机电设备检修技术实验台,机械技能装搭实验台-源头工厂

一、设备基础简介
机械装调实验台依据相关国家职业标准及行业标准，集合各学校、院校"数控技术及其应用"、"机械制造技术"、"机电设备装配与维修"、"机械装配"、"模具制造技术"、"机电设备装配与维修"、"机械设备装配与自动控制"等专业的培养目标而研制。以职业实践活动为主线，主要培养学生认识阅读与测绘制作装配图和零件图、钳工基础实操、零部位件和机构装配工序技艺与调节、装配重量检验等技能，经过"做中学"，提升学生在机械制造企业及相关行业一线工序技艺装配与实施、机电设备装配调节测试和维护修理、机械加工重量解析与控制、基层生产管理等岗位的就业能力。
二、技术功能数值
1、交流AC电源：一相 AC 220 V±10% 50Hz；
2、温度（℃）：-10～50℃；环境湿度：≤90％无水珠凝结；
3、外观尺寸：长×宽×高=1800mm×700mm×825mm；
4、整机功耗：≤1.0 kVA；
5、安全保障功能：实验台桌面应用高绝缘、高强度、耐高温的高密度板。设定有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国标标准。应用高绝缘的安全型插头座及带绝缘护套的高强度安全型实验实验连接线
三、功能特别点
1.本装置主要采用多种机械模型块构成，各个模型块可单独实训，也可实训。模型块含有概括（动力源、四轴主变速箱、二维作业台、间歇回转作业台、二级变速器、圆锥齿轮离合器、摩擦轮机构、曲柄连杆及凸轮多功能装置等）。涉及各种机械设备装配中的一些对比经典型的技能点和知识点。比如：带、链等传动机构的装配与调节、变速箱的装配、轴承的装配与调节（深沟球轴承、角接触轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承）、圆柱圆锥齿轮的装配与调节、蜗轮蜗杆副的装配、齿条的装配、曲柄连杆及凸轮副的装配与调节、槽轮及摩擦轮的装配、摩擦轮与滚道装配、滚珠丝杆副装配、直线导轨的装配与调节、相关平行度及垂直度的调节与检验测试等。
2.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。
3.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、实验项目
(一) 钳工基础实操技能实验：
1、划线技能实训；
2、锉削技能实训；
3、锯削技能实训；
4、钻削技能实训；
5、攻、套螺纹技能实训；
6、刮削技能实训。
(二) 四轴主变速箱的装配与调节：
7、按照装配图及装配工序技艺要求，实行轴承、轴、键、滑移齿轮、箱体等的装配与调节。
(三) 减慢速度器的装配与调节：
8、按照装配图及装配工序技艺要求，实行链轮、锥齿轮、齿轮、箱体等的装配与调节。
(四) 间歇回转作业台的装配与调节：
9、按照装配图及装配工序技艺要求，实行蜗轮蜗杆、四槽槽轮、摩擦轮、轴承、支座等的装配与调节。
(五) 曲柄连杆及凸轮多功能机构的装配与调节：
10、按照装配图及装配工序技艺要求，实行曲柄连杆，齿轮齿条，凸轮导杆，平行双曲柄等部位件的装配与调节。
(六) 二维作业台的装配与调节：
11、按照装配图要求，实行直线导轨、滚珠丝杠、轴承、支座等的装配与调节。
(七) 摩擦轮与滚道的装配与调节：
12、按照装配图要求，实行滚道、摩擦轮、输出轴、风叶、调动支撑架、轴承座等的装配与调节。
(八) 离合器的装配与调节：
13、按照装配图要求，实行离合器的活动端、固定端、操纵杆、支座等的装配与调节。
(九) 机械传动的装配与调节：
14、带传动机构的装配与调节
15、链传动机构的装配与调节
16、齿轮传动机构的装配与调节
(十) 机械系统运行与调节：
17、按照总装配图要求，将各单元组装成系统，按要求实行调节，达到预定功能。
五、设备配备

序号	名称	主要技术功能数值参考规格	数量	单位	备注
1	实验台（装调区）	应用钢制双层亚光密纹喷塑构造，机械装调区域应用球墨铸件实操台面，学生可在上面装配和调节各种机械机构	1	套
2	实验台（实操区）	应用钢制双层亚光密纹喷塑构造，实操区域主要采用实木台面、橡胶垫等构成，用来钳工加工和装配各种机械零部位件；	1	套
3	机械传动机构	主要采用同步带、链条、齿轮、齿条、蜗杆、蜗杆、曲柄连杆、凸轮、槽轮、摩擦轮、滚道、滚珠丝杆等传动机构构成；经过学生在平台上的装配、调节与检验测试，掌控把握常用经典型机械传动机构的装配与调节技能。	1	套
4	四轴主变速箱	设定有双轴三级变速输出，其中一轴输出带正反转功能控制二维作业台动作，顶部用有机玻璃防护。主要采用箱体、齿轮、花键轴、间隔套、键、角接触轴承、深沟球轴承、卡簧、端盖、手动换档机构等构成，可完成多级变速箱的装配工序技艺实验。箱体材料全部应用铝制制造。	1	套
5	二维作业台	主要采用滚珠丝杆、直线导轨、台面、垫块、轴承、支座、端盖等构成。分上下两层，上层手动控制，下层由多级变速箱经齿轮传动控制，完成作业台往返运行，作业台面装备有行程开关，完成限位保护功能，另有一套自动变速摩擦轮机构与上层滑板连接，并与滚道相协作完成风叶旋转、同时与间歇回转作业台上的摩擦轮端面协作，完成无极变速。经过实验能够清楚零件之间的装配关系，机构的动作原理及功能。掌控把握基础零件的装配方法及工序技艺，如直线导轨副、滚珠丝杆副、相关轴承的装配调节以及相关测量工量具的应用。减慢速度器：主要采用直齿圆柱齿轮、角接触轴承、深沟球轴承、支撑架、轴、端盖、键等构成。可完成减慢速度器的装配工序技艺实验。	1	套
6	间歇回转作业台	主要采用四槽槽轮机构、蜗轮蜗杆、摩擦轮、推力球轴承、角接触轴承、台面、支撑架等构成。由四轴主变速箱经链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动及四槽槽轮机构分度后，完成间歇回转功能；经过实验能够清楚零件之间的装配关系，机构的动作原理及功能。掌控把握基础零件的装配方法及工序技艺，如蜗轮蜗杆副、齿轮副、槽轮副、摩擦轮、相关轴承的装配调节以及相关测量工量具的应用。	1	套
7	曲柄连杆及凸轮多功能机构	主要采用曲柄、连杆、凸轮、齿轮、齿条、联轴器、轴承座、轴承、防护罩、导杆副、撑杆、轨道、底层基板等构成，主要功能是经过联轴器这端与相应执行机构的输出端或者动力输出端相连接，带动凸轮曲柄副动作，完成导杆副的上下动作、双曲柄连杆机构的往复动作；另外可以将与齿条啮合的一个齿轮偏离于齿条，使齿条与一个齿轮啮合，并经过过渡齿轮完成单曲柄连杆机构的往复动作。整套装置有4根撑杆，并连接于防护罩，使装置在实验和运行过程中更安全。经过该装置的实验能够清楚零件之间的装配关系，机构的动作原理及功能。掌控把握基础零件的装配方法及工序技艺，如凸轮副、曲柄连杆副、齿轮齿条副、平行双曲柄副、联轴器、相关轴承的装配调节以及相关测量工量具的应用。	1	套
8	二级齿轮变速器	主要采用直齿圆柱齿轮、圆锥齿轮、角接触轴承、深沟球轴承、支撑架、轴、端盖、键等构成。可完成常用减慢速度器的装配工序技艺实验。经过实验能够清楚零件之间的装配关系，机构的动作原理及功能。掌控把握基础零件的构造装配方法，如相关轴承、齿轮精确度的装配调节以及相关测量工量具的应用。	1	套
9	圆锥齿轮离合器机构	主要采用链轮、锥齿轮、齿轮、支撑架、轴承、两半牙嵌式离合器、实操杆等构成，动力由变速箱链轮轴提供，完成动力分配的功能，作业时，运用操纵杆带动滑环使半离合器作轴向位移，完成分离和接合。经过实验能够清楚零件之间的装配关系，机构的动作原理及功能。掌控把握基础零件的构造装配方法，可完成离合器机构的装配工序技艺实验。如相关轴承、齿轮链轮的装配调节以及相关测量工量具的应用。	1	套
10	摩擦轮机构	主要有滚道、支撑架、摩擦轮、输出轴、风叶、调动支撑架、轴承座等的构成。经过装配可完成摩擦轮动作，带动风叶旋转等功能
11	动力源	配备交流AC调节速度电动机、调节速度器、电源控制箱式模型块等，为机械系统提供动力源。电源控制箱式模型块带有调节速度电动机电源连接口，行程开关连接口。	1	套
12	装调工量具	主要有钳工装配套装工量具、台虎钳、划线平操作面板、拉马、铜棒。套装工量具由工量具箱、内六角扳手、呆扳手、活动扳手、锉刀、划规、锤子、板牙、板牙架、螺丝刀、老虎钳等构成。	1	套
13	常用量具	主要采用游标卡尺、角度尺、角尺、百分表、千分尺、等构成；经过使用量具实行测量，使学生掌控把握常用量具的使用方法，掌控把握机械装配的检验测试方法等	1	套
14	机械装配与钳工装配虚拟拟真系统	应用3D虚拟拟真技术,应用AVI影视播放方法，界面生动美观、易学易用，可以提升学生学习掌控把握的兴趣，深入学生对知识的理解和运用。经过三维（3D）拆卸装配视频动画，生动地展示了变速箱、离合器蜗杆传动机构、齿轮减慢速度器、间歇回转作业台、冲床机构、动力源、送料机构等模型块的拆卸和装配过程。可完成以下功能：钳工装配技术的基础知识及简介钳工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	1	套