电气控制技术项目化教程 第2版 教案 项目10 Z3050型摇臂钻床电气控制电路

理实一体化教案用纸理实一体化授课方案课题任务10.1认识Z3050型摇臂钻床对应岗位职业能力机床电气原理图识读能力教学目标理论知识目标了解Z3050型平摇臂钻床的结构、运动形式及电气控制要求，会分析Z3050型摇臂钻床电气控制线路工作原理。职业技能目标能识别Z3050型摇臂钻床的电器元器件并熟练操作Z3050型摇职业素养目标激发学生自主学习，勇于探索的精神；强化学生自觉遵守安全操作规程的安全意识和团队合作意识。重难点及解决重难点：Z3050型摇臂钻床电气控制线路工作原理及正确操作。解决方法：采用讲授法讲解相关知识点，采用示范操作和任务驱动法实施Z3050型摇臂钻床操作训练任务。达到原理清楚，操作熟练的目标。教学方法一体化教学总时间安排4课时教学过程设计教学过程设计教学过程设计教学过程设计教学过程设计任务分析简单介绍Z3050型摇臂钻床的用途和控制特点，引出任务内容和要求。1、用途：Z3050型摇臂钻床主要用于对大型零件进行钻孔、扩孔、铰孔、镗孔和攻螺纹等加工，特别适用于单件或批量生产带有多孔大型零件的孔加工。2、控制特点：Z3050型摇臂钻床是集机、电、液驱动控制于一体的机电设备。3、任务内容和要求本任务主要学习Z3050型摇臂钻床的主要结构、运动形式、电气控制要求和试车操作方法，并能识读Z3050型摇臂钻床电气控制电路图。时间方法备注10分讲授任务布置了解Z3050型摇臂钻床的结构、运动形式、电气控制要求；能读懂Z3050型摇臂钻床的电气控制原理图；掌握Z3050型摇臂钻床的操作方法。5分讲授相关知识相关知识相关知识相关知识1、Z3050型摇臂钻床的型号规格讲清楚型号中每个代号的含义即可。2、Z3050型摇臂钻床主要结构主轴电动机结合图10-2图片讲解其主要结构。并说明各结构的作用。主轴电动机摇臂升降电动机摇臂升降电动机主轴箱主轴箱摇臂摇臂升降丝杠摇臂摇臂升降丝杠内外立柱内外立柱主轴主轴工作台工作台底座底座图10-2图10-2Z3050型摇臂钻床外形图3、Z3050型摇臂钻床的运动形式主运动：主轴带动钻头（刀具）的旋转运动。进给运动：主轴的垂直运动。辅助运动：摇臂沿外立柱升降运动；摇臂连同外立柱一起绕内立柱回转运动（人工完成）；主轴箱沿摇臂水平运动（机械手轮操作）。摇臂钻床上设置了与三个辅助运动对应的三个松开夹紧装置，即摇臂与外立柱之间的松开与夹紧、内外立柱之间的松开与夹紧和主轴箱与摇臂之间的松开与夹紧。每个辅助运动在运动前先要松开，运动结束要再夹紧。松开与夹紧装置是由液压泵电动机M3配合液压机构驱动完成。床身4、Z3050型摇臂钻床电气控制要求床身结合Z3050型摇臂钻床的运动特点及加工工艺要求，从以下几个方面分析电气控制要求：分析电气控制要求。实现控制功能的要求；实现保护功能的要求；（3）局部照明和机床工作状态指示要求。5、Z3050型摇臂钻床电气控制线路工作原理（1）主电路分析引导学生分析四个电动机的作用、保护及控制情况。（2）控制线路分析Z3050摇臂钻床控制电路较复杂，可分成几个单元进行分析。控制电源单元380V电源经QF1、QF3引入变压器TC，经TC输出220V、12V、和6.3V分别作为控制电路、指示电路和照明电路的电源。FU1和FU2分别为控制电路和照明电路提供短路保护。总启单元按下SB2→KV吸合自锁→接通控制电路电源按下SB1→KV断电释放→控制电路断电3）主轴电动机M1的控制启动：按下SB4→KM1吸合自锁→M1启动运行停止：按下SB3→KM1断电释放→M1停转4）摇臂升降控制摇臂升降控制是机、电、液一体化控制，控制过程叫复杂，学生不好理解，其控制过程可按下列思路分析：液压泵电动机M3正转按下升降按钮SB5或SB6液压泵电动机M3正转按下升降按钮SB5或SB6SQ2动作，SQ3复位通过液压机构将摇臂松开SQ2动作，SQ3复位通过液压机构将摇臂松开摇臂升降电动机M2正转或反转启动带动摇臂升或降摇臂升降电动机M2正转或反转启动带动摇臂升或降摇臂升降到位，松开SB5或SB6按下升降按钮SB5或SB6摇臂升降到位，松开SB5或SB6按下升降按钮SB5或SB6延时液压泵电动机M3反转启动延时液压泵电动机M3反转启动通过液压机构将摇臂夹紧通过液压机构将摇臂夹紧SQ3动作，SQ2复位SQ3动作，SQ2复位液压泵电动机M3停止，夹紧完成液压泵电动机M3停止，夹紧完成摇臂升降控制中的保护环节：SQ1a、SQ1b作为摇臂升降的超程限位保护；摇臂升降采用按钮、接触器双重联锁保护；液压泵电动机M3防因液压故障长时间加紧过载保护。立柱与主轴箱的夹紧与放松控制YA1接通立柱松紧油路分析思路：YA1接通立柱松紧油路按下SB7或SB8立柱松开或加紧按下SB7或SB8立柱松开或加紧延时液压泵电动机正转或反转打出正向或反向压力油主轴箱松开或加紧YA2接通主轴箱松紧油路延时液压泵电动机正转或反转打出正向或反向压力油主轴箱松开或加紧YA2接通主轴箱松紧油路液压泵电动机停转松开SB7或SB8液压泵电动机停转松开SB7或SB8立柱松开或加紧完成延时立柱松开或加紧完成延时主轴箱松开或加紧完成YA1关闭立柱松紧油路主轴箱松开或加紧完成YA1关闭立柱松紧油路YA2关闭主轴箱松紧油路YA2关闭主轴箱松紧油路6）冷却泵电动机M4的控制合上或分断断路器QF2，就可以接通或切断电源，操纵冷却泵电动机M4的启动或停止。7）、指示电路分析照明和指示电路由控制变压器TC提供的6.3V和12V电压作为工作电源，熔断器FU2作照明电路的短路保护，EL是照明灯，由SA1控制。指示电路工作原理见图10-4。70分讲授教学过程设计任务实施1、任务内容（1））认识Z3050型摇臂钻床实训装置实物，熟悉Z3050型摇臂钻床的各电器件的名称、代号及安装位置。（2）熟悉Z3050型摇臂钻床的正确操作。2、任务实施过程（1）先由教师结合Z3050型摇臂钻床实训装置实物讲解各电器件的名称、代号及安装位置并进行操作示范。（2）将学生分为若干组进行元件识别和操作训练，教师要对学生训练过程进行巡回指导检查，并做好记录。时间方法备注40分任务驱动示范任务考评自评与互评：根据评分标准，自己评分。与相邻的同学进行交流，相互评分。（3）教师检查评分。2．教师讲评并小结。30分激励法根据评分标准评分课后任务布置布置课后习题5分教学后记理实一体化授课方案课题任务10.2检修Z3050型摇臂钻床对应岗位职业能力机床电气故障检修能力教学目标理论知识目标掌握Z3050型摇臂钻床电气故障的分析方法和检修步骤。职业技能目标能按正确的检修流程排除Z3050型摇臂钻床的典型电气故障。职业素养目标培养学生自觉遵守电气检修安全操作规程和善于思考、沟通和配合的良好习惯。重难点及解决重难点：Z3050型摇臂钻床典型电气故障分析方法、检修步骤及故障排除。解决方法：以Z3050型摇臂钻床典型电气故障为案例，示范讲解故障检修步骤和分析方法。学生分组排故训练，教师巡回指导。教学方法一体化教学总时间安排4课时教学过程设计教学过程设计教学过程设计任务分析Z3050型摇臂钻床是集机、电、液一体化控制的设备，如：摇臂的升降及立柱与主轴箱的松开和夹紧控制。因此在检修时不仅要注意电气部分能否正常工作，还要注意电气与机械、液压部分的协调关系。本任务将以Z3050型摇臂钻床模拟实训装置为载体，学习Z3050型摇臂钻床常见电气故障的分析方法和检修方法，并完成对Z3050型摇臂钻床典型电气故障的排除任务。时间方法备注10分讲授任务布置30分钟完成对Z3050型摇臂钻床三个典型电气故障的排除。5分讲授相关知识相关知识结合Z3050型摇臂钻床具体电气故障案例，教师示范讲解排故过程，学生聆听观察，总结Z3050型摇臂钻床电气故障检修的步骤和故障分析方法。1、Z3050型摇臂钻床电气故障检修步骤（1）接通Z3050型摇臂钻床电源；（2）操作机床观察功能实现情况，确认故障现象；（3）结合故障现象和Z3050型摇臂钻床电路原理图分析判断故障范围；（4）在故障范围内用万用表检测法确定故障点；（5）修复故障；（6）重新通电试车确认故障排除；（7）记录排故过程。2、Z050型摇臂钻床典型故障分析（1）故障设置：预先根据实训装置故障点设置一故障（2）故障排除：由教师按照之前讲解的故障检修步骤边操作演示边讲解整个故障排除的过程，学生注意观摩。如：【故障现象】摇臂能上升但不能下降。【故障分析】确定故障范围摇臂能上升但不能下降，说明摇臂放松和夹紧机构控制线路没问题，故障应该在摇臂上升控制部分或摇臂升降电动机M2主回路KM3主触头及相关线路。可具体分析如下：接通电源接通电源按下下降按钮SB6按下下降按钮SB6故障范围是SB6-1、SQ1b故障及相关连接线断路故障范围是SB6-1、SQ1b故障及相关连接线断路NKT1吸合？NKT1吸合？YYYKM3吸合？KM3主触头故障或其连接线断路YKM3吸合？KM3主触头故障或其连接线断路NN故障范围是SB5-2、KM2故障范围是SB5-2、KM2常闭触点、KM3线圈故障及其相关连接线断路2）故障点检测同样，因Z3050型摇臂钻床模拟实训装置故障设置均为断线故障，所以用万用表电阻测量法依次测量故障范围内的相关连接线，确定故障点（断点）。3）故障修复：断开电源，用连接线连接断点。4）通电试车：接通机床电源，按下SB6观察摇臂上升控制过程，确认故障排除。5）记录排故过程。40分讲授示范教学过程设计任务实施1、任务准备（1）按表10-3准备任务实施所需设备、工具和材料。根据实训装置数量和学生人数合理进行分组。在Z3050型摇臂钻床模拟电气控制台故障箱里设置三个典型故障。任务实施（1）学生必须穿绝缘鞋和工装按分组开始排故。（2）学生