无人机组装与调试-教案 第三章 无人机装配工艺

《无人机组装与调试》课程教案课题：无人机装配工艺教学目的：知识目标：认识无人机常见的装配工艺。技能目标：能正确并安全地使用无人机装调工具和材料进行装配。素质目标：学会整理实训器材，养成良好的工作习惯。课型：新授课课时：本章安排2个课时。教学重点：重点：能选择合适的无人机装调工具和材料。教学难点：难点：认识无人机装调的常见工具和材料。教学过程：教学形式：讲授课，教学组织采用课堂整体讲授和分组演示。教学媒体：采用启发式教学、案例教学等教学方法。教学手段采用多媒体课件、视频等媒体技术。板书设计：本课标题无人机装配工艺课次1授课方式理论课□讨论课□习题课□其他□课时安排2学分共2分授课对象普通高等院校学生任课教师教材及参考资料1.《无人机组装与调试》；电子工业出版社。2.本教材配套视频教程及学习检查等资源。3.与本课程相关的其他资源。教学基本内容教学方法及教学手段课程引入无人机装配工艺是指将无人机的各个零部件按照设计要求和技术规范，通过合理的工艺方法和操作流程，组装成完整可用的无人机产品的过程。装配工艺的合理性直接关系到无人机的性能、可靠性和使用寿命。一个完整的无人机装配工艺包括机械装配、电气连接、系统调试等多个环节，需要遵循"先机械后电气、先内后外、先下后上"的基本原则。参考以下形式：1.衔接导入2.悬念导入3.情景导入4.激疑导入5.演示导入6.实例导入7.其他形式3.1机械装配工艺常见的机械装配工艺包括以下几种。1．铆接铆接是一种不可拆卸的连接方式，它在近代无人机所采用的铝合金薄壁结构中，是应用最为广泛的连接方式。2．螺纹连接螺纹连接是无人机装配中的主要连接方式之一，它具有强度高、可靠性好、构造简单、安装方便，以及易于拆卸的特点。（1）普通螺栓连接普通螺栓连接是最基础且应用最广泛的螺纹连接方式。（2）螺钉连接螺钉连接通过螺钉与基体上的螺纹孔进行连接，且以被连接件上的螺纹孔代替螺母，这种连接方式适用于安装通路不畅的特殊结构。任务1认识螺旋桨知识要点多旋翼无人机多采用定距螺旋桨，即桨距是固定的。该螺旋桨安装在无刷电机上，通过电动机旋转带动螺旋桨旋转。3.2电气装配工艺1．锡焊基本知识锡焊是一种使金属连接在一起的方法，主要用于将导线、电子元器件引脚与印制电路板连接起来。手工焊接中的锡焊原理是通过加热的电烙铁将固态焊锡丝加热熔化，再借助助焊剂的作用，使熔化的焊锡流入被焊金属之间，待冷却后形成牢固可靠的焊接点。2．焊接材料（1）锡铅合金焊料焊锡是连接电子元器件与线路板之间的介质，在电子线路的安装和维修中经常使用。（2）助焊剂助焊剂在焊接工艺中能帮助和促进焊接过程。助焊剂的主要作用有以下几点。①破坏金属氧化膜，使焊锡表面清洁，从而有利于焊锡浸润和焊点合金的生成。②能覆盖在焊料表面，防止焊料或金属继续氧化。③增强焊料和被焊金属表面的活性，降低焊料的表面张力。④焊料和焊剂相熔，可增加焊料的流动性，进一步提升了浸润能力。⑤能加快热量从烙铁头向焊料和被焊物表面传递。⑥合适的助焊剂还能使焊点更加美观。助焊剂分为无机类、有机类和树脂类三大类。（3）阻焊剂在浸焊和波峰焊过程中，要求焊料只能在规定的焊点上进行焊接，而其他不需要焊接的区域则需要进行隔离。3．手工焊接技术（1）电烙铁的握法电烙铁要拿稳对准，通常有三种握法。①反握法：用五指将电烙铁的柄握在手掌内，这种握法适用于大功率电烙铁，特别适合焊接散热量大的被焊件。②正握法：适用于使用较大的电烙铁，弯形烙铁头一般也用此握法。③握笔法：用握笔的方式握电烙铁，这种握法适用于小功率电烙铁，特别适合焊接散热量小的被焊件。（2）焊锡丝的拿法焊锡丝一般有两种拿法：连续锡丝拿法和断续锡丝拿法。4．印刷线路板的焊接五步法注意事项：（1）锡丝的成分中含铅，而铅是对人体有害的重金属，因此，在操作时应佩戴手套，或在操作后洗手，避免食入。同时，人的鼻子应距离电烙铁不小于30cm或配置抽风吸烟罩；（2）使用电烙铁时要配置烙铁架。烙铁架一般放置在工作台的右前方，以便于使用。电烙铁用完后，一定要稳妥地放于烙铁架上，并注意导线等物不要碰到烙铁头。任务2香蕉插头的焊接知识要点1．热缩管的使用方法（1）准备材料，了解电缆的直径大小，或者通过长度与宽度计算出相应的直径，选择直径稍大于电缆直径的热缩管。（2）清除电缆上的毛刺、尖角，以防在回缩过程中刺穿热缩管导致开裂。（3）计算需要包裹的长度后，截取相应长度的热缩管。（4）将热缩管套入电缆的一端，然后将套好的热缩管移动至合适的位置。（5）加热的工具一般为热风枪、烘箱或吹风机。2．注意事项（1）热缩管与加热设备不要靠得太近，必须注意火与热缩管的距离，即4～5cm，均匀移动。（2）选择合适的加热工具，在加热烘烤时，火焰的外焰与热缩管表面成45°。（3）热缩管有不同的热缩倍率。（4）对于线材等直线物体，选择与产品外径大小相近的热缩管规格即可；电站、电器柜等母排的防护需选用母排热缩管；对密封有要求的场合，应选用防水热缩管。任务实施1．剥去约3mm的AWG硅胶线外皮，给导体上锡，以防止导体散开，影响后续的焊接。2．固定好待焊接的香蕉插头，准备好尖头电烙铁，最好在焊接时垫上焊接板以隔热。3．待熔化的焊锡量足够后，从上方插入导线，保持一段时间，等待焊锡充分填充并包裹导线。4．完成香蕉插头的焊接后，确认没有问题，再将热缩管套上。5．将100mm的18号AWG硅胶线一头焊接公头香蕉插头，另一头焊接母头香蕉插头，并在焊接完成后进行插拔测试。6．检查热缩管的绝缘覆盖情况。任务3XT60插头的焊接任务实施1．准备工具和材料：确保备有焊接工具、耐热硅胶导线、XT60插头和可能需要的热缩管。2．热硅胶导线剥线：使用剥线钳剥去耐热硅胶导线的外皮，露出铜线。3．镀锡：使用电烙铁给导线镀上焊锡，并准备焊接。4．上锡：小心地给XT60插头上锡，切忌灌锡太多，以内表面上锡均匀即可。5．焊接：将镀好锡的导线插入XT60插头的焊接处，并进行焊接。6．使用热风枪：如果使用热缩管，应在焊接导线之前将其套在导线上。7．散热和定位：如果是焊接新手操作或者使用的是功率较小的电烙铁，建议在焊接时将与插头配对的另一头插上，这样可以有效地帮助插头散热，并避免长时间焊接导致的高温熔化插头塑料。8．焊接温度：选择合适的焊接温度，温度过高容易熔化XT60插头。9．焊接技巧：在焊接时，可以先在插头和线头上分别上锡，然后再将它们连接起来。10．安全注意事项：在焊接过程中，注意安全，避免烫伤和火灾风险。任务4练习中心板的焊接任务实施无人机中心板的焊接是无人机组装过程中的一个重要环节。以下是一些关键的焊接技巧和注意事项。1．焊接前的准备：确保备有合适的焊接工具，如40W以上的大功率电烙铁、焊锡丝、助焊剂（推荐使用松香，避免使用具有腐蚀性的助焊膏）。2．焊接电调：在焊接电调的AWG硅胶线时，要确保焊接点牢固，避免虚焊。3．注意焊接温度：使用高温度焊接电源线，使用低温度焊接数据线。4．焊接电调线（20号AWG硅胶线）与中心板：红线对应正极，避免出现虚焊，可以用手轻微拽动电调线，不掉落即可。5．安全注意事项：焊接时注意安全，避免烫伤和火灾风险。6．焊接完成后的检查：完成焊接后，检查所有连接是否牢固，没有虚焊，并确保所有的电线都正确连接到相应的焊点上。焊点要光滑、饱满、圆润，焊锡应覆盖整个焊点和接线部分。1．教学以学生学习教材的