專利名稱：一種教學演示數控機床的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及數控機床技術領域，更具體地，本實用新型涉及一種教學演示數控機床。
背景技術：
隨著制造技術的不斷發(fā)展，掌握專業(yè)數控技術的人才正越來越受到社會的重視。這勢必對數控技術人才的培養(yǎng)提出了進一步的要求。目前，數控技術相關課程在各大高校機械類專業(yè)都有開展，但是現有的數控機床卻難以在教學過程中發(fā)揮令人滿意的作用。究其原因，主要存在于以下幾個方面(I)沒有專門針對于教學演示用的數控機床。 由于現有的數控機床一般是針對實際生產開發(fā)，所具備的特征一般也是針對于實際生產的。而教學演示與實際生產有不小的差別，用于實際生產用的數控機床用來做教學演示，很難滿足教學演示要求。(2)現有數控機床一般體積龐大，質量大，不便于課堂演示。目前，多數高校數控技術課程的教學基本與其他課程類似，課堂授課一般只是理論知識的講授，學生無法得到直觀的感受理解，而現有的數控機床不是針對教學演示功能設計，體積龐大，質量大，不便于作為課堂授課工具。(3)現有數控機床作為教學演示，成本過高。現有數控機床一般配有專門的數控系統，再加上加工精度的要求，成本少則幾萬元，甚至十萬元以上，且價格難以下降。這勢必增加教學成本。(4)相關數控模擬軟件不夠直觀。

實用新型內容本實用新型主要解決的技術問題是提供一種結構簡單、成本低且模擬效果直觀的教學演示數控機床。為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是一種教學演示數控機床，包括機床，所述機床上設有多個軸；步進電機，所述步進電機安裝于所述機床上并帶動所述機床的軸運轉；驅動裝置，所述驅動裝置安裝于所述機床上并驅動所述步進電機的運轉和停止；和控制裝置，所述控制裝置安裝于所述機床上并通過驅動信號和控制信號的傳輸實現所述多個軸的運轉和停止，其中，所述控制裝置包括PLC控制模塊和人機交互界面，所述人機交互界面與所述PLC控制模塊連接并調整和操作所述PLC控制模塊中的功能與參數，所述PLC控制模塊與所述驅動裝置連接并通過控制所述驅動裝置帶動所述步進電機的運轉和停止。在本實用新型一個較佳實施例中，所述PLC控制模塊采用S7-200 226CN PLC。在本實用新型一個較佳實施例中，所述S7-200 226CN PLC為一體化結構。在本實用新型一個較佳實施例中，所述驅動裝置的體積小于600mm*400mm*300mm。[0015]在本實用新型一個較佳實施例中，所述步進電機包括主軸步進電機、X軸步進電機、Z軸步進電機及尾座步進電機,所述X軸步進電機和Z軸步進電機與所述PLC控制模塊之間連接有驅動裝置。在本實用新型一個較佳實施例中，所述主軸步進電機安裝于所述機床的主軸上，所述主軸步進電機與所述PLC控制模塊之間連接有調速電路以實現所述機床的主軸的變速運轉。在本實用新型一個較佳實施例中，所述尾座步進電機安裝于所述機床的尾部，所述尾座步進電機與所述PLC控制模塊之間連接有正反轉控制裝置以實現工件的夾緊。在本實用新型一個較佳實施例中，所述人機交互界面為多媒體系統或觸摸屏。在本實用新型一個較佳實施例中，所述教學演示數控機床上設有手提部。在本實用新型一個較佳實施例中，所述步進電機為微型步進電機。 本實用新型的有益效果是根據本實用新型實施例的教學演示數控機床，由于采用PLC控制模塊為數控核心實現各軸的驅動信號和控制信號的傳輸，克服了現有數控機床數控系統價格昂貴及體積大、質量大的缺陷，實現整個數控系統的輕量化，降低了整個數控系統的制備成本，使用人機交互界面可以使機床的控制和顯示更為直觀，使用更為方便。

本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I是根據本實用新型的一個實施例的教學演示數控機床結構示意圖；圖2是根據本實用新型的一個實施例的教學演示數控機床的控制原理示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
以下結合附圖描述根據本實用新型的實施例的教學演示數控機床。如圖I所示，根據本實用新型的一個實施例的教學演示數控機床包括機床10、步進電機、驅動裝置和控制裝置。機床10上設有多個軸11，所述步進電機安裝于機床10上并帶動機床10的軸11運轉；所述驅動裝置安裝于機床10上并驅動所述步進電機的運轉和停止，控制裝置安裝于機床10上并通過驅動信號和控制信號的傳輸實現軸11的運轉和停止。其中，控制裝置包括PLC控制模塊21和人機交互界面22，人機交互界面22與PLC控制模塊21連接并調整和操作PLC控制模塊21中的功能與參數，PLC控制模塊21與所述驅動裝置連接并通過控制所述驅動裝置帶動所述步進電機的運轉和停止。由此，根據本實用新型實施例的教學演示數控機床，由于采用PLC控制模塊21為數控核心實現各軸的驅動信號和控制信號的傳輸，克服了現有數控機床數控系統價格昂貴及體積大、質量大的缺陷，實現整個數控系統的輕量化，降低了整個數控系統的制備成本，使用人機交互界面22可以使機床的控制和顯示更為直觀，使用更為方便。[0031]根據本實用新型的實施例的教學演示數控機床，需要理解的是，所述教學演示數控機床不僅可以應用于教學演示型數控機床，也可應用于其他用于教學演示用的磨床、力口
工中心等需要。根據本實用新型的一個實施例的教學演示數控機床的PLC控制模塊21，需要理解的是，所述PLC控制模塊沒有特殊限制，只要能夠作為數控系統核心控制所述教學演示數控機床的正常運轉，并且滿足體積小、重量輕、價格便宜或便于攜帶的特點即可。優(yōu)選地，根據本實用新型的一個實施例，PLC控制模塊21采用S7-200 226CN PLC0進一步地，PLC控制模塊21采用一體化結構的S7-200 226CN PLC0由此，一體化結構的S7-200 226CN PLC價格遠低于現有的機床價格，實現了整個數控系統的輕量化，降低了整個數控系統的制備成本。為了進一步提高所述教學演示數控機床的實用性和輕量化，并降低整體制備成本，根據本實用新型的一個實施例，所述驅動裝置的體積小于600mm*400mm*300mm,有利地，所述步進電機均采用微型步進電機。
根據本實用新型的一個實施例，所述步進電機包括主軸步進電機12、X軸步進電機13、Z軸步進電機14及尾座步進電機15，X軸步進電機13和Z軸步進電機14安裝于軸11上，X軸步進電機13和Z軸步進電機14與PLC控制模塊21之間連接有驅動裝置30(如圖2所示)，PLC控制模塊21上設有操作按鈕和限位開關211等調控裝置以實現PLC控制模塊21的控制和調節(jié)。由此，PLC控制模塊21可以通過控制驅動裝置30而分別控制X軸步進電機13和Z軸步進電機14的運轉。根據本實用新型的一個實施例，主軸步進電機12安裝于機床10的主軸上，主軸步進電機12與PLC控制模塊21之間連接有調速電路31以實現機床10的主軸的變速運轉。由此，可以通過PLC控制模塊21的控制實現主軸的變速運轉。根據本實用新型的一個實施例，尾座步進電機15安裝于機床10的尾部，尾座步進電機15與PLC控制模塊21之間連接有正反轉控制裝置32以實現工件的夾緊。由此，通過PLC控制模塊21可以控制機床10對工件的夾緊操作。根據本實用新型的一個實施例的教學演示數控機床的人機交互界面22，需要理解的是，人機交互界面22沒有特殊限制，例如可以為現有的教學多媒體系統或觸摸屏。若單純?yōu)檎n堂授課演示，則可以采用現有的教學多媒體作為人機交互界面22，通過多媒體教室現有的投影設備將屏幕直觀的展現給使用者。優(yōu)選地，人機交互界面22采用昆侖通態(tài)觸摸屏，其組態(tài)軟件既可以運行于PC機上，也可以運行于觸摸屏上，使機床演示更為逼真。有利地，根據本實用新型的一個實施例，所述教學演示數控機床上設有手提部40。由此，可以使所述教學演示數控機床便于攜帶，使用更為方便。以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
權利要求1.一種教學演示數控機床，其特征在于，包括 機床，所述機床上設有多個軸； 步進電機，所述步進電機安裝于所述機床上并帶動所述機床的軸運轉； 驅動裝置，所述驅動裝置安裝于所述機床上并驅動所述步進電機的運轉和停止；和 控制裝置，所述控制裝置安裝于所述機床上并通過驅動信號和控制信號的傳輸實現所述多個軸的運轉和停止， 其中，所述控制裝置包括PLC控制模塊和人機交互界面，所述人機交互界面與所述PLC控制模塊連接并調整和操作所述PLC控制模塊中的功能與參數，所述PLC控制模塊與所述驅動裝置連接并通過控制所述驅動裝置帶動所述步進電機的運轉和停止。
2.根據權利要求I所述的教學演示數控機床，其特征在于，所述PLC控制模塊采用S7-200 226CN PLC。
3.根據權利要求2所述的教學演示數控機床，其特征在于，所述S7-200226CN PLC為一體化結構。
4.根據權利要求I所述的教學演示數控機床，其特征在于，所述驅動裝置的體積小于600mm*400mm*300mm。
5.根據權利要求I所述的教學演示數控機床，其特征在于，所述步進電機包括主軸步進電機、X軸步進電機、Z軸步進電機及尾座步進電機,所述X軸步進電機和Z軸步進電機與所述PLC控制模塊之間連接有驅動裝置。
6.根據權利要求5所述的教學演示數控機床，其特征在于，所述主軸步進電機安裝于所述機床的主軸上，所述主軸步進電機與所述PLC控制模塊之間連接有調速電路以實現所述機床的主軸的變速運轉。
7.根據權利要求5所述的教學演示數控機床，其特征在于，所述尾座步進電機安裝于所述機床的尾部，所述尾座步進電機與所述PLC控制模塊之間連接有正反轉控制裝置以實現工件的夾緊。
8.根據權利要求I所述的教學演示數控機床，其特征在于，所述人機交互界面為多媒體系統或觸摸屏。
9.根據權利要求I所述的教學演示數控機床，其特征在于，所述教學演示數控機床上設有手提部。
10.根據權利要求1-9任一項所述的教學演示數控機床，其特征在于，所述步進電機為微型步進電機。
專利摘要本實用新型公開了一種教學演示數控機床，包括機床，所述機床上設有多個軸；步進電機；驅動裝置；和控制裝置，其中，所述控制裝置包括PLC控制模塊和人機交互界面，所述人機交互界面與所述PLC控制模塊連接并調整和操作所述PLC控制模塊中的功能與參數，所述PLC控制模塊與所述驅動裝置連接并通過控制所述驅動裝置帶動所述步進電機的運轉和停止。根據本實用新型實施例的教學演示數控機床，由于采用PLC控制模塊為數控核心實現各軸的驅動信號和控制信號的傳輸，克服了現有數控機床數控系統價格昂貴及體積大、質量大的缺陷，實現整個數控系統的輕量化，降低了整個數控系統的制備成本，使用人機交互界面可以使機床的控制和顯示更為直觀。
文檔編號G09B25/02GK202512802SQ20122012777
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權日2012年3月30日
發(fā)明者朱學莉, 朱樹先, 祝勇俊, 郭勝輝 申請人:蘇州科技學院