度检验测试实验。
6）联轴器模型块:主要采用弹性连接联轴器、硬连接联轴器、十字万向联轴器等构成。可完成联轴器的装配工序技艺及精确度检验测试实验。
7）电磁离合器模型块: 主要采用电磁离合器总成，电磁离合器联接法兰、传动轴、轴承座、轴承、圆锥齿轮传动等构成。可完成电磁离合器的装配工序技艺、精确度调节、检验测试以及碳刷与电磁离合器的动作协作等实验。
10)凸轮控制模型块: 主要采用盘型凸轮、调动螺母、限位开关、调动支撑架、圆锥齿轮、键、轴、轴承、支座、端盖等构成。可完成凸轮控制电磁离合器的装配工序技艺、精确度调节、检验测试以及盘型凸轮与电磁离合器的动作协作等实验。
9）齿轮齿条连杆机构模型块：由曲柄、连杆、齿轮、齿条、轴承座、轴承、轴等构成，经过调节齿轮齿条连杆机构的协作来控制自动打标机圆锥滚子离合器的开合。可完成齿轮齿条连杆机构的装配工序技艺及精确度检验测试实验。
10）装配及检验测试工量具:配备常用的装配工量具和检验测试工量具，经过工量具的应用，掌控把握工量具实操
11）机械实验室拟真课件
基础模型块可完成功能：机械装配技术的基础知识及简介；机械装配技术主要构成器件的构造及作业原理、变速箱的虚拟拆卸装配；三维（3D）动画视频讲解演示；离合器蜗杆传动机构的虚拟拆卸装配、三维（3D）动画视频讲解演示；齿轮减慢速度器的虚拟拆卸装配、三维（3D）动画视频讲解演示；间歇回转作业台的虚拟拆卸装配、三维（3D）动画视频讲解演示；冲床机构的虚拟拆卸装配、三维（3D）动画视频讲解演示；动力源的虚拟拆卸装配、三维（3D）动画视频讲解演示；送料机构的虚拟拆卸装配、三维（3D）动画视频讲解演示。三维（3D）机械模型块：建有三维（3D）机械零件库及机械零件功能和应用的文字说明，能真实形象地完成十几种机械平面机构动作的三维（3D）动画演示，能完成十几种机械平面机构的装配实训，并给机械机构结合套件正确装配的顺序表单，供给学生上机实践实操用，自动完成十几种机械平面机构的装配和装拆过程爆炸图演示。
12)虚拟拟真教学系统
机械实验安全教育虚拟拟真系统：本系统基于unity3d研发，系统应用三维（3D）漫游的形式，可经过键盘控制位移，鼠标控制镜头方向，设定有机械安全距离实验，机械安全保护装置实验、机械安全防护设计基础考核，实验实行时，三维（3D）漫游画面应用箭头与脚印图案提醒位移至实验位置，机械对象周围圆圈显露了作业半径，实验过程伴有三维（3D）机器人的对话框提醒。
A、机械安全距离实验内容含有概括防止上下肢触及危险区的安全距离实验（内分2种围栏高度与开口大小），选用进入后，镜头前弹出GB23821-2009《机械安全防止上下肢触及危险区的安全距离》要求，错误示范：实验过程为人体进入机械对象作业半径受到伤害后，血色画面与语音提醒收到机械伤害，并回至原位并实行下一实验，*终一步为正确做法。
B、机械安全保护装置实验分为安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪等保护装置实验，可选类别（安全写入、安全控制、安全输出、其他）、生产厂家、设备清单（安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、安全护栏）。装配位置有蓝色闪烁框体结构提醒，实验流程：选用安全护栏并装配、选用安全连锁开关（或选用安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪）并装配、选用安全控制器并装配至电气控制箱式模型块、选用安全继电器并装配至电气控制箱式模型块、点击电气控制箱式模型块上的启动按钮。若进入危险区域时，系统将提醒报警音，而且机械对象停止作业，选用电气控制箱式模型块上的复位按钮可停止。
C、机械安全防护设计基础考核要求完成机械安全系统的装配，正确装配安全护栏、安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、24V电源、信号灯及急停按钮，考核分为十个考核点，部分考核点有3个选项，由学生自由选用，*终10项考核点选好后，提供并上交确认，系统自动得出总分数以及各考核点的得分情况。
D、系统须为整体同一平台，不得以单独的资源展现。
E、同时为客户提供本系统的VR装配包便运用户拓展为VR实验，VR设备及系统装配调节测试不需提供。
机械装配与钳工装配虚拟拟真系统：本系统基于unity3d研发，可选6级画质，设定有减慢速度器、轴系构造的设计与虚拟拆卸装配、常见机械机构设计与拟真，机构资源库，经典型机械机构（汽油机发动机的虚拟拆卸装配），系统为一个整体系统，不能为一个个单独的资源。
A.减慢速度器设计与虚拟拆卸装配界面可选涡轮蜗杆圆锥齿轮减慢速度器、二级展开式圆柱齿轮减慢速度器、圆锥圆柱齿轮减慢速度器、同轴式圆柱齿轮减慢速度器、圆锥齿轮减慢速度器、一级圆柱齿轮减慢速度器。
涡轮蜗杆圆锥齿轮减慢速度器：进入系统后自动播放装配内容，视频中各步骤均有文字说明
二级展开式圆柱齿轮减慢速度器：进入系统后应用视频的形式播放内容，视频内容应含有：零件名称（扫描二维码可看零部位件名称）、拆卸装配演示（含有拆卸、装配）、虚拟拆卸装配（含有整体、低速轴、中速轴、高速轴、箱盖、箱座）
圆锥圆柱齿轮减慢速度器、同轴式圆柱齿轮减慢速度器、圆锥齿轮减慢速度器、一级圆柱齿轮减慢速度器：点击进入后自动跳转到edrawings界面，模型均为三维（3D）模型，经过点击零部位件显露零部位件名称，可360°全方位旋转、放大、缩小、平移，同时可经过位移零部位件功能，将整个减慢速度器实行拆卸组装，同时可以选用主页按钮回到减慢速度器*初始的状态。圆锥齿轮减慢速度器、一级圆柱齿轮减慢速度器多加了插入横断面功能，可自由拖动横断面查看减慢速度器内部构造。
B.轴系构造的设计及虚拟拆卸装配界面可选零件认识、拆卸装配演示、实战实操。
1、零件认识：内设斜齿轮、无孔端盖、联轴器、联轴器键、轴、齿轮键、带孔端盖、轴套、深沟球轴承的三维（3D）模型与零件名称，随意零件均可实行360°旋转
2、拆卸装配演示：内置2个案例，将鼠标位移到某一零件位置时（底座与轴承座除外），该零件自动放大，并显露零件名称，设定有拆卸与装配按钮，功能由系统自动完成轴系构造拆卸与装配。三维（3D）场景均可实行360°全方位旋转、放大、缩小、平移。
3、实战实操：三维（3D）零件整齐摆放于桌面，由学生手动选用对应的零件并位移至轴系构造上，摆放顺序正确而且位置正确时零件才能装配上去，设定有重新开始按钮，便利学生重新实行虚拟实验。将鼠标位移到某一零件位置时（底座与轴承座除外），该零件自动放大，并显露零件名称。
C、常见机械机构设计与拟真可选铰链四杆机构设计与解析、III型曲柄摇杆机构设计与解析、偏置曲柄滑块机构设计与解析、曲柄摆动导杆机构设计与解析、铰链四杆机构轨迹、偏心直动滚子推杆凸轮、对心直动平底推杆凸轮。
1、各个机构应当能写入相对应的功能数值，由系统自动计算功能数值，并可实行动作拟真和自动测绘制作弯曲线图。
D、机构资源库可选平面连杆机构11种、凸轮机构5种、齿轮机构6种、传动机构8种、加紧机构11种、轮系机构6种、其他机构（机械设备模仿）8种
E、汽油机发动机的虚拟拆卸装配可选曲轴箱装拆演示、曲轴箱虚拟装配、配气系装拆演示、配气系虚拟装配
1、曲轴箱装拆演示与配气系装拆演示均设定有拆卸按钮、装配按钮、重新开始、分解查看按钮，将鼠标位移到某一零件位置时，该零件自动放大，并显露零件名称，功能由系统自动完成轴系构造拆卸与装配。使用分解查看按钮时，曲轴箱或配气系三维（3D）模型自动展示爆炸图，可实行360°全方位旋转、放大、缩小、平移
2、曲轴箱虚拟装配与配气系虚拟装配的三维（3D）零件均整齐摆放于桌面，均由学生手动选用对应的零件并位移至机构上，当摆放顺序正确而且位置正确时零件才能装配上去，设定有重新开始按钮，便利学生重新实行虚拟实验。将鼠标位移到某些零件位置时，自动显露零件名称。
8、单片机、plc可编程设计与控制虚拟拟真系统
本系统基于unity3d研发，内置任务书与实验提醒，应用三维（3D）漫游的形式，可经过键盘控制位移，鼠标控制镜头方向，鼠标滚轮控制画面远近，可360度旋转，三维（3D）墙体上画有电气图。
1.设备元件组装：按照高亮提醒，找到元件控制架，可从元件库中按电气元件布置图拖拽元件安置到元件控制架上，元件库设定有控制操作面板、开关电源、微型继电器、plc、变频器、步进电动机、交流AC电动机、伺服电动机、伺服驱动器、步进驱动器、连接口板、实操操作面板、断路器、伺服电动机连接口、数字显露电压（V）表，选用错误时有提醒。
2.技术功能数值参考规格测量：选用万用表查验伺服电动机连接线、带BOP操作面板的伺服驱动器，左右按钮调至欧姆档，拖拽黑红表笔分别插入R、S、T、U、V、W、接地相测量试验阻值，按照高亮提醒，在场景中找到电源开关，拖拽电笔或万用表实行测量电源是否打开。
3）电器元件连接：按照电气接线图，连接好电源线、控制线，高亮提醒连接口，将驱动器、连接口板、动力线、伺服电动机、编码器、PLC、继电器按顺序连接好，打开总电源开关、伺服电源开关、故障电子回路开关后，提醒故障代码，从三项中多选故障原因。
4）功能数值调节测量试验：电源合闸实行调节速度，按任务书要求设定驱动器功能数值，实行点动控制/模仿量调节速度/多段调节速度控制，查看三维（3D）伺服电动机动作控制。选用6条PLC程序选用随意一种然后实行伺服驱动器模仿量调节速度，PLC功能数值可调，设定好驱动器功能数值，进入三维（3D）伺服电动机动作控制界面及电气显露界面，实操操作面板设定有伺服启动、低速、中速、高速、伺服停止、扭矩限制、异常重置、正转/反转选用、0-10滑动控制（电气操作面板就地实时显露数值）。
5）巡视伺服系统口罩机三维（3D）虚拟拟真机，查看其构造，可注入故障点，多选故障原因，实行故障定位，将故障原因与对应的检验测试及定位方法连线，选用正确后实行故障排除，将故障原因与对应的解决方法连线。
6）控制工序技艺方案，可选点动控制/模仿量调节速度/多段调节速度控制的单机模式及联机模式，调出控制操作面板，显露3条生产线运行，实行就地实时控制，可选点动、低中高速、启动、停止控制，速度可调，按照控制方案，系统自动得出生产线运行功能优劣，并提供并上交交底记录。
四、完成以下教学内容：
项目一联轴器模型块的装配与调节
按照装配图及装配工序技艺要求，实行弹性连接联轴器、硬连接联轴器、十字万向联轴器等的装配与调节。
项目二齿轮齿条连杆机构模型块的装配与调节
按照装配图及装配工序技艺要求，实行齿轮、齿条、连杆等机构的装配与调节。
项目三凸轮控制式电磁离合器的装配与调节
按照装配图及装配工序技艺要求，完成凸轮、凸轮控制系统、电磁离合器等的装配与调节。
项目四精密分度头模型块的装配与调节
按照装配图及装配工序技艺要求，完成蜗轮蜗杆、箱体、作业台等的装配与调节。
项目五工件夹紧装置模型块的装配与调节
按照装配图及装配工序技艺要求，实行偏心轮夹紧装置的装配与调节。
项目六变速动力箱模型块的装配与调节
按照装配图及装配工序技艺要求，实行变速动力箱的装配与调节。
项目七自动钻床进给机构模型块的装配与调节
按照装配图及装配工序技艺要求，实行直线导轨副、圆柱凸轮、燕尾槽机构、丝杆等的装配与调节。
项目八自动打标机模型块的装配与调节
按照装配图及装配工序技艺要求，实行曲轴、轴瓦、轴承、导向装置、打击头等的装配与调节。
项目九机械部位件的整机装配与精确度调节
按照机械设备的功能要求，将各部位件按照装配要求和装配精确度，完成整机装配，并达到精确度检验测试。
项目十机械设备的调节测试、运行及试加工
调节测试运行机械设备，达到规定的作业要求和技术要求，并实行机械设备的试加工。
五、基础配备
1. 装置基础配备

序号	名称	型号及规格	数量
1	实验台	实验台外观尺寸:1100mm×700mm×1150mm；全钢构造，桌子下方带储物储物柜，储物柜子上方和右侧带2个抽屉；下部装配备有4只万能转向轮，便利位移和布置。铸铁平操作面板:1100mm×700mm×40mm；	1台
2	电气控制台	控制台外观尺寸:450mm×700mm×1040mm；全钢构造，桌子下方带储物储物柜，储物柜子上方带1个抽屉；下部装配备有4只万能转向轮，便利位移和布置。控制操作面板含有概括总电源控制及保护、电源指示灯、实操说明、调节速度器、仪表器具仪表等。可控制整个实验台的动力源部分。	1台
3	锥齿轮减慢速度器	主要配备由:特形箱体、同步轮、传动轴、圆柱齿轮、圆锥齿轮、轴承、键、端盖、支座等。	1套
4	联轴器	主要配备由:弹性连接联轴器、硬连接联轴器、万向节、键、轴、轴承、支座、端盖等。	1套
5	牙嵌离合器	主要配备由: 锥齿轮、弹性连接联轴器、离合器总成、传动轴、键、轴、轴承、支座、端盖等。	1套
6	蜗轮蜗杆机构	主要配备由:轴承座、圆锥轴承、角接触轴承、锁紧螺母、蜗轮、蜗杆、轴承、蜗杆轴、卸荷式装置、间隔套、键、端盖等。	1套
7	偏心夹紧装置	主要配备由:装配盘、偏心轮、燕尾底座、压板、弹簧、手柄、V形滑块、圆形导轨等。	1套
8	凸轮进给机构	主要配备由:钻夹头、电动机、联轴器、圆柱凸轮机构、轴承座、直线导轨副、锥齿轮机构、L形滑动板、调动机构、支撑架、轴、端盖、键等。	1套
9	冲压机构	主要配备由:锁紧装置、刹车挡块、手柄体、柄杆、滑块、曲轴、对开轴瓦、连杆、六角凸轮、离合器、耐磨损滚珠、球头连杆套件、直线导轨、冲模、夹紧装置、异形箱体、轴承、支座、端盖、三相电动机、齿轮等。	1套
10	凸轮控制器	主要配备由:锥齿轮、轴、角接触轴承、锁紧螺母、盘形凸轮、键、挡圈等。	1套
11	偏心轮摆杆机构	主要配备由: 偏心轮机构、位移凸轮、齿轮齿条、滑板、曲柄摆杆、连杆、曲柄、传动轴、轴承座、轴承、连杆调动机构等。	1套
12	备品备件	使用指导书、备用螺丝、调动手柄、防锈油、零件盒及清洗油槽等。	1套
13	机械实验安全教育虚拟拟真系统：	系统基于C#和JS语言编程设计，用户自行按照电脑配备选用不一样的交互界面大小，可选流畅画质，中等画质，完美画质等六级画质等级。可选用齿轮轴系、蜗杆轴系等十多种轴系机构实行装配、拆卸、装配、零部位件测量、考核等。零件拆卸装配的步骤过程中有智能提醒，系统内的模型均应用3D模型，由3Dmax制作而成，并经过渲染和润色，使模型看起来与真实部位件一般无二，设定有非标零件库、标准零件库、测量工量具库供拆卸装配选用。系统内配备有实验的目的、步骤、要求等包括的电子实验考核题及指导书。使用考核功能时，系统随机出题供学生回答，当学生答完题目时给出考核分数。本系统可以实行全方位旋转、放大、缩小观看其细节。减慢速度器模型块：系统内置的工量具库(如锤、呆扳手、拉马、螺丝刀等)用来选用工量具拆卸减慢速度器，零件拆卸后自动摆放整齐。	1套

2. 工量具、量具配备

序号	名称	型号及规格	数量
1	台虎钳	150	1台
2	划线平操作面板	300×300	1块
3	紫铜棒	一头Φ18一头Φ14×250mm和φ30各1根	2根
4	外卡簧钳	直嘴7寸、弯嘴7寸	各1把
5	绞杠	M3～M12(1/16〞～1/2〞)	1把
6	扳手	呆扳手14-17，开口梅花结合扳手7、17，内六角扳手，活动扳手150mm、250mm，圆螺母扳手M14、M16、M27	各1把
7	拉马	150	1个
8	榔头	铁榔头（1.5磅），橡皮榔头	各1把
9	轴承拆卸装配套筒	6件套	1套
10	卡尺	游标卡尺:0～300mm，深度游标卡尺:0～200mm	1把
11	百分表	杠杆式百分表：测量界限:0～0.8mm, 分度值:0.01mm；百分表：测量界限0～10mm	1套
12	磁性表座	大、小各1个	2个
13	通芯一字螺丝刀	10〞	1把
14	千分尺	测量界限:0～25mm	1把
15	角尺		1把
16	钢直尺	500mm	1把