最新《机械设备维修电工》专业项目课程课例-CA6140机床常见故障排除.doc

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date机械设备维修电工专业项目课程课例-CA6140机床常见故障排除专业项目课程课例模式CA6140机床电气故障排除常见机床电气故障排除吴震峰 一、项目课例名称1、CA6140机床电气故障排除（8课时）2、CA6140机床电气控制原理图3、CA6140机床结构图二、课例研发说明【本专业课程目标分析】中专机械专业的培养目标是培养机械加工领域的机械设备操作、维护的中等应用型技能人才。本专业毕业生主要从事机械加工及设备维护工作。机械设备维修电工是机械类专业的一门技能实训课程，其目的和任务是使学生理解专业理论知识，熟练掌握维修电工操作技能，提高分析问题、解决问题及动手实践的能力，养成科学的工作方法、学习方法以及良好的职业道德意识，培养学生的职业技能，提高学生的综合素质。【本项目的功能定位】机械设备维修电工是机械类专业的一门实践性很强的集理论实践一体化的技能实训课程。本课程的学习需要单项技能的训练，更需要通过一系列具有完整的操作型工作任务的完成，加强课程学习与工作任务之间的联系与衔接，实施理实一体化的教学方式，提高学生职业能力培养的效率。基于上述认识，我们将工作任务转化为学习任务，以典型机床为主要载体，设计出若干教学项目贯穿整个机械设备维修电工课程。“CA6140机床电气故障排除”项目源自企业生产中机械加工设备（CA6140机床等普通车床）。此项目通过设故排故的方式在进一步认识电气控制电路的基础上，重点训练机床故障分析、故障排除。旨在培养学生发现故障、分析故障、排除故障的能力。本课程项目包括A、电工基本操作；B、低压电器故障排除；C、电动机故障排除；D、典型电器控制线路故障排除；E、常用机床的电气故障排除。【学生知识能力基础分析】通过项目A、B、C、D的学习，学生已经掌握了维修电工常用工具、仪表的使用，理解正反转、点动、单向启动、顺序控制电路等，掌握了低压电器、机床电动机和典型电器控制线路的故障分析及排除等方面的知识和技能，【项目实施条件分析】必须是在车工实习车间或专门的维修电工车间及其他相应的设施设备（有条件的学校可配备CA6140仿真机床），尽可能在车间内配有多媒体教室，能保证3-4人一台机床，便于实施整班理实一体化教学。有相应的维修电工工具、仪表和配套拆装工具。三、学习目标设定【知识与技能】1. 认识CA6140机床的主要结构和运动形式；2. 知道CA6140机床的电气控制要求；3. 能识读CA6140机床电气原理图；4. 学会机床故障的分析及排除方法。【过程与方法】1.通过项目设计，让学生体会各种因素对机床使用的影响，增强行业标准意识和质量意识；2.通过项目学习，提高协作和表达能力，增强自我评判水平和评价能力；3.在项目实施过程中，严格执行“8s”管理规定，提高自身的岗位职业素养。【情感态度价值观】1.通过小组合作学习活动，培养团队合作精神；2.通过对故障的分析及排除，体验成功的乐趣，提高专业学习兴趣。四、学习任务描述通过组织和指导学生完成以下8个方面的学习任务，以任务为中心引领知识和技能，将做、学、教、评紧密结合，以此达成本项目学习目标。1.项目分析：观察实物，识读分析原理图，明确项目任务及要求，并进行本项目故障排除方法等知识和技能的准备。2.机床电气故障分析：分析并查找电气故障现象，联系电气控制电路图对故障进行分析，找出故障产生原因及故障点位置。3.机床电气故障排除方法：根据故障特点提出最佳故障排除方法。4.工量具准备：根据故障排除方案的需要，选取合适的工量具（机床拆装工具、电工维修工具、电工维修仪器）。5.排故实践操作：根据故障排除方案，对故障进行排除。6.检测：对已故障排除机床进行启动空运转检测。7.项目评估：对项目实施过程进行评估，完成机床排除故障评价表及主观评价表。8.优化与拓展：针对项目过程中存在的问题修改完善故障排除方案，分析该故障可能会出现的其他一些问题或该现象可能因何而造成。五、学习内容组织序号工作任务知识、技能和能力1项目分析1. 机床的主要结构和运动形式知识；2. 机床的运转形式及电气控制要求；3. 机床电气原理图识读；4. 检测、评价表。2机床电气故障分析1. 电气故障类型知识；2. 电气故障的分析能力。3机床电气故障排除方法1. 机床电气故障现象的知识；2. 故障现象可能导致的原因的知识；3. 导致故障原因下的排除方法知识。4工量具准备1. 机床拆装工具（对电气元件及电路部分机械部分的拆装）的使用及工具选择的能力；2. 维修电工工具选择的能力；3. 维修电工检测仪器的知识；4. 电路维修防护物品知识及使用。5排故实践操作1. 维修电工检测仪器的技能；2. 查找并准确判断机床电气故障现象的能力；3. 分析并判别故障现象可能的原因的能力；4. 安全、质量、效率的意识；5. 合作意识和协作能力。6检测1. 机床运转检测知识及能力；2. 分析、解决问题的能力。7项目评估1. 评析及反思的能力；2. 修正和完善的能力。8优化与拓展1. 自我反思、优化的能力；2. 自主创新能力。六、学习情境创设1.理实一体教学情境：车间与教室合一，技能实训区与理论教学区合一。理论学习与技能训练穿插。2.工作场项目学习情境：模拟企业真实生产环境，积极营造职业教育专业教学氛围和企业文化氛围。参照企业生产布局要求进行模拟布置环境。张贴职业教育宣传标语、安全生产操作标语、生产操作流程、安全操作规程、ISO标语、8s(8S就是整理（SEIRI）、整顿（SEITON）、清扫（SEISO）、清洁（SETKETSU）、素养（SHTSUKE）、安全（SAFETY）、节约（SAVE）、学习（STUDY）八个项目)管理规范等，学生统一着工作服（或实训服）、凭胸卡（或胸牌）进“车间”上岗，使学生踏进实训基地就仿佛置身于企业生产车间之中，布置维修任务下达布告栏及品质提高改善平台。3.任务引领与问题导入学习情境：利用媒体展示、移动黑板、实物现场，使学生了解机床的构造、运转现象及控制要求，引入项目和任务。在任务实施过程中，不断创设问题情境，让学生查询相关理论，运用理论解决实际问题，实现“做中学、学中做”。4.小组协作与角色扮演学习情境：兼顾学生能力基础及男女学生的组合搭配，以3-4名学生、一台机床为一组，将学生分成若干学习小组。各小组推行一名学生作为小组合作学习的负责人，每个学生在不同阶段分别担任不同的角色（如班组长、操作工、质检员、安全生产监督管理员等），完成相应的任务。各成员成绩既有个体区分、又相互捆绑和影响，形成相互关心、团结协作、进取向上的团队精神。5.竞赛与考证学习情境：参照企业生产过程管理和产品质量监控标准与检测办法，渗入企业维修电工的急救式服务理念。在组与组之间掺入竞赛式评价体系，帮助学生建立考证式学习情境。七、丰富学习资源1.人格化资源与利用：实训指导老师2-3人，其中包括车间管理人员、机床实训指导老师、维修电工实训指导老师；高年级学生5人及以上，为已具备一定基础维修电工实训经历且成绩突出的学生。2.物质化资源与利用：实训基地配备机床若干，多媒体教学区一块，维修电工工量具每3人一套。3.信息化资源与利用。配备课程教材、工作任务书、实训指导书、资料室、计算机及其教学软件等。4.工作过程化资源与利用。车间与教室合一，技能实训区与理论教学区合一，理论学习与技能训练穿插。八、引导学习过程本项目的实施分为二个教学模块：教学模块一、CA6140机床基本介绍；教学模块二、CA6140机床的故障分析及排除。教学模块一 CA6140机床基本介绍学习目标：1.认识机床的主要结构和运动形式2.知道机床的电气控制要求3.识读机床的电气原理图工作任务：1.机床的主要结构和运动形式2.机床的电气控制要求3.机床的电气原理图课时安排：3课时任务实施：任务一 机床的主要结构和运动形式-步骤1.机床的主要结构【 看一看 】示标、分组、布置任务（观看PPT、观察实物现场）步骤2.机床的运动形式【 动一动 】操作机床观察其运动形式【 说一说 】组内陈述运动形式的种类（在学生陈述的基础上加发归纳）知识链接：如图所示主要由床身、主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、丝杠、光杠、尾架等部分组成。主运动：工件的旋转运动、刀具的直线运动辅助运动：刀架的快速移动、工件的夹紧和放松任务二 机床的电气控制要求步骤1.机床的电气控制要求【 看一看 】观看视频，阅读知识链接（观看PPT、观察实物现场）【 议一议 】讨论控制要求对提出了要有哪些电器或电路要求（组内讨论形成材料进行交流后加以归纳）知识链接：1.主轴电机一般选用三相笼型异步电机，为满足螺纹加工要求，主运动和进给运动采用一台电机，只有机械调速，不进行电气调速；2.主轴要能够正反转，以满足螺纹加工要求；3.主轴电机的启动、停止采用按钮操作；4.溜板箱的快速移动，应由单独的快速移动电机来拖动并采用点动控制；5.为防止切削过程中刀具和工件温度过高，需要配有冷却泵提供冷却液；6.电路必须有过载、短路、欠压和失压保护。教学模块二 CA6140机床故障分析及排除学习目标：1.识读机床电气原理图2.学会发现故障现象3.会分析故障现象造成的故障原因4.会排除机床故障工作任务：1.电气原理图识读2.故障现象及原因分析3.故障排除课时安排：5课时任务实施：任务一 机床电气原理图识读步骤1.机床低压元件【 看一看 】观察机床、电气原理图（观看PPT、观察实物现场）【 说一说 】组内讨论描述机床是由哪些低压元器件知识链接：机床低压电器元件：1组合开关2熔断器3按钮开关 4交流接触器5热继电器6钥匙开关7行程开关 8中间继电器 9断路器 10控制变压器 11机床照明灯步骤2.电路组成部分【 议一议 】讨论电气原理图中包括哪些基本控制电路【 说一说 】组内陈述组成电路的部分（在学生陈述的基础上加发归纳）步骤3.电路的保护装置【 看一看 】找出电气原理图中保护装置【 说一说 】组内陈述保护装置及其作用（在学生陈述的基础上加发归纳）步骤4.线路的工作原理【 看一看 】识读原理图【 议一议 】讨论机床线路的工作原理（机床的正反转与正反转电机控制是二回事）【 说一说 】组内陈述线路的工作原理分四部分描述（在学生陈述的基础上加发归纳）组成电路1.主电路：主轴电机、冷却泵电机、刀架快速移动电机2.控制电路：断路器、主轴控制、刀架快速移动控制、冷却泵控制3.指示电路：HL电源指示4.照明电路：EL保护装置QF：作断路保护；SQ1：作打开床头皮带罩后保护，当打开床头皮带罩后，SQ2将使控制电路断电；SQ2：作配电盘壁龛门打开保护。断路保护： 钥匙开关SB和位置开关SQ2在正常工作时是断开的，QF线圈不通电，断路器QF能合闸。当关上钥匙开关或打开配电盘龛门时，SQ2闭合，QF线圈获电，断路器QF自动断开。线路工作原理1主轴电动机M1的控制：M1启动：按SB2 KM线圈得电 KM常开触头闭合自锁 KM主触头闭合 电动机M正转 KM常开触头闭合 使冷却泵电机的启动作准备M1停止：按SB1 KM线圈失电KM触头复位 电动机M失电停转2冷却泵电动机M2的控制：在主轴电机启动后，即KM常开触头闭合，合上旋钮开关SB4，冷却泵电机M2才可能启动。当M1停止运行时，M2自行停止。3刀架快速移动电动机M3的控制：刀架快速移动电动机M3的启动是由安装在进给操作手柄顶端的按钮SB3控制，它与中间继电器KA2组成点动控制线路。刀架移动方向（前、后、左、右）的改变，是由进给予操作手柄配合机械装置实现的。如需要快速移动，按下SB3即可。4照明、信号电路分析：控制变压器TC的二次侧分别输出24V和6V电压，分别作为车床低压照明灯和信号灯的电源。EL作为车床的低压照明灯，由开关SA控制；HL为电源信号灯。任务二 机床的电气故障分析及排除步骤1.常见故障现象、故障分析及维修方法【 看一看 】观看视频，阅读知识链接（观看PPT）【 议一议 】如何准确的发现并确认是何种故障现象，选择什么处理方法？（组内讨论形成材料进行交流后加以归纳）步骤2.演示故障排除【 做一做 】看老师演练过程中提出问题、解决问题知识链接：故障现象、故障分析及维修方法（1）故障现象：主轴不能分断，主轴电动机不能停机故障分析：按下SB1停止按纽主轴不能停机，主要考虑KM1接触器主触头熔焊或机械卡死。故障检查：断开总电源，用万用表测量主轴头是否断开。故障处理：修复或更换主触头。（2）故障现象：整机不能工作故障分析：检查供电电压380V是否到位，FU1、FU2熔断器、热继电器是否断开，机床保护柜门关闭没有到位造成断路器送不上电，SQ1没有接通。故障检查：用万用表测量以上电路电器是否正常。故障处理：修复（3）故障现象：主轴电动机不能启动，有快移功能故障分析：有快速移动功能说明：1#线5#线公共通道及回路正常，重点检查5#线6#线7#线及KM1线圈是否良好，SB1和SB2按钮是否损坏及线头脱落、FR1是否开路。故障检查：用万用表电阻档检测该线路是否通路。故障处理：检查、修复。（4）故障现象：主轴不能自锁。故障分析：不能自锁主要原因是KM1辅助自锁触头接触不良，导线脱落造成。故障检查：用万用表电阻档检测KM1常开触头是否良好。故障处理：检查、修复。（5）故障现象：溜板不能快移，其他电路工作正常。故障分析：其他电路工作正常，重点检查5#线8#线KA2线圈。故障检查：按下SB3点动按钮，用万用表电阻档检测5#线KA2线圈电路。故障处理：修复。（6）故障现象：冷却泵不能工作，其他电路正常。故障分析：其他电路正常、主要检查4#线FR29#线SB410#线KM常开11#线KA1线圈回路、M2电动机是否故障。故障检查：用万用表档测量该线路是否通路，可以采用分段电压和电阻法进行测量。故障处理：发现故障修复。（7）故障现象：照明灯不亮。故障分析：24V电源没有输出，FU4断开，102#线断开，SA开关损坏，灯头灯泡损坏，电路断路。故障检查：用万用表电阻档停电检测以上电路。故障处理：修复。步骤3.故障排除【 做一做 】分组分别对已经设置好故障点的机床进行故障检查、故障分析和排除【 写一写 】写下故障现象、故障处理方法（管理人员及各高年级学生分配到各小组内分别做好引导和安全防护工作）步骤3.检测评价【 写一写 】故障排除后进行检测1.是否故障已经排除？2.是否故障点已经全部排除？（开展个人自评和组内互评相结合，指导老师或学生对小组进行评价）检测方法1检查电路的接线是否正确和接地通道是否具有连续性。2检查热继电器的整定值是否符合要求。各级熔断器的熔体是否符合要求，如不符合要求应予以更换。3检查电动机的安装是否牢固，与生产机械传动装置的连接是否可靠。4检测电动机及线路的绝缘电阻，清理安装场地。5接通电源开关，点动控制各电动机启动，以检查各电动机的转向是否符合要求。6通电空转试验时，应认真观察各电器元件、线路、电动机及传动装置的工作情况是否正常。如不正常，应立即切断电源进行检查，在调整或修复后方能再次通电试车。注意事项1不要漏接接地线。严禁采用金属软管作为接地通道。2在控制箱外部进行布线时，导线必须穿在导线通道内或敷设在机床底座内的导线通道里；所有的导线不允许有接头。3)在导线通道内敷设的导线进行接线时，必须集中思想，做到查出一根导线，立即套上编码套管，接上后再进行复验。4在进行快速进给时，要注意将运动部件处于行程的中间位置，以防止运动部件与车头或尾架相撞产生设备事故。5在安装、调试过程中，工具、仪表的使用应符合要求。6通电操作时，必须严格遵守安全操作规程。九、设计学习评价1教师巡查教师在集中辅导和巡回指导的同时对学生的课堂表现进行巡查，对课堂学生的表现进行巡查，对有消极操作、违反纪律等不良行为的，及时地提醒并记录。2小组评价以小组长为首及时进行自评和互评，并依据评价标准给出一个有一定区分度的“小组评价”等级。3教师抽查小组评价完成后，教师依据评价标准随机抽查一组中的某一个学生，得到“抽查”等级。表1：机床电气故障排除技能训练评分表考核要点配分评分标准得分1.采取正确的分析方法，分析思路清晰2.在电气图上标出最小故障范围3.采用正确的仪表、工具检查故障301.检查思路、分析方法不正确，每处扣5-10分2.不能标出或错标故障位置，每处扣5-10分3.工具、仪表使用错误扣5-10分1.采用正确的方法排除故障2.不能扩大故障或产生新的故障3.不能损坏元器件601.断电扣不验电扣5分2.不能排除故障扣30分3.扩大故障或产生新的故障扣10分，扩大故障或产生新的故障不能排除扣30分4.损坏电器每个扣10分，损坏电动机扣40分1.遵守操作要求2.做好后期安装、卫生工作101.每次违反插座规定扣5分2.操作完毕不整理扣5-10分时 限每超时10min扣5分，最多超时20min综合评价指导老师（签名）：时 间年 月 日表2：机床电气故障排除阶段评价表观察点自评组内互评故障分析检查思路和分析方法正确标出故障位置工具、仪表使用正确故障排除断电后验电排除故障扩大故障或产生新的故障电器是否损坏操作规程熟练、规范检测合作学习能力8s规范十、反思项目课程课例1.反思与探究：从实施过程和评价结果两个方面，对项目实施过程中出现的问题进行自我反思，并寻求解决的办法。遇到的问题解决的办法（如未解决则准备如何处理）已解决未解决2.修正与完善：根据反思与探究的结果，对本项目中不够完善的方面进行修正。