数控机床机电连调及故障处理.ppt

赴德培训汇报,培训地点：德国-马格德堡华中数控胡涛二00八年七月,基于工作过程系统化的课程开发和行动导向的教学方案设计,1,项目：数控机床机电连调及故障处理,任务与目的,内容提要,工作过程系统化课程开发,行动导向的教学设计,收获与思索,2,二、目的：解决职业能力培养问题,3,任务与目的,一、任务：5月1723北京学习、5月257月4日德国学习了解德国职业教育，借鉴双元制的教学模式,铝合金门,木制门,铝合金门,铁制门,三、方法,行动领域课程,工作过程系统化课程,4,更多的实验机会更利于经验的学习；更利于普适性能力的获得对学生能力要求更高学习时间可能更长,任务与目的,任务与目的,四、比较,5,分析：入口处学生年龄更大（3岁），思维更成熟，综合适应能力更强，基础理论知识更扎实，另外，学校硬件设施更好，理论与实践教学结合的环节条件更好。只是我们整个社会的实践氛围不够，实践能力不强。因此更应强化实践，从方法上不回避重复、甚至有时应选择性重复。出口处对学生普适能力要求更高，职业能力却要求更强，学生将来年富力强的工作时间更短。,结论：从出口处的问题来看，工作过程系统化教学理念是很好的解决能力培养的方法，从入口来看，学生有这个能力和必要。,制图,基于工作过程的课程开发,工程材料,热处理,刀具,金属切削,工装夹具,公差配合,数控维修,CAM,CAD,编程操作,数控机床,能力链,1、毕业设计2、实习,机零机原,普通机床,一、学科体系下能力培养,5,几十年教材不变、10%可用率,基于工作过程的课程开发,二、基于工作过程系统化体系的课程开发思路,6,制图CAD,能力链,机床操作手工编程自动编程,载体,专业知识,金属切削刀具工装夹具工程材料热处理,专业知识,专业知识,公差配合测量技术市场营销,专业知识,社会能力,方法能力:培养学生：主动学习、自主学习、终生学习的方法和品德（考察调研法、引导文法、项目教学法）,专业能力:适度够用（减少深度：4轴、5轴；增加宽度：结构与控制）,零件,数机床加工简单轮廓的零件-子情境数机床加工带螺纹的零件-子情境数机床加工轴类零件数机床加工套类零件数机床加工盘类零件数机床加工非圆轮廓的零件数控机床加工CAM实现编程的零件,实践能力,交流能力,组织能力,沟通能力,表达能力,应变能力,设计要求:可操作性（平衡、渐进）、迁移性（典型）、科学性（合理、高效）,基于工作过程的课程开发,数控机床切削加工,工作过程,三、基于工作过程体系下能力培养,资讯、决策、计划、实施、检查、评价,7,电工电子,能力链,专业知识,专业知识,专业知识,机床结构,专业知识,实践能力,社会能力,交流能力,组织能力,方法能力:培养学生：主动学习、自主学习、终生学习的方法和品德。（考察调研法、引导文法、项目教学法）,数控机床机电连调及故障处理（机电工）,专业能力:适度够用（减少深度，增加宽度）,沟通能力,表达能力,应变能力,液压气动,逻辑控制,CNC功能,CNC结构,CNC参数,机床检测,PLC编程,驱动功能,驱动结构,驱动参数,电机功能,电机结构,载体,功能部件的连接安装实验设备的连调及故障处理简易机床的连调及故障处理,电气控制,设计要求:可操作性（平衡、渐进）、迁移性（典型）、科学性（合理、高效）,基于工作过程的课程开发,电机拖动,资讯、决策、计划、实施、检查、评价,综合能力创新能力,8,一、典型工作过程分析,行动导向的教学设计,9,内容简要说明,二、学习领域课程方案结构,三、学习领域的内容,四、学习领域的专业能力分析,五、学习情境划分,六、学习情境内容设计,七、学习情境课堂规划,八.课堂流程设计,九.工作任务书设计,十.基于项目的引导文设计,一、生产数控机床的工作过程分析,行动导向的教学设计,典型体现数控机床是机电一体化厂品完整、典型数控机床机电连调故障处理（数控机床维护维修）学习领域的工作过程,功能部件,数控机床,9,调试,维修,一个过程的两个处理方向,源,现象,源,现象,资讯决策计划实施检查评价,基于工作过程的课程开发,二、数控职业领域里的学习领域课程方案结构,10,行动导向的教学设计,三、数控机床机电连调及故障处理学习领域的内容,11,行动导向的教学设计,四、“数控机床机电连调及故障处理”学习领域的专业能力分析,学习领域更强调专业能力的表述；学习情境更重社会方法能力训练规划的表述；课堂流程更重体现社会、方法能力训练的具体方法,12,五、学习情境划分,行动导向的教学设计,13,行动导向的教学设计,情境6数控机床的电气控制设计及故障处理,情境5,数控设备的故障处理,调试,维修,情境14：相互衔接的并列关系；情境5：整体、逆向重复；情境6：整体、综合、包容、拓展的设计内容较弱，是巩固工作过程的手段,14功能部件,5实验设备,6简易机床,工作难度,自主程度,职业能力,行动导向的教学设计,局部,整体,机床,接口参数,综合连调,设计,工作计划四步法（讲解、演示、模仿、练习）,引导文,指导下项目,14,六、学习情境内容设计,行动导向的教学设计,-情境2：数控机床电气控制柜的连接调试,15,行动导向的教学设计,七、学习情境课堂规划设计,-情境2：数控机床电气控制柜的连接调试,16,八.课堂流程设计,-情境2：计划步骤,17,九.工作任务书设计,-情境2：数控机床电气控制柜的连接调试,18,行动导向的教学设计,十.基于项目的引导文设计,1、针对不同基础状态的学员，通过引导文法掌握专业知识和技能。2、训练学生的自主学习，主动学习的方法、能力和品德3、引导文教学法步骤：资讯、计划、决策、实施、检查、评价,19,引导文设计,ZJK7532数控铣床的电气控制设计、调试及故障处理,20,行动导向的教学设计,一、工作任务书目的：1、掌握XKJ7532数控铣床的电柜设计及机床调试;2、掌握数控铣床典型故障的处理任务：1）ZJK7532A电柜设计要求：（1）机械部分的要求及参数（见表1）,21,行动导向的教学设计,（2）电气设计任务书为达到加工工艺要求，主轴选用变频器控制，Z轴使用带抱闸的伺服驱动，X、Y轴用步进驱动,配冷却系统,手持单元。,电源部分a）强电回路机床负载中所有需要用到三相电源的电器的控制及保护电路。需要用到如空气开关、接触器、灭弧器、变频器、电抗器等电器元件。b）控制电源回路主要有控制变压器提供机床的大部分控制电源，其参数根据负载大小来选择。为保证世纪星工作的稳定性，世纪星电源由开关电源单独提供。一般控制变压器和开关电源输入电源为AC220V。控制部分（由弱电控制强电的中间电路）a）交流控制电路由接触器组成的强电控制回路，用来控制强电回路中的伺服、主轴、冷却电机等强电的通断。b）直流控制回路由继电器组成的中间控制回路，用来控制接触器的电源及机床运行的逻辑关系。,21,行动导向的教学设计,一、工作任务书任务：1）ZJK7532A电柜设计要求：,（2）电气设计任务书,PLC输入输出点的定义进给驱动及主轴部分a）步进驱动单元除基本的脉冲指令线、步进驱动电源线、控制电源线和电机电源线外，还应串接报警信号线。b）伺服驱动单元和步进电机一样除基本的脉冲指令线、伺服驱动电源线、控制电源线和伺服电机电源线外，还应接报警信号线、码盘反馈信号线。（如果是铣床的垂直轴，还应接抱闸控制电缆）c)主轴变频单元同样要接接基本的10伏模拟电压信号指令线、电源线和电机电源线，还应接主轴正反转控制线及保护信号线。主轴电机带单独供电电源的散热风扇时，散热电机电源也要考虑。端子图及互联图a）端子板端子板的定义：系统至电柜、电柜至机床的信号线或电源线的转接板。一般按照单元为主，线号顺序为辅的排列顺序设计接线。b）互联线图设计时按照接口的针孔顺序排列，并且标明每股线的名称、线长及规格,21,行动导向的教学设计,一、工作任务书任务：1）ZJK7532A电柜设计要求：,（2）电气设计任务书（3）数控机床机电连调2）数控机床典型故障处理（1）学生小组讨论确定故障设置部位，制定故障设置说明书，说明故障设置目的（2）互换查找故障并处理故障（3）交流评估说明,二、辅导资料,1、现场安全规程（教师讲解）2、数控机床结构及参数要求（视频后现场参观讲解）3、数控机床连接手册4、数控系统选型手册5、交流驱动器使用说明书6、变频器使用说明书7、伺服电机使用说明书8、典型数控铣床电气控制原理图9、现场调试作业指导书10、plc编程说明书11、引导问题答题卡12、工作过程记录表（学生讨论后制定）13、工作步骤线路图（学生讨论后制定）,22,行动导向的教学设计,1、ZJK7532数控铣床的负载惯量计算。2、数控铣床进给轴X、Y、Z的进给速度是多少？3、数控铣床主轴转速、功率是多少？4、如何优化数控系统配置设计方案？5、数控机床辅助功能选用考虑因素？6、叙述选用接触器的线圈电压、主触点额定电流、辅助触点的种类和数量。7、叙述选用继电器的线圈电压、触点额定电流的种类和数量。8、叙述数控铣床所需电源类型。9、叙述交流、步进驱动器所需电源类型。10、叙述驱动器I/O信号名称及功能。11、叙述变频器I/O信号名称及功能。12、叙述机床换刀动作，控制信号流程。13、叙述2个常见机床安全保护的设计措施。14、数控铣床ZJK7532所需PLC点数、地址及相关功能。15、叙述电柜安装过程中电磁兼容性的措施。,三、引导问题及工作步骤,23,行动导向的教学设计,功能、性能的确定,元器件等选型,设计步骤引导,1、师生总结、交流2、根据问卷调查表反馈3、观察学生是否可掌握数控机床操作方法？4、检查学生是否可否加工出零件？,四、质量评估,24,行动导向的教学设计,德国的教学改革已进行了十年，他们还在进一步完善。而我国“基于工作过程系统化教学”才开始不久，且有更丰富的内涵。我们要努力，后面还有很多工作需要各方面的共同探索。,25,超越别人是创新，超越自己何尝不是一种创新;培养学生不断超越自己的能力，是我们共同面对的挑战。,26,谢谢,27,行动导向的教学设计,1、针对不同基础状态的学员，通过引导文法掌握专业知识和技能。2、训练学生的自主学习，主动学习的方法、能力和品德,19,课堂教案（二）-引导文法,XK714数控铣床的操作,20,行动导向的教学设计,一、工作任务单目的：1、掌握XK714数控铣床的操作;2、根据给定程序加工出零件任务：任务1：一、开机后，完成“回零”操作二、手动控制机床移动操作：回零后，将机床精确移到机床坐标系下的X-52.324、Z-103.215位置上。三、编辑新程序操作：输入编程教材第38页中%4102程序。四、拷贝程序操作：将刚输入的程序拷贝，并将文件名命名为OHT01五、删除程序操作:将刚拷贝的程序删除六、分别在单段、自动方式下，效验运行培训教材第38页中%4102程序。七、一个程序中的块编辑（块定义、拷贝、粘贴）操作八、MDI操作1）MDI模式下，运行G92X10Y19Z10指令。2）MDI模式下，运行G54G59指令。3）MDI下运行“G91G01Z15F100”指令。4）MDI下运行M03S300指令。5）MDI方式下运行M05指令。6）MDI下运行G91G01Z15F100M03S300指令。九、机床的对刀操作（刀具已选择、安装好）任务2：一、自动方式下运行便成手册中38页，%4102程序。,21,行动导向的教学设计,二、辅助材料,1、现场安全规程（教师讲解）2、机床结构及操作介绍（视频后现场参观讲解）3、编程教材4、机床操作手册5、工件图纸6、刀具手册7、引导问题答题卡8、工作过程记录表（学生讨论后制定）9、工作步骤线路图（学生讨论后制定）,22,行动导向的教学设计,任务1.1开机后，完成“回零”操作步骤：参照“机床操作手册”，第X页。观察：观察回参考点过程中，“+Z”、“+X”按键指示灯的变化情况。观察回参考点过程中，机床坐标系的变化情况。观察确定各轴硬极限、参考点位置的挡块和行程开关位置。问题：说说机床参考点、机床零点、机床坐标系的位置及关系。任务1.2手动控制机床移动操作：回零后，将机床精确移到机床坐标系下的X-52.324、Z-103.215位置上。步骤：参照“机床操作手册”，第X页。观察:观察进给速度F的显示，感觉按键的连续控制能力问题：比较“手动”、“步进”、“手摇”控制机床移动时，机床移动速度、移动精度、移动的连续性有何差别。任务1.3编辑新程序操作：输入“编程教材”，第38页中%4102程序。步骤：参照“机床操作手册”，第X页。任务1.4根据%4102程序完成工件对刀操作步骤：参照“机床操作