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LGS-201TD型數控車床裝調維修實訓系統(半實物、國產系統)
一、產品概述
本系統是專門為職業院校、技工學校、職業教育培訓機構研制的數控車床裝調維修技能實訓考核設備，根據機電類行業中數控機床維修技術的特點，并結合數控機床裝調維修工的技能鑒定要求，對數控機床電氣控制及機械傳動進行研究，針對實訓教學活動進行了專門設計，包含了數控系統應用、PLC控制、變頻調速控制、傳感器檢測、伺服驅動控制、低壓電氣控制、機械傳動等技術，強化了學員對數控機床的安裝、接線、調試、故障診斷與維修等綜合能力，適合機電類相關專業的教學和培訓，也適合數控機床裝調維修工、車工等工種的考核與鑒定。
本系統是專門為職業院校、技工學校、職業教育培訓機構研制的數控車床裝調維修技能實訓考核設備，根據機電類行業中數控機床維修技術的特點，并結合數控機床裝調維修工的技能鑒定要求，對數控機床電氣控制及機械傳動進行研究，針對實訓教學活動進行了專門設計，包含了數控系統應用、PLC控制、變頻調速控制、傳感器檢測、伺服驅動控制、低壓電氣控制、機械傳動等技術，強化了學員對數控機床的安裝、接線、調試、故障診斷與維修等綜合能力，適合機電類相關專業的教學和培訓，也適合數控機床裝調維修工、車工等工種的考核與鑒定。
二、產品特點
1.產品依據數控機床裝調維修工職業及崗位的技能要求，結合數控機床維修技術領域的特點，能讓學員在較為真實的環境中進行訓練，以鍛煉學員的職業能力，提高職業素養。
2.產品結合目前國內數控系統的使用情況，以及數控教學和設備的現狀，提供了華中數控系統，符合目前國內數控教學的現狀和特點，為數控教學和實操訓練提供支撐。
3.以實際工作任務為載體，根據工作任務開展過程中的特點劃分實施環節，分系統設計、電氣安裝與連接、機械裝配與調整、機電聯調與故障排除、機床精度檢測、機床試加工等幾個真實工作過程的職業實踐活動，再現典型數控機床電氣控制及機械傳動的學習領域情境，著重培養學員對數控機床的機械裝調、電器安裝接線、機電聯調、故障檢測與維修、數控機床維護等綜合能力。
4.與實際應用技術相結合，包含數控系統應用、PLC控制、變頻調速控制、傳感器檢測、伺服驅動控制、低壓電氣控制、機械傳動等技術，培訓學員對數控機床裝調的基本工具和量具的使用能力，強化學員對數控機床的安裝、接線、調試、故障診斷與維修等綜合能力。
三、技術性能
1．輸入電源：三相四線AC380V±10% 50Hz
2．裝置容量：≤2kVA
3．外形尺寸：800mm×600mm×1800mm（機床實訓柜）、
1200mm×660mm×1140mm（實物小車床）
1200mm×600mm×780mm（操作臺）
4、具有數控車床故障診斷維修考核功能，可設置數控機床36個典型的電氣故障?？己讼到y采用智能考核的方式，并具有聯網的功能。故障可通過計算機設置，也可在智能考核終端上設置。學生對故障現象進行分析，在考核終端上輸入相應的故障代碼進行故障排除。
四、產品結構和組成
1．系統由機床實訓柜、實物小車床和操作臺等組成。
2．機床實訓柜采用鐵質亞光密紋噴塑結構，正面裝有數控系統和操作面板，背面為機床電氣柜，柜內器件布局與實際機床廠的模式一致。電氣柜內的電氣安裝板為不銹鋼網孔板，上面裝有變頻器、伺服驅動器、交流接觸器、繼電器、保險絲座、斷路器、開關電源、接線端子排和走線槽等；電氣柜底部還設有變壓器和接地端子等。
3．實物小車床底座采用鐵質亞光密紋噴塑結構，上方設有實物小車床安裝平臺，采用鑄件結構，表面磨削加工；底座四周設有圍邊，可接溢出的潤滑油和方便清理加工時留下的廢屑。
4．操作臺為鋼木結構，用于機床部件的裝配與測量，下方設有工具柜。
5．系統采用三相四線AC380V交流電源供電，并設有漏電保護器、指示燈指示和保險絲等，具有過載保護、短路保護和漏電保護裝置，在電壓異?；虺霈F短路情況時自動動作，保護人身和設備安全。
6．數控系統采用華中廠家的主流數控系統，能滿足不同類型機床的實訓教學。
7.無線智能實驗室管理考核系統
1）系統采用分布式智能管理型無線AP,通過無線技術實現終端覆蓋。采用12.2英寸彩色中文觸控屏的無線系統管理器，中文菜單式觸控操作界面，人機對話友好。移動控制終端可控制任意一臺帶驅動模塊的實訓設備?？勺鲗W生機登錄實訓與考核的操作終端，也可作教師機登錄出題設故的操作終端。
2）故障設置和考核系統
無線觸控屏智能化故障設置和考核系統
觸控操作數控職業教育多功能綜合一體機”故障設置和考核系統”界面,可實現故障設置、故障模擬、學員考核與評份、故障排除等功能。
故障設置和考核系統采用*新 MCU 技術 RAM 處理芯片的數字化集成電路板與配套無線故障設置控制系統，系統穩定、不易感染病毒。 控制模塊(PC 控制終端或手持移動控制終端)和驅動模塊(智能故障設置驅動盒)分離， 避免復雜連線干擾控制器，系統更加可靠。
驅動模塊內置智能故障設置控制系統，配有專用新型無線數據傳輸模塊(可插拔型)和RS232 串行通訊接口，可無線組網通訊和 RS232 有線通訊。
手持移動控制終端采用12.2英寸高清晰彩色液晶觸控屏，中文菜單式觸控操作界面，人機對 話友好。手持移動控制終端可控制任意一臺帶驅動模塊的實訓設備。
手持移動控制終端不聯網時可作單機操作，當帶驅動模塊的實訓設備無線組網時，手持 移動控制終端可無線進網作為聯網終端，可作學生機登錄實訓與考核的操作終端，也可作教師機登錄出題設故的操作終端。
可通過 PC 控制終端進行實訓考核，也可通過手持移動控制終端進行實訓考核，教師與學員界面分開，教師通過密碼進入教師界面出題，學員在普通界面答題。(注：教師與 學員設故與排故界面原理圖與設備面板原理圖完全一致)可自由設定任意一處與數控電氣模塊引腳有關的各種常見故障，故障類型包括：線路斷 路、對地短路、接觸不良，偶發等故障現象。每套驅動模塊可以設置 8 路大電流 5A 的 開路故障、16 路小電流 2A 的信號通路的開路、不良、偶發、短路等故障，共 24 路故 障設置?？筛鶕枨髷U展設置 64 路大電流 5A 的開路故障、128 路小電流 2A 的信號通 路的開路、不良、偶發、短路等故障，共192 路故障設置?？筛鶕脩羰褂靡笳{整故障設置點的數量和故障設置類型。
所有配備驅動模塊的實訓設備，均可通過內置的專用新型無線數據傳輸模塊無線組網， 實現遠程集中管理。
用戶可選擇通過無線或 RS-232 串口通訊與其它實訓設備配套的無線故障設置控制系統組成一個網絡，通過主控計算機控制每一臺實訓設備的故障設置、故障排除、參數設定、 遠程起動、信息反饋、考核評分等功能。
8．X、Z軸由交流伺服電機驅動，運動方向上設有正負限位、參考點等開關，采用接近式傳感器；主軸由三相異步電機驅動，變頻調速控制。
9．實物小車床由床身、主軸箱、進給傳動系統、換刀裝置和輔助裝置等組成，具有實際加工能力，可對鐵、鋁、銅、PVC、有機玻璃等材料進行車削加工。通過對數控小車床的拆裝訓練，學員可掌握數控車床水平度、平行度和垂直度的調整方法等，同時學會百分表、直角尺、游標卡尺、塞尺等工量具的使用方法和機床機械精度的測量方法。
1）床身、主軸箱、移動拖板、尾座等均采用鑄件結構，鑄件經過時效處理、表面機加工和鏟刮工藝等，確保機床精度穩定。
2）主軸箱由箱體、主軸、卡盤、主軸電機、編碼器、同步帶、多楔帶等組成，可進行主軸箱的裝配與調整、主軸卡盤的裝配、主軸電機的安裝與調整、編碼器的安裝與調整等技能訓練。主軸與主軸電機采用多楔帶聯接，且具有張緊力結構，可進行張緊力調整。
3）X軸進給傳動系統由滾珠絲杠螺母副、方形直線導軌副、軸承、軸承支座、電機支座和上拖板等組成，可進行滾珠絲杠的裝配與調整、直線導軌的裝配與調整、上拖板的裝配與調整等技能訓練。
4）Z軸進給傳動系統由滾珠絲杠螺母副、三角導軌、軸承、軸承支座、電機支座、E型調節塊和床鞍等組成，可進行導軌預緊力調整、滾珠絲杠的裝配與調整等技能訓練。
5）換刀裝置采用四工位電動刀架，可實現加工時的自動換刀操作。
6）配有主軸芯棒、等高棒、頂尖等機床檢具，可進行數控車床幾何精度檢測方面的訓練。
7）輔助裝置由潤滑系統、尾架、防護罩等組成。
8）實物小車床主要參數：
Ø 床身最大回轉直徑： 250mm
Ø 刀架上最大回轉直徑： 135mm
Ø X/Z軸行程： 150mm/350mm
Ø X軸滾珠絲杠： 研磨、C5級、規格1605
Ø Z軸滾珠絲杠： 研磨、C5級、規格2004
Ø 直線導軌： H級、規格15mm
Ø 主電機功率： 0.75kW
Ø 主軸轉速范圍： 50～2500rpm
Ø 主軸卡盤： φ125
Ø 主軸通孔直徑： 18mm
Ø 主軸孔錐度： 莫氏3號
Ø 工作臺快速移動速度： 3000mm/min
Ø 最大切削進給速度： 2000mm/min
Ø 定位精度： 0.02mm
Ø 重復定位精度： ±0.012mm
Ø 電動刀架： 四工位電動刀架
Ø 刀桿截面尺寸： 10mm×10mm
Ø 尾架套筒錐度： 莫氏2號
Ø 尾座套筒行程： 60mm
Ø 機床重量： 300kg
五、實訓項目
1．電路設計、設備安裝和電路連接
（1）數控系統的安裝、接線
（2）系統啟?？刂齐娐返脑O計與接線
（3）變頻調速系統的電路設計、變頻器、主軸電機、編碼器的安裝與接線
（4）交流伺服驅動系統的電路設計、驅動器、伺服電機的安裝與接線
（5）刀架控制系統的電路設計、器件安裝與接線
（6）冷卻控制系統的電路設計、器件安裝與接線
（7）急停、限位控制回路的設計與接線
（8）手搖脈沖發生器的接線
2．機械部件裝配與調整
（1）滾珠絲杠螺母副的裝配與調整
（2）直線導軌副的裝配與調整
（3）X軸上拖板的裝配
（4）電動刀架的裝配
（5）電機與聯軸器的裝配
（6）主軸卡盤的裝配
（7）潤滑系統的裝配
（8）主軸箱的裝配與調整
3．數控機床的功能調試
（1）數控系統的基本操作
（2）數控系統基本參數的設置與調試
（3）數控系統進給軸參數設置與調試
（4）數控系統主軸參數設置與調試
（5）編程與調試
（6）驅動器參數設置與調試
（7）變頻器參數設置與調試
（8）電動刀架等功能部件的調試
（9）數控系統的數據備份
4．機電聯調與故障排除
（1）數控車床機電聯調
（2）數控車床故障診斷與排除
5．數控車床幾何精度檢測
6．數控車床的程序編制與加工
（1）數控車床編程
（2）數控車床加工
7．數控機床的保養和維護
六、系統配置
表1：基本配置
1.產品依據數控機床裝調維修工職業及崗位的技能要求，結合數控機床維修技術領域的特點，能讓學員在較為真實的環境中進行訓練，以鍛煉學員的職業能力，提高職業素養。
2.產品結合目前國內數控系統的使用情況，以及數控教學和設備的現狀，提供了華中數控系統，符合目前國內數控教學的現狀和特點，為數控教學和實操訓練提供支撐。
3.以實際工作任務為載體，根據工作任務開展過程中的特點劃分實施環節，分系統設計、電氣安裝與連接、機械裝配與調整、機電聯調與故障排除、機床精度檢測、機床試加工等幾個真實工作過程的職業實踐活動，再現典型數控機床電氣控制及機械傳動的學習領域情境，著重培養學員對數控機床的機械裝調、電器安裝接線、機電聯調、故障檢測與維修、數控機床維護等綜合能力。
4.與實際應用技術相結合，包含數控系統應用、PLC控制、變頻調速控制、傳感器檢測、伺服驅動控制、低壓電氣控制、機械傳動等技術，培訓學員對數控機床裝調的基本工具和量具的使用能力，強化學員對數控機床的安裝、接線、調試、故障診斷與維修等綜合能力。
三、技術性能
1．輸入電源：三相四線AC380V±10% 50Hz
2．裝置容量：≤2kVA
3．外形尺寸：800mm×600mm×1800mm（機床實訓柜）、
1200mm×660mm×1140mm（實物小車床）
1200mm×600mm×780mm（操作臺）
4、具有數控車床故障診斷維修考核功能，可設置數控機床36個典型的電氣故障?？己讼到y采用智能考核的方式，并具有聯網的功能。故障可通過計算機設置，也可在智能考核終端上設置。學生對故障現象進行分析，在考核終端上輸入相應的故障代碼進行故障排除。
四、產品結構和組成
1．系統由機床實訓柜、實物小車床和操作臺等組成。
2．機床實訓柜采用鐵質亞光密紋噴塑結構，正面裝有數控系統和操作面板，背面為機床電氣柜，柜內器件布局與實際機床廠的模式一致。電氣柜內的電氣安裝板為不銹鋼網孔板，上面裝有變頻器、伺服驅動器、交流接觸器、繼電器、保險絲座、斷路器、開關電源、接線端子排和走線槽等；電氣柜底部還設有變壓器和接地端子等。
3．實物小車床底座采用鐵質亞光密紋噴塑結構，上方設有實物小車床安裝平臺，采用鑄件結構，表面磨削加工；底座四周設有圍邊，可接溢出的潤滑油和方便清理加工時留下的廢屑。
4．操作臺為鋼木結構，用于機床部件的裝配與測量，下方設有工具柜。
5．系統采用三相四線AC380V交流電源供電，并設有漏電保護器、指示燈指示和保險絲等，具有過載保護、短路保護和漏電保護裝置，在電壓異?；虺霈F短路情況時自動動作，保護人身和設備安全。
6．數控系統采用華中廠家的主流數控系統，能滿足不同類型機床的實訓教學。
7.無線智能實驗室管理考核系統
1）系統采用分布式智能管理型無線AP,通過無線技術實現終端覆蓋。采用12.2英寸彩色中文觸控屏的無線系統管理器，中文菜單式觸控操作界面，人機對話友好。移動控制終端可控制任意一臺帶驅動模塊的實訓設備?？勺鲗W生機登錄實訓與考核的操作終端，也可作教師機登錄出題設故的操作終端。
2）故障設置和考核系統
無線觸控屏智能化故障設置和考核系統
觸控操作數控職業教育多功能綜合一體機”故障設置和考核系統”界面,可實現故障設置、故障模擬、學員考核與評份、故障排除等功能。
故障設置和考核系統采用*新 MCU 技術 RAM 處理芯片的數字化集成電路板與配套無線故障設置控制系統，系統穩定、不易感染病毒。 控制模塊(PC 控制終端或手持移動控制終端)和驅動模塊(智能故障設置驅動盒)分離， 避免復雜連線干擾控制器，系統更加可靠。
驅動模塊內置智能故障設置控制系統，配有專用新型無線數據傳輸模塊(可插拔型)和RS232 串行通訊接口，可無線組網通訊和 RS232 有線通訊。
手持移動控制終端采用12.2英寸高清晰彩色液晶觸控屏，中文菜單式觸控操作界面，人機對 話友好。手持移動控制終端可控制任意一臺帶驅動模塊的實訓設備。
手持移動控制終端不聯網時可作單機操作，當帶驅動模塊的實訓設備無線組網時，手持 移動控制終端可無線進網作為聯網終端，可作學生機登錄實訓與考核的操作終端，也可作教師機登錄出題設故的操作終端。
可通過 PC 控制終端進行實訓考核，也可通過手持移動控制終端進行實訓考核，教師與學員界面分開，教師通過密碼進入教師界面出題，學員在普通界面答題。(注：教師與 學員設故與排故界面原理圖與設備面板原理圖完全一致)可自由設定任意一處與數控電氣模塊引腳有關的各種常見故障，故障類型包括：線路斷 路、對地短路、接觸不良，偶發等故障現象。每套驅動模塊可以設置 8 路大電流 5A 的 開路故障、16 路小電流 2A 的信號通路的開路、不良、偶發、短路等故障，共 24 路故 障設置?？筛鶕枨髷U展設置 64 路大電流 5A 的開路故障、128 路小電流 2A 的信號通 路的開路、不良、偶發、短路等故障，共192 路故障設置?？筛鶕脩羰褂靡笳{整故障設置點的數量和故障設置類型。
所有配備驅動模塊的實訓設備，均可通過內置的專用新型無線數據傳輸模塊無線組網， 實現遠程集中管理。
用戶可選擇通過無線或 RS-232 串口通訊與其它實訓設備配套的無線故障設置控制系統組成一個網絡，通過主控計算機控制每一臺實訓設備的故障設置、故障排除、參數設定、 遠程起動、信息反饋、考核評分等功能。
8．X、Z軸由交流伺服電機驅動，運動方向上設有正負限位、參考點等開關，采用接近式傳感器；主軸由三相異步電機驅動，變頻調速控制。
9．實物小車床由床身、主軸箱、進給傳動系統、換刀裝置和輔助裝置等組成，具有實際加工能力，可對鐵、鋁、銅、PVC、有機玻璃等材料進行車削加工。通過對數控小車床的拆裝訓練，學員可掌握數控車床水平度、平行度和垂直度的調整方法等，同時學會百分表、直角尺、游標卡尺、塞尺等工量具的使用方法和機床機械精度的測量方法。
1）床身、主軸箱、移動拖板、尾座等均采用鑄件結構，鑄件經過時效處理、表面機加工和鏟刮工藝等，確保機床精度穩定。
2）主軸箱由箱體、主軸、卡盤、主軸電機、編碼器、同步帶、多楔帶等組成，可進行主軸箱的裝配與調整、主軸卡盤的裝配、主軸電機的安裝與調整、編碼器的安裝與調整等技能訓練。主軸與主軸電機采用多楔帶聯接，且具有張緊力結構，可進行張緊力調整。
3）X軸進給傳動系統由滾珠絲杠螺母副、方形直線導軌副、軸承、軸承支座、電機支座和上拖板等組成，可進行滾珠絲杠的裝配與調整、直線導軌的裝配與調整、上拖板的裝配與調整等技能訓練。
4）Z軸進給傳動系統由滾珠絲杠螺母副、三角導軌、軸承、軸承支座、電機支座、E型調節塊和床鞍等組成，可進行導軌預緊力調整、滾珠絲杠的裝配與調整等技能訓練。
5）換刀裝置采用四工位電動刀架，可實現加工時的自動換刀操作。
6）配有主軸芯棒、等高棒、頂尖等機床檢具，可進行數控車床幾何精度檢測方面的訓練。
7）輔助裝置由潤滑系統、尾架、防護罩等組成。
8）實物小車床主要參數：
Ø 床身最大回轉直徑： 250mm
Ø 刀架上最大回轉直徑： 135mm
Ø X/Z軸行程： 150mm/350mm
Ø X軸滾珠絲杠： 研磨、C5級、規格1605
Ø Z軸滾珠絲杠： 研磨、C5級、規格2004
Ø 直線導軌： H級、規格15mm
Ø 主電機功率： 0.75kW
Ø 主軸轉速范圍： 50～2500rpm
Ø 主軸卡盤： φ125
Ø 主軸通孔直徑： 18mm
Ø 主軸孔錐度： 莫氏3號
Ø 工作臺快速移動速度： 3000mm/min
Ø 最大切削進給速度： 2000mm/min
Ø 定位精度： 0.02mm
Ø 重復定位精度： ±0.012mm
Ø 電動刀架： 四工位電動刀架
Ø 刀桿截面尺寸： 10mm×10mm
Ø 尾架套筒錐度： 莫氏2號
Ø 尾座套筒行程： 60mm
Ø 機床重量： 300kg
五、實訓項目
1．電路設計、設備安裝和電路連接
（1）數控系統的安裝、接線
（2）系統啟?？刂齐娐返脑O計與接線
（3）變頻調速系統的電路設計、變頻器、主軸電機、編碼器的安裝與接線
（4）交流伺服驅動系統的電路設計、驅動器、伺服電機的安裝與接線
（5）刀架控制系統的電路設計、器件安裝與接線
（6）冷卻控制系統的電路設計、器件安裝與接線
（7）急停、限位控制回路的設計與接線
（8）手搖脈沖發生器的接線
2．機械部件裝配與調整
（1）滾珠絲杠螺母副的裝配與調整
（2）直線導軌副的裝配與調整
（3）X軸上拖板的裝配
（4）電動刀架的裝配
（5）電機與聯軸器的裝配
（6）主軸卡盤的裝配
（7）潤滑系統的裝配
（8）主軸箱的裝配與調整
3．數控機床的功能調試
（1）數控系統的基本操作
（2）數控系統基本參數的設置與調試
（3）數控系統進給軸參數設置與調試
（4）數控系統主軸參數設置與調試
（5）編程與調試
（6）驅動器參數設置與調試
（7）變頻器參數設置與調試
（8）電動刀架等功能部件的調試
（9）數控系統的數據備份
4．機電聯調與故障排除
（1）數控車床機電聯調
（2）數控車床故障診斷與排除
5．數控車床幾何精度檢測
6．數控車床的程序編制與加工
（1）數控車床編程
（2）數控車床加工
7．數控機床的保養和維護
六、系統配置
表1：基本配置
|
序號
|
名 稱
|
主要部件、器件及規格
|
數量
|
備注
|
|
1
|
機床實訓柜
|
800mm×600mm×1800mm
|
1套
|
|
|
2
|
實物小車床
|
1200mm×660mm×1150mm
|
1臺
|
|
|
3
|
操作臺
|
1200mm×600mm×780mm
|
1套
|
|
|
4
|
數控系統
|
HNC-21TD
|
1臺
|
|
|
5
|
變頻器
|
三菱FR-D740-0.75k-CHT
|
1臺
|
|
|
6
|
伺服驅動
|
SG-15A
|
2套
|
|
|
7
|
伺服電機
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80SY-M02430
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2臺
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8
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電動刀架
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LD4-0610
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1臺
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9
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電子手輪
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手搖脈沖發生器
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1只
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10
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光電編碼器
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HTF6015-C-1024BM/5L
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1只
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11
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主軸電機
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3B-750W
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1只
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12
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電器元件
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漏電保護器、斷路器、交流接觸器、繼電器、傳感器、連接線等
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1套
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13
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電腦
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主流品牌配置
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1臺
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用戶自配
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14
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型材電腦桌
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外形尺寸：600mm×560mm×1100mm
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1張
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表2：配套工具、量具、工裝及機床附件
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序號
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類別
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名稱
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型號、規格
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數量
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備注
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1.
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工具
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剝線鉗
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YS-1
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1把
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鴨嘴式
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2.
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斜口鉗
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DL2336
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1把
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5寸，橡塑柄
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3.
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尖嘴鉗
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DL22306
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1把
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5寸，橡塑柄
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4.
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剪刀
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民用型
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1把
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5.
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電氣控制電路圖
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含故障點
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1份
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6.
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變頻器說明書
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1本
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7.
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驅動器說明書
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1本
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8.
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系統編程手冊
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1本
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9.
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系統操作手冊
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1本
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10.
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實驗指導書
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1本
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11.
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智能考核系統模塊
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含軟件與硬件
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1套
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