淺談Z35 搖臂鉆床電氣檢修一體化教學(xué)的設(shè)計(jì)
2017-2-23 來(lái)源：煙臺(tái)工貿(mào)技師學(xué)院 作者：杜欣
摘要：是當(dāng)前職業(yè)學(xué)校機(jī)械、機(jī)電一體化、電氣控制等專業(yè)應(yīng)用較多的實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)設(shè)備，也是工廠中應(yīng)用十分廣泛的機(jī)械加工設(shè)備。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生要熟悉常用機(jī)床電氣控制線路圖，掌握機(jī)床控制電路的設(shè)計(jì)和安裝方法，會(huì)進(jìn)行電路的故障判斷、檢測(cè)和維修是機(jī)電、電氣專業(yè)學(xué)生必備的基本技能，也是學(xué)生今后就業(yè)和可持續(xù)發(fā)展的需要。
關(guān)鍵詞：鉆床；電氣控制電路；故障；檢修
在《常用機(jī)床電氣檢修》的教學(xué)中，各類機(jī)床故障的分析與排除是學(xué)生學(xué)習(xí)上的一個(gè)難點(diǎn)。要幫助學(xué)生突破難點(diǎn)，在講解過(guò)程中通過(guò)采用多媒體課件輔助教學(xué)以及理論實(shí)訓(xùn)相結(jié)合的一體化教學(xué)模式，在
理論教學(xué)中采取演示法、講解法、設(shè)疑法，在實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中采取自主學(xué)習(xí)、小組討論、合作學(xué)習(xí)等教學(xué)方式，取得了較好的教學(xué)效果。下面，就以《常用機(jī)床電氣檢修》課程中以“Z35 搖臂鉆床電氣故障分析”的教學(xué)設(shè)計(jì)為例，談?wù)勛约旱慕虒W(xué)實(shí)踐。
1.理論教學(xué)
鉆床是一種加工孔的機(jī)床。由于搖臂鉆床的運(yùn)動(dòng)部件較多，采用機(jī)械和液壓與電氣相配合的控制方式，對(duì)缺乏機(jī)械知識(shí)的維修電工專業(yè)學(xué)生來(lái)講，學(xué)習(xí)難度較大。本課的教學(xué)重點(diǎn)是Z35 搖臂鉆床搖臂的
升降的控制、立柱加緊與放松的控制和常見(jiàn)故障的檢修，難點(diǎn)是搖臂升降的控制。
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)如下：
（1）講授Z35 搖臂鉆床的主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式時(shí)，最好采用現(xiàn)場(chǎng)參觀教學(xué)形式。教師結(jié)合鉆床，講解主要講解主要部件的名稱、實(shí)際位置和作用，特別注意講清十字開(kāi)關(guān)SA 和鼓形開(kāi)關(guān)SQ2 的動(dòng)作過(guò)程、位置和作用。現(xiàn)在講授時(shí)，操作鉆床，演示鉆床運(yùn)動(dòng)形式，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，并要特別提醒學(xué)生重點(diǎn)觀察。
（2）講解工作原理。首先，通過(guò)課件播放Z35 搖臂鉆床的電氣原理圖，多媒體課件動(dòng)畫(huà)演示，將整個(gè)電路的工作過(guò)程以動(dòng)態(tài)的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，教師對(duì)照原理圖詳細(xì)分析電路的工作過(guò)程。在講解和分析整個(gè)電路工作過(guò)程中，將整個(gè)電路進(jìn)行拆分成三部分，分別是電源電路、主電路、控制電路。
電源電路：Z35 搖臂鉆床電源是在內(nèi)立柱上裝有整臺(tái)機(jī)床的電源引入盤(pán)，因搖臂要繞內(nèi)立柱轉(zhuǎn)動(dòng)，所以搖臂上的電源由QS1 及匯流環(huán)YG 引入。
主電路：先要分析主電路的組成，以及各臺(tái)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)措施。
控制電路：一是十字開(kāi)關(guān)的控制，講明十字開(kāi)關(guān)的操作說(shuō)明以及零壓中間繼電器KA 的作用。二是搖臂升降控制，重點(diǎn)講解搖臂的升降控制，搖臂升降控制是本課的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。
搖臂的升降控制是由機(jī)械和電氣聯(lián)合控制實(shí)現(xiàn)的, 能夠自動(dòng)完成搖臂松開(kāi)- 搖臂上升- 搖臂夾緊的自動(dòng)控制過(guò)程，在該控制過(guò)程中，鼓形組合開(kāi)關(guān)SQ2 起關(guān)鍵作用，要重點(diǎn)請(qǐng)鼓形組合開(kāi)關(guān)SQ2 和搖臂動(dòng)作過(guò)程：
搖臂上升：上升前，SQ2 的常開(kāi)觸點(diǎn)SQ2-1 和SQ2-2 均斷開(kāi)，搖臂松開(kāi)后，SQ2-2 閉合但SQ2-1 保持?jǐn)嚅_(kāi)，上升完成，搖臂夾緊后，SQ2-2 恢復(fù)斷開(kāi)。另外，搖臂上升時(shí)，電動(dòng)機(jī)M3 啟動(dòng)正轉(zhuǎn)，通過(guò)傳動(dòng)裝置將搖臂松開(kāi)，上升到指定位置，M3 反轉(zhuǎn)，將搖臂夾緊。而搖臂下降時(shí)，M3 啟動(dòng)反轉(zhuǎn)也是將搖臂松開(kāi)，下降到指定位置時(shí)，M3 正轉(zhuǎn)時(shí)將搖臂夾緊。這一點(diǎn)學(xué)生往往很難明白。授課時(shí)要向?qū)W生解釋清楚，這是由機(jī)械機(jī)構(gòu)完成的。
搖臂下降先讓學(xué)生參照上升過(guò)程，根據(jù)圖紙，自己寫(xiě)出動(dòng)作流程，在進(jìn)行小組討論，教師巡視指導(dǎo)，最后展示，以小組為單位敘述搖臂下降動(dòng)作流程，其他小組互評(píng)，教師總評(píng)。目的進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)電路工作過(guò)程的了解和認(rèn)識(shí)，熟悉其電氣控制線路圖，掌握控制電路的設(shè)計(jì)和安裝方法，為電路的故障判斷、檢測(cè)和維修打好基礎(chǔ)。
照明電路，立柱加緊、立柱放松，難度較低，采用小組討論、合作學(xué)習(xí)方式，可以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。
2.實(shí)訓(xùn)教學(xué)
理論教學(xué)結(jié)束后，進(jìn)入實(shí)訓(xùn)教學(xué)。線路故障檢修時(shí)的訓(xùn)練, 重在培養(yǎng)學(xué)生分析故障的思路, 這種訓(xùn)練可先采用" 圖上作業(yè)" 的方法進(jìn)行, 教師在講清檢修故障的方法和注意事項(xiàng)后, 列出一些故障現(xiàn)象, 讓學(xué)生討論、發(fā)分析故障原因，在電路圖上標(biāo)出最小故障范圍，說(shuō)明處理方法。然后讓學(xué)生分組，相互出故障，模擬檢修，通過(guò)反復(fù)練習(xí)，讓學(xué)生進(jìn)一步理解線路的工作原理，鍛煉分析故障的能力。學(xué)生基本掌握分析故障的思路后，在進(jìn)行實(shí)際設(shè)備或模擬線路板上進(jìn)行實(shí)際檢修訓(xùn)練，以提高訓(xùn)練的效果和設(shè)備的利用率。
實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的主要做法，是在YL-ZC 型Z35 搖臂鉆床電路智能考核臺(tái)上進(jìn)行模擬故障檢測(cè)，具體做法：
（1）學(xué)生分組。由于我校只有4 臺(tái)可供實(shí)訓(xùn)的Z35 搖臂鉆床考核臺(tái)，所以把所任教的班級(jí)學(xué)生（一般在30 人左右）分成兩批實(shí)訓(xùn)，每批又分成4 小組，每小組4 人左右，讓成績(jī)較差的學(xué)生和成績(jī)較好的學(xué)生合理搭配，每組指定一名小組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)本組人員的各項(xiàng)管理。
（2）合作學(xué)習(xí)。小組學(xué)生可以進(jìn)行討論、交流，對(duì)疑難問(wèn)題可以共同探討。對(duì)每臺(tái)模擬臺(tái)設(shè)置相同的故障點(diǎn)，看哪一組能最快準(zhǔn)地找出故障部位并加以排除，對(duì)表現(xiàn)優(yōu)秀的小組加分獎(jiǎng)勵(lì)，以此激勵(lì)各小組學(xué)生通力合作，積極思考，解決問(wèn)題。
（3）自主學(xué)習(xí)。設(shè)置疑問(wèn)，學(xué)生解答。教師分析完典型故障后，總結(jié)Z35 搖臂鉆床電氣故障檢測(cè)的方法及思路，并設(shè)置問(wèn)題，讓學(xué)生思考，并由學(xué)生來(lái)解答，以培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的能力，真正理解所學(xué)內(nèi)容。經(jīng)過(guò)1 周時(shí)間的實(shí)訓(xùn)后，學(xué)生排除故障的水平高低很快就能見(jiàn)分曉，對(duì)于水平較高的學(xué)生可以安排另外的學(xué)習(xí)任務(wù)，而那些排除故障水平較低的學(xué)生仍然安排在原實(shí)訓(xùn)臺(tái)上繼續(xù)實(shí)訓(xùn)，直到能把問(wèn)題解決為止。這也是分層教學(xué)的一種體現(xiàn)。
總之，通過(guò)教學(xué)實(shí)踐證明，這種形式多樣的授導(dǎo)型教學(xué)方法是成功的，也是可行的。在Z35 搖臂鉆床故障檢測(cè)的考核中，學(xué)生通過(guò)率均達(dá)100%，得到了理想的教學(xué)效果。
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