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一、設備概述
機械裝調實訓臺依據相關國家職業標準及行業標準，結合各學校、院校"數控技術及其應用"、"機械制造技術"、"機電設備安裝與維修"、"機械裝配"、"模具制造技術"、"機電設備安裝與維修"、"機械設備裝配與自動控制"等專業的培養目標而研制。以職業實踐活動為主線，主要培養學生識讀與繪制裝配圖和零件圖、鉗工基本操作、零部件和機構裝配工藝與調整、裝配質量檢驗等技能，通過"做中學"，提高學生在機械制造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護修理、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、技術參數
1、交流電源：單相 AC 220 V±10% 50Hz；
2、溫度：-10～50℃；環境濕度：≤90％無水珠凝結；
3、外形尺寸：長×寬×高=1800mm×700mm×825mm；
4、整機功耗：≤1.0 kVA；
5、安全保護措施：實訓臺桌面采用高絕緣、高強度、耐高溫的高密度板。具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國標標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線
三、功能特點
1.本裝置主要由多種機械模塊組成，各個模塊可獨立訓練，也可綜合訓練。模塊包括（動力源、四軸主變速箱、二維工作臺、間歇回轉工作臺、二級變速器、圓錐齒輪離合器、摩擦輪機構、曲柄連桿及凸輪多功能裝置等）。涉及各種機械設備裝配中的一些比較典型的技能點和知識點。比如：帶、鏈等傳動機構的裝配與調整、變速箱的裝配、軸承的裝配與調整（深溝球軸承、角接觸軸承、圓錐滾子軸承、推力球軸承）、圓柱圓錐齒輪的裝配與調整、蝸輪蝸桿副的裝配、齒條的裝配、曲柄連桿及凸輪副的裝配與調整、槽輪及摩擦輪的裝配、摩擦輪與滾道裝配、滾珠絲桿副裝配、直線導軌的裝配與調整、相關平行度及垂直度的調整與檢測等。
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。可選擇齒輪軸系、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小），選擇進入后，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。
四、實訓項目
(一) 鉗工基本操作技能實訓：
1、劃線技能訓練；
2、銼削技能訓練；
3、鋸削技能訓練；
4、鉆削技能訓練；
5、攻、套螺紋技能訓練；
6、刮削技能訓練。
(二) 四軸主變速箱的裝配與調整：
7、根據裝配圖及裝配工藝要求，進行軸承、軸、鍵、滑移齒輪、箱體等的裝配與調整。
(三) 減速器的裝配與調整：
8、根據裝配圖及裝配工藝要求，進行鏈輪、錐齒輪、齒輪、箱體等的裝配與調整。
(四) 間歇回轉工作臺的裝配與調整：
9、根據裝配圖及裝配工藝要求，進行蝸輪蝸桿、四槽槽輪、摩擦輪、軸承、支座等的裝配與調整。
(五) 曲柄連桿及凸輪多功能機構的裝配與調整：
10、根據裝配圖及裝配工藝要求，進行曲柄連桿，齒輪齒條，凸輪導桿，平行雙曲柄等部件的裝配與調整。
(六) 二維工作臺的裝配與調整：
11、根據裝配圖要求，進行直線導軌、滾珠絲杠、軸承、支座等的裝配與調整。
(七) 摩擦輪與滾道的裝配與調整：
12、根據裝配圖要求，進行滾道、摩擦輪、輸出軸、風葉、調節支架、軸承座等的裝配與調整。
(八) 離合器的裝配與調整：
13、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。
(九) 機械傳動的安裝與調整：
14、帶傳動機構的裝配與調整
15、鏈傳動機構的裝配與調整
16、齒輪傳動機構的裝配與調整
(十) 機械系統運行與調整：
17、根據總裝配圖要求，將各單元組裝成系統，按要求進行調整，達到預定功能。
五、設備配置

序號	名稱	主要技術指標	數量	單位	備注
1	實訓臺（裝調區）	采用鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，機械裝調區域采用球墨鑄件操作臺面，學生可在上面安裝和調整各種機械機構	1	套
2	實訓臺（操作區）	采用鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，操作區域主要由實木臺面、橡膠墊等組成，用于鉗工加工和裝配各種機械零部件；	1	套
3	機械傳動機構	主要由同步帶、鏈條、齒輪、齒條、蝸桿、蝸桿、曲柄連桿、凸輪、槽輪、摩擦輪、滾道、滾珠絲桿等傳動機構組成；通過學生在平臺上的安裝、調整與檢測，掌握常用典型機械傳動機構的裝配與調整技能。	1	套
4	四軸主變速箱	具有雙軸三級變速輸出，其中一軸輸出帶正反轉功能控制二維工作臺運動，頂部用有機玻璃防護。主要由箱體、齒輪、花鍵軸、間隔套、鍵、角接觸軸承、深溝球軸承、卡簧、端蓋、手動換檔機構等組成，可完成多級變速箱的裝配工藝實訓。箱體材料全部采用鋁合金制造。	1	套
5	二維工作臺	主要由滾珠絲桿、直線導軌、臺面、墊塊、軸承、支座、端蓋等組成。分上下兩層，上層手動控制，下層由多級變速箱經齒輪傳動控制，實現工作臺往返運行，工作臺面裝有行程開關，實現限位保護功能，另有一套自動變速摩擦輪機構與上層滑板連接，并與滾道相配合實現風葉旋轉、同時與間歇回轉工作臺上的摩擦輪端面配合，實現無極變速。通過實訓能夠清楚零件之間的裝配關系，機構的運動原理及功能。掌握基本零件的裝配方法及工藝，如直線導軌副、滾珠絲桿副、相關軸承的安裝調整以及相關測量工具的應用。減速器：主要由直齒圓柱齒輪、角接觸軸承、深溝球軸承、支架、軸、端蓋、鍵等組成。可完成減速器的裝配工藝實訓。	1	套
6	間歇回轉工作臺	主要由四槽槽輪機構、蝸輪蝸桿、摩擦輪、推力球軸承、角接觸軸承、臺面、支架等組成。由四軸主變速箱經鏈傳動、齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動及四槽槽輪機構分度后，實現間歇回轉功能；通過實訓能夠清楚零件之間的裝配關系，機構的運動原理及功能。掌握基本零件的裝配方法及工藝，如蝸輪蝸桿副、齒輪副、槽輪副、摩擦輪、相關軸承的安裝調整以及相關測量工具的應用。	1	套
7	曲柄連桿及凸輪多功能機構	主要由曲柄、連桿、凸輪、齒輪、齒條、聯軸器、軸承座、軸承、防護罩、導桿副、撐桿、軌道、底板等組成，主要功能是通過聯軸器這端與相應執行機構的輸出端或者動力輸出端相連接，帶動凸輪曲柄副運動，實現導桿副的上下運動、雙曲柄連桿機構的往復運動；另外可以將與齒條嚙合的一個齒輪偏離于齒條，使齒條與一個齒輪嚙合，并通過過渡齒輪實現單曲柄連桿機構的往復運動。整套裝置有4根撐桿，并連接于防護罩，使裝置在實訓和運行過程中更安全。通過該裝置的實訓能夠清楚零件之間的裝配關系，機構的運動原理及功能。掌握基本零件的裝配方法及工藝，如凸輪副、曲柄連桿副、齒輪齒條副、平行雙曲柄副、聯軸器、相關軸承的安裝調整以及相關測量工具的應用。	1	套
8	二級齒輪變速器	主要由直齒圓柱齒輪、圓錐齒輪、角接觸軸承、深溝球軸承、支架、軸、端蓋、鍵等組成。可完成常用減速器的裝配工藝實訓。通過實訓能夠清楚零件之間的裝配關系，機構的運動原理及功能。掌握基本零件的結構裝配方法，如相關軸承、齒輪精度的安裝調整以及相關測量工具的應用。	1	套
9	圓錐齒輪離合器機構	主要由鏈輪、錐齒輪、齒輪、支架、軸承、兩半牙嵌式離合器、操作桿等組成，動力由變速箱鏈輪軸提供，實現動力分配的功能，工作時，利用操縱桿帶動滑環使半離合器作軸向移動，實現分離和接合。通過實訓能夠清楚零件之間的裝配關系，機構的運動原理及功能。掌握基本零件的結構裝配方法，可完成離合器機構的裝配工藝實訓。如相關軸承、齒輪鏈輪的安裝調整以及相關測量工具的應用。	1	套
10	摩擦輪機構	主要有滾道、支撐架、摩擦輪、輸出軸、風葉、調節支架、軸承座等的組成。通過裝配可實現摩擦輪運動，帶動風葉旋轉等功能
11	動力源	配置交流調速電機、調速器、電源控制箱等，為機械系統提供動力源。電源控制箱帶有調速電機電源接口，行程開關接口。	1	套
12	裝調工具	主要有鉗工裝配套裝工具、臺虎鉗、劃線平板、拉馬、銅棒。套裝工具由工具箱、內六角扳手、呆扳手、活動扳手、銼刀、劃規、錘子、板牙、板牙架、螺絲刀、老虎鉗等組成。	1	套
13	常用量具	主要由游標卡尺、萬能角度尺、角尺、百分表、千分尺、等組成；通過使用量具進行測量，使學生掌握常用量具的使用方法，掌握機械裝配的檢測方法等	1	套
14	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