《电动工具检验与测试》课程大纲

电动工具检验与测试课程大纲PAGEPAGE11《电动工具检验与测试》课程大纲课程代码：021005建议课时数：92学分：6适用专业：机械制造与自动化（电动工具）专业先修课程：《英语》、《电工电子技术应用》、《质量管理》、《典型零件测量与计算机绘图》开课单位：机电工程学院1课程定位和设计思路1.1课程的定位本课程是机械制造与自动化专业的一门专业核心课程，专业必修课程。本课程是培养学生电动工具标准应用能力、电动工具检测与分析能力、检测方案设计能力、检测设备维护能力以及编制检测报告能力。本课程以《电工电子技术应用》、《材料应用与处理》、《质量管理》课程学习为基础，同时与《电动工具电气设计》、《电动工具结构设计》课程相衔接。1.2设计思路电动工具检测岗位是机械制造与自动化（电动工具）专业学生毕业后从事的主要就业岗位之一。电动工具检测所涉及的知识与能力，不仅是检测岗位必需的，也是电动工具产品设计、制造及销售岗位应了解和熟知的。本课程依据“机械制造与自动化（电动工具）专业工作任务与职业能力分析表”中的电动工具检验与测试工作项目设置，功能是使学生具备电动工具标准应用能力，电动工具检测及分析能力，检测方案设计能力，检测设备维护能力以及编制检测报告能力，这些能力在机械制造与自动化（电动工具）专业岗位群中最为重要又是基本的能力。因此，本课程为专业的核心课程和必修课程。电动工具是一种操作者手持作业的用电器具，其电气、机械性能和可靠性直接影响到对操作者和周围环境的安全，因此，我国制定了电动工具通用与专用国家标准，明确电动工具产品在性能和安全方面的要求。我国的电动工具行业是一个外向形的行业，90%的产品出口外销，其中主要销往欧美国家，电动工具产品在性能和安全方面，同样要满足欧盟、美州等地区的国家和认证机构的标准要求。因此，依照电动工具国家标准（GB3883、GB13960）及国际相关标准（IEC60745、UL745等），进行电动工具的型式试验是电动工具检测岗位的基本内容。电动工具标准是对电动工具基本的、共性的性能和安全要素进行规定，由于电动工具的多样性及对不同工作环境的适应性，用户会对产品提出标准外的性能要求，因此，根据用户提出的特定性能要求进行检测评价也是电动工具检测岗位的工作内容。本课程立足于实际能力培养，紧紧围绕电动工具检测岗位的典型工作任务来选择课程内容，以更为有效地培养学生实际工作的能力，提高课程内容的实用性及与工作任务的相关性。经过行业专家与资深教师的共同细致和系统分析，课程确定以下9个典型检测项目：电量测量、发热测试、绝缘测试、环境测试、电磁兼容测试、耐久性测试、机械与组件检查与测试、材料测试、特定性能检测。前8个检测项目以电动工具国家标准为线索，以型式试验内容为主，主要突出标准的应用能力、检测操作与分析能力、检测设备校准与维护能力、检测报告的编写能力培养；第9个检测项目以用户的特定性能要求内容为主，以企业标准为线索，主要突出检测方案设计能力、检测设备选用能力、检测操作及检测评价能力、特定性能检测报告编写能力。在知识内容安排上，将电动工具标准、各种标准差异、检测原理、检测设备工作原理等知识内容，融入到具体的工作任务中，使学生在完成工作任务的同时，理解并应用这些知识内容，实现了理论与实践的一体化。课程与机电产品检测工技能资格证书结合，课程内容融入资格证书内容，在完成课程后，组织技能考证，做到以考促学的目的。按照情境学习理论的观点，只有在实际情境中学生才可能获得真正的职业能力，并获得理论认知水平的发展，因此本课程要求打破纯粹讲述的教学方式，实施以项目教学以改变学与教的行为。这是教学模式的一个重大转变，要有力地推动这一转变，需要以任务为载体来组织课程内容。在课程设计中，任务载体设计是一个关键环节。本课程前8个学习项目选用典型电动工具检测过程为载体，第9个学习项目选用合作企业的典型检测案例为载体。特定性能检测工作任务应选用典型和成熟的电动工具检测案例为载体，案例要体现出普遍性和适用性，对其他种类电动工具应有借鉴作用。通过对典型电动工具检测过程的提炼，学生可获得比较完整的电动工具检测岗位的能力，可以从事各种电动工具检测操作。在课程整体内容编排上，遵循以下原则：1.用一台电动工具试样完成全部检测项目，避免应力累积、检测项目之间相互影响现象。这既遵循了电动工具检测岗位的实际操作流程，又可实现每位学生完成一个电动工具完整的检测报告，提高了课程实施的可操作性；2.从整体到细部。先对电动工具整体性能和安全因素进行检测评价，再对电动工具进行拆解，对其组件、零件及内部结构等细部进行检查测试，使检验内容从简单到复杂，逐步深入；3.从模拟操作到方案设计。项目一至八的型式试验，是以国家标准为检验依据的模拟操作，项目九特定性能检测，是按用户要求进行检测方案设计，使学生在熟悉型式试验的知识与技能后，对具体的检测要求，运用已学知识，融会贯通，设计满足要求的检测方案，提升能力水平。在课程教学过程中，采用教学一体、校内外实训基地实训等途径，给学生提供丰富的实践机会，获取岗位操作能力。本课程的总学时为92学时，学分6分。2工作任务和课程目标2.1工作任务本课程的工作情境是电动工具检测室（学校或企业），检测室环境应满足电动工具国家标准规定要求。各项工作任务技术标准除了应符合电动工具国家标准外，应遵循实验室ISO/IEC17025管理体系标准要求，做好设备管理、样品管理、文件及报告管理。各项任务工作内容及所需主要设备工具和材料如下：一、电量测量工作内容：参考相关书籍，明确电动工具标准体系，阅读产品说明书和产品标记，并进行电动工具起动试验、输入功率和电流测试、检测设备保养和检测报告编写。主要设备工具和材料：测功机、电参数仪、变频电源、电动工具试样。二、发热测试工作内容：参考相关书籍，理解串激电机的工作原理及工作制，进行电动工具温升测试、检测设备保养和检测报告编写。主要设备工具和材料：测功机、电参数仪、温度记录仪、直流电桥、打点工具、电动工具试样。三、绝缘测试工作内容：进行电动工具绝缘电阻测试、电气强度测试、泄漏电流测试、接地装置的检查与测试、防触电检查、检测设备保养和检测报告编写。主要设备工具和材料：试验指、探针、泄漏电流测试仪、恒温恒湿箱、绝缘电阻测试仪、耐压试验仪、电动工具试样。四、环境测试工作内容：进行电动工具防潮性测试、防水及防固体异物测试、噪声测试、振动测试、检测设备保养和检测报告编写。主要设备工具和材料：恒温恒湿箱、耐压测试仪、噪声检测仪、振动试验台、电动工具试样。五、电磁兼容测试工作内容：参考相关书籍，理解电磁兼容含义及测试原理，进行电动工具EMI测试、EMS测试、检测设备保养和检测报告编写。主要设备工具和材料：EMC屏蔽测试室、电动工具试样。六、耐久性测试工作内容：进行电动工具空载耐久测试、负载耐久测试、过电压测试、过载测试、检测设备保养和检测报告编写。主要设备工具和材料：空载耐久测试台、负载耐久测试台、堵转性能测试仪、电动工具试样七、机械与组件检查与测试工作内容：进行电动工具机械危险测试、冲击试验、跌落试验、刷帽扭矩试验、组件检查、电源线检查与测试、内部布线检查、螺钉扭矩试验、爬电距离和电气间隙测量、检测设备保养和检测报告编写。主要设备工具和材料：试验指、游标卡尺、试验探针、电源线弯折试验机、扭拉仪、冲击锤、力矩螺丝刀、电动工具试样。八、材料测试工作内容：进行电动工具球压试验、灼热丝试验、漏电起痕试验、防锈试验、检测设备保养和检测报告编写。主要设备工具和材料：球压试验仪、灼热丝试验仪、漏电起痕试验仪、电动工具试样。九、特定性能检测工作内容：参考相关企业标准、产品技术合同书、工况测试标准、电动工具品质计划等确定特定性能检测要求，设计检测方案，到企业检测室进行检测操作、检测报告编写。主要设备工具和材料：根据检测方案选用2.2课程目标通过任务引领型的教学活动，熟悉电动工具各检验项目的主要检验内容，熟悉GB3883、GB13960的相关检测要求并了解电动工具标准体系，熟悉检测仪器及设备的操作规程，熟悉检测报告格式及内容，理解各检测项目原理，形成严格遵守检测操作规范、维护数据真实性原始性的职业素质。2.2.1职业能力目标能选择检测设备；能进行电动工具各种项目检测；能根据检测结果进行判断与初步分析；能进行检测设备的维护保养及检查；能编制检测文件与报告；能设计电动工具特定性能检测方案。2.2.2知识目标理解电动工具国家标准GB3883和GB13960内容；熟悉电动工具国家标准与IEC、EN、UL标准的差异；理解电动工具检验与测试各项目的检测原理；熟悉各检测设备与器具的校准维护内容与要求；熟悉检测结果不确定度计算方法及公式；熟悉电动工具各检测项目不合格影响因素；熟悉检测报告编写的格式与内容。2.2.3素质目标具备严格遵守检测操作规范、维护数据真实性、原始性的素质；具备质量意识，明确产品质量、技术与性能之间的关联性；具备安全操作、安全用电意识；具备与检测实验室人员共事的团队意识，能进行良好的团队合作；具备创新性地解决检测过程中出现的各种问题能力；具备自主学习能力，通过文献工具获取信息，自觉关注电动工具检测中的新标准、检测新型设备、检测新方法；3课程内容和要求序号典型工作任务知识内容和要求技能内容和要求建议课时1电量测量1.熟悉电动工具的标准体系2.熟悉电动工具铭牌标志中电气参数及符号的表达内容3.熟悉电动工具产品说明书的编制内容4.熟悉电动工具常规触电保护检查点5.熟悉GB3883.1、GB13960中起动试验的要求6.熟悉GB3883.1、GB13960中输入功率和电流测试的要求7.熟悉电动工具GB3883.1标准与IEC60745.1标准的差异8.理解测功机的工作原理及操作规程9.熟悉触电保护检查、起动试验、输入功率和电流测试检测报告编制格式及内容1.能确定不同电动工具的种类及适用标准2.能辨认电动工具的铭牌标志中电气参数及符号3.能根据产品说明书确定电动工具的性能参数及操作注意事项4.能测定电动工具起动时的功率与电流5.能测定电动工具的输入功率和电流，并能判定与铭牌的符合性6.能进行测功机维护保养及中间检查7.能编制铭牌标志、起动试验、输入功率和电流测试检测报告102发热测试1.理解串激电机的工作原理及工作制2.熟悉GB3883.1、GB13960中发热测试要求3.熟悉GB3883.1与IEC60745.1和UL745标准差异4.熟悉温升测试前准备内容5.理解电阻法测定电机绕组温升原理6.理解热电偶法测定电机绕组及零部件温升原理7.理解测功机、温度记录仪、电参数仪、直流电桥的工作原理8.熟悉测功机、温度记录仪、电参数仪、直流电桥的操作规程9.熟悉影响温升不合格因素10.熟悉温升试验不确定度分析方法11.熟悉温升试验检测报告编制格式及内容1.能进行定子引线操作2.能进行转子打点操作3.能确定电动工具温升试验布点选择4.能进行电机绕组与零部件正确布点5.能测定布点前后电动工具输入功率及电流的差异6.能进行电动工具正确装夹7.能运用测功机、温度记录仪、电参数仪、直流电桥进行温升试验8.能进行测功机维护保养及中间检查9.能进行电动工具电机绕组与零部件的温升计算10.能进行测试结果判定及分析11.能进行温升试验不确定度分析12.能编制温升试验检测报告113绝缘测试1．熟悉GB3883.1、GB13960中绝缘电阻测试、电气强度测试、泄漏电流测试要求2.熟悉GB3883.1与UL745标准差异3.熟悉基本绝缘和附加绝缘区别4.理解兆欧表工作原理5.理解耐压测试仪试验原理6.理解泄漏电流测试仪的工作原理7.熟悉恒温恒湿箱、泄漏电流测试仪、耐压测试仪、绝缘电阻测试仪的操作规程8.熟悉绝缘电阻测试、电气强度测试、泄漏电流测试检测报告编制格式及内容1.能判定I、II、Ⅲ类电动工具2．能应用兆欧表测定电动工具的绝缘电阻并判定合格性3.能选择I、II类电动工具电气强度测试点4.能应用耐压测试仪测定电动工具的电气强度并判定合格性5.能应用泄漏电流测试仪测定电动工具泄漏电流并判定合格性6.能进行恒温恒湿箱、泄漏电流测试仪、耐压测试仪、绝缘电阻测试仪维护保养及中间检查7.能编制绝缘电阻测试、电气强度测试、泄漏电流测试检测报告114环境测试1.熟悉IPX0-IPX7的试验方法2.熟悉GB3883.1、中防潮性测试、防固体异物测试要求3.熟悉GB3883.1、GB13960对振动和噪声测试要求4.理解防潮性测试原理5.理解防固体异物测试原理6.理解噪声测试原理7.理解振动测试原理8.熟悉潮湿箱、噪声测试仪的操作规程9.熟悉防潮性测试测试、防固体异物测试、噪声测试、振动测试检测报告编制格式及内容1.能选定不同IP等级电动工具的湿热试验方法2.能进行湿热试验前样品的预处理3.能使用潮湿箱、耐压测试仪测定电动工具的湿热性能4.能针对不同IP等级电动工具选择测试工具进行防固体异物测试，并判定其合格性5.能进行潮湿箱的维护保养与中间检查6.能布置噪声测试的测点7.能进行电动工具噪声评价8.能确定振动主要方位并确定测试方法9．能进行电动工具振动评价10.能编制防潮性测试测试、防固体异物测试、噪声测试、振动测试检测报告115电磁兼容测试1.理解骚扰电压和骚扰功率、抗干扰度的测试原理2.熟悉电动工具电磁兼容性GB4343.1、GB4343.2标准要求3.了解电动工具电磁兼容性试验环境设置4.熟悉抗干扰元件1.能测定骚扰电压、骚扰功率、谐波电流2.能测定电动工具抗干扰度3.能确定电动工具电磁兼容性的措施4.能选用抗干扰元件86耐久性测试1.熟悉GB3883.1、GB13960耐久性测试要求2.熟悉GB3883.1、GB13960非正常测试要求3.熟悉常用电动工具的耐久性专用要求4.熟悉电动工具GB3883.1与IEC60745.1的差异5.理解非正常测试的原理6.熟悉耐久性试验台、耐压仪的操作规程7.熟悉耐久性试验检测报告编制格式及内容8.熟悉非正常试验检测报告编制格式及内容1.能进行空载耐久性数据测定2.能进行负载耐久性数据测定3.能根据测试结果分析不合格因素4.能进行耐久性试验台维护保养及中间检查5.能编制耐久性试验检测报告6.能设定非正常测试的测试电压、电流参数7.能根据测试结果判定合格性8.能编制非正常试验检测报告97机械与组件检查和测试1.熟悉GB3883.1、GB13960机械危险通用与专用要求2.熟悉GB3883.1、GB13960机械强度测试要求3.理解冲击试验、跌落试验、刷帽扭矩试验原理4.熟悉GB3883.1、GB13960结构及内部布线通用与专用要求5.熟悉电气元件标志内容及含义6.熟悉GB3883.1、GB13960组件检查要求7.熟悉GB3883.1、GB13960电源线检查与测试要求8.熟悉电源线标记含义9.熟悉弯曲试验机、扭拉仪的操作规程10.熟悉接线端子的类型11.熟悉GB3883.1、GB13960接线端子、螺钉扭矩测试要求12.理解爬电距离与电气间隙测量原理13.理解标准试验指、试验探针、直形试验指的结构与工作原理14.熟悉GB3883.1、GB13960爬电距离及电气间隙检查项目及要求15.熟悉机械与组件检查和测试检测报告编制格式及内容1.能确定典型电动工具机械危险检查部位2.能使用试验指、游标卡尺判定典型电动工具机械危险合格性3.能选择冲击锤规格及冲击部位4.能对电动工具进行冲击试验，并判定其合格性5.能确定电动工具最薄弱部位进行跌落试验，并判定其合格性6.能选择力矩螺丝刀进行刷帽扭矩试验，并判定其合格性7.能针对不同电动工具确定结构检查内容并判定合格性8.能通过内部布线检查判定其合格性9.能识别电气元件标志10.能合理地选择电气元器件11.能通过堵转测试判定开关的合格性12.能识别电源线型号参数及联接方式13.能测计算电源线横截面积14.能通过电源线的弯折、提拉、扭拉、曲率半径测试判定其合格性15.能判定接线端子的类型并通过5N的拉力试验判定其合格性16.能通过螺钉扭矩试验判定螺钉连接合格性17.能确定爬电距离和电气间隙测量部位18.能测定爬电距离和电气间隙并判断是否合格19.能进行电源线弯折试验机维护保养及中间检查20.能编制检测报告198材料测试1.熟悉GB3883.1、GB13960耐热性测试要求2.熟悉GB3883.1、GB13960阻燃性测试要求3.熟悉GB3883.1、GB13960耐漏电起痕测试要求4.熟悉GB3883.1、GB13960防锈试验要求5.熟悉IEC60745.1、UL745标准差异熟悉环保检测标准要求6.理解球压试验、灼热丝试验、漏电起痕试验、防锈试验原理7.熟悉灼热丝试验仪、漏电起痕试验仪的操作规程8.熟悉球压试验、灼热丝试验、漏电起痕试验、防锈试验检测报告编制格式及内容1.能进行球压试验材料取样及预处理2.能设定球压试验的温度、时间及测定球压直径，并能判定合格性3.能设定灼热丝试验仪的温度及时间，并完成试验4.能根据试验结果判定材料阻燃性是否合格5.能进行耐漏电起痕测试取样及预处理6.能设定耐漏电起痕测试的电流、电压、时间及两极距离调节7.能根据试验结果判定材料耐漏电起痕是否合格8.能进行防锈测试样品处理及试验,并判定合格性9.能进行灼热丝试验仪、漏电起痕试验仪维护保养及中间检查10.能编制球压试验、灼热丝试验、漏电起痕试验、防锈试验检测报告79特定性能检测1.理解用户对产品性能的特定要求2.理解特定性能检测的原理3.理解特定性能检测与现行标准关系4.了解特定性能检测设备的工作原理5.熟悉特定性能检测报告编制格式及内容6.产品品质计划编写内容与格式1.能根据用户的要求确定特定性能检测的项目2.能确定特定性能检测的方法与设备3.能设计特定性能检测步骤4.能完成特定性能检测操作5.能编制性能检测报告6.能制定产品品质计划6总课时=SUM(ABOVE)924实施建议4.1教材编写1．必须依据本课程标准编写教材；2．教材应充分体现任务引领、项目导向课程的设计思想；3．教材应按电动工具国家标准检测项目来选取典型的工作项目，按完成工作项目的需要和岗位操作规程，结合机电产品检测职业技能证书，组织教材内容；4．教材表达必须精炼、准确、科学。应多采用图片、表格，以便理解、对照、掌握，并提高学生的学习兴趣。5．教材内容应体现先进性、通用性、实用性，要将本专业新技术、新标准、新工艺、新材料及时地纳入教材，使其内容更贴近本专业的发展和实际需要。6．教材中的活动设计的内容要具体，并具有可操作性。4.2教学方法1．在教学过程中，为加强学生实际操作能力的培养，采用项目教学，以工作任务引领提高学生学习兴趣，激发学生的成就动机。2．本课程教学的关键是“教”、“学”、“做”一体的教学情景设计，在每个项目教学过程中，教师在讲授必要的知识后，做示范操作，同时指导学生分组训练，学生有检测过程中采用小组团队、角色扮演等方法进行。学生与教师加强互动，让学生在“教”与“学”过程中掌握电动工具检测原理及操作规范，在“做”的过程强化操作技能，在小组讨论分析过程中举一反三、融会贯通。3．在教学过程中，在真实的工作情景中，运用真实产品，进行真实操作，并紧密结合职业技能证书的考证，加强考证的实操项目的训练，在实践实操过程中，使学生掌握电动工具检测方法与流程。同时加强与电动工具企业和金华出入境检验检疫局电动工具国家重点实验室联系，通过顶岗实习及为电动工具企业产品检测服务等手段，增加学生实践机会，提高学生的岗位适应能力。4．在教学手段上，要应用多媒体、网络教学资源辅助教学，帮助学生熟悉电动工具检测过程和控制要点，熟悉认证体系。5．在教学内容上，要重视本专业领域新技术、新标准、新材料、新检测设备发展趋势，及时吸收为教学内容，培养学生的职业生涯发展能力。6．在职业素养培养上，教师应积极引导学生培养职业操行，培养严谨、科学、公正、诚信职业道德。4.3教学条件专业教师要求：具备讲师（工程师）及以上职称，有扎实的机电理论基础，掌握较强的电动工具检测操作技能与经验的人员。实训装备要求：要有专门的电动工具检测实训室，实训室应有温度调节设备，控制环境温度在15～25℃之间。实训场地要有多媒体教学设备。实训时分组数不少于8组，主要设备配置不少于下表所示：序号仪器名称参数型号数量1温度记录仪温度范围:24点、温度分度值:0.1℃82磁滞测功机转矩：0～2N.m、0～5N.m、0～10N.m水冷式83接触调压器3KVA、5KVA、7KVA84电参数测量仪电压：0～300V；电流：0～40A；功率：0～1.2KW85绝缘电阻测试仪数字显示、500V/1000V（DC）、0～2000MΩ36泄漏电流测试仪分度值：0.005mA精度：±2%FS87接地电阻测试仪输出电流范围：3～30A、测量电阻显示范围：0.001～0.600Ω18交流耐压测试仪50Hz试验电压：0～20KV，泄漏电流设定：200mA（max）89耐压测试仪输出电压范围：0～5KV≤±3%(连续可调)210灼热丝试验仪灼热丝温度：550～1000℃可调，211漏电起痕试验仪电极电压：100～600V（48～60HZ）可调212空载耐久测试仪最大输出功率3KVA/220V313冲击类负载耐久台90型、180型314变频电源10KVA；45～65Hz可调115稳压电源10KVA216恒温恒湿箱温度调节范围:10℃～85℃湿度调节范围：85℃——85%RH117烘箱温度范围：300℃118冲击锤0.5J、1J219电缆弯曲试验机摆动角度；90度；双工位420启动性能试验台测量范围：250V；分度值：0.1V；精度：0.5级121标准四件套每套包括：触指、推力指、探针、试验指甲1022推拉力计测量范围:100N；分度值:0.1N；精度:±0.3%823扭矩仪测量范围：0.6N.m；分度值：0.01N.m；精度：2%424声级计TES-1357精密声级计825单臂数字直流电桥测量范围：0～2KΩ826扭力螺丝刀直读式精度±5%最大扭矩：2.6Nm、原装进口827光电转速表测试范围：2.5～99999RPM328钳式功率计测量电压范围:0～600V；测量电流范围:0～200A129残余电压测试仪按IEC60745标准配置130球压装置钢球直径为5mm，施加压力：20N±0.2N84.4教学资源1．建立课程操作视频、教学视频、检测案例等资源数据库，构建网络学习平台，方便学生课余的自主性学习。2．注重电动工具检测工技能训练包的开发，并