常州机电学院项目课程教案1
设备机械维修技术教案(80学时)
常州机电职业技术学院教案学期：2014-2015-2课程名称：机电设备维修授课班级：设备1331教学团队：机电一体化技术任课教师：杨兰图1-2 活扳手活动钳口2—固定钳口3—螺杆4—图1-4呆扳手．打滑内六角圆柱头螺钉的拆卸．锈死螺纹连接件的拆卸．成组螺纹连接件的拆卸检查轴和配合件的配合尺寸．楔键连接的拆装）识读装配图，了解装配关系、技术要求和配合性质。
图1-50 修配图1-51 敲入图1-57 配制阶梯形键）尺寸较大的外花键磨损可用镀铬或堆焊，然后加工到规定尺寸的方法修复。
堆焊时要图1-1 C620-1型车床主轴部件结构，15～圆螺母，2，6，9，lO，18一衬套；3一后轴承；4～轴承座5，16，20一推力轴承；7一离合器；8，11，21一弹簧卡圈；12一前轴承；13一主轴；14一端盖；17，19一齿轮分析主轴箱常见故障图1-1 C620-1型车床主轴部件结构，15～圆螺母，2，6，9，lO，18一衬套；3一后轴承；4～轴承座5，16，20一推力轴承；7一离合器；8，11，21一弹簧卡圈；12一前轴承；13一主轴；14一端盖；17，19一齿轮、分析主轴结构，与其配合零件的装配关系图2-14 狭窄平面的研磨）刮研。
刮研是利用刮刀、拖研工具、检测器具和显示剂，以手工操作的方式，边刮削加工，边研点测量，使工件达到规定的尺寸精度、几何精度和表面粗糙度等要求的一种精加工工所示。
图2-19刮削③刮削余量。
由于刮削每次只能刮去很薄的金属，余量太大，则劳动强度大，生产效率低；余量太小，则上道工序刀痕不能去除。
因此，刮削余量一般为0.05～图2-31镶加补强板所示为镶套修复法。
图2-52 电刷镀的基本原理）电刷镀工艺）电刷镀设备图2-56 热喷涂技术）热喷涂技术原理如图2-58所示，热喷涂原理是利用热能将喷涂材料熔化，再借助高速气流将其雾化，并在高速气流的带动下粒子撞击基材表面，冷凝后形成具有某种功能的涂图2-58 热喷涂原理）热喷涂技术的分类热喷涂分类法，一般是根据所用热源的不同来分类，分为燃气法、气体放电法、电热法和激光热源法等（见图2-60），利用喷涂技术，可以在各种基体上获得具有耐磨、耐蚀、隔热、导电、绝缘、密封、润滑以及其他特殊机械、物理、化学性能的涂轴类零件的表达4、类零件测绘时的注意事项①在测绘前必须弄清楚被测轴、套在机器中的部位，了解清楚该轴、套的用途及作用，如转速大小、载荷特征、精度要求以及与相配合零件的作用等。
常州机电学院项目课程教案P3
常州机电职业技术学院项目课程教案
授课日期课时数 2 教师姓名黄敏高授课班级数控04G1
数控04G2
项目与模块名称项目四、PLC在数控机床中的应用
模块一、冷却系统控制（现场教学）
教学场所信息楼106
教学目标1．掌握查询PLC802I/O地址方法。
2．掌握冷却系统故障报警排除方法。
教学重点1．查询PLC802I/O地址方法。
教学难点
更新、补充删节内容
所需工具、设备
名称及数量
教学方法演示法
教学组织形式班级教学
教学内容与步骤
一、工作任务：
读懂冷却系统控制PLC802程序，根据程序排除冷却系统故障报警。
冷却功能。
常州机电学院项目课程教案P4
常州机电职业技术学院项目课程教案图4－29 SIEMENS PLC 802的程序结构程序中断程序2子程序2主程序 中断程序子程序m 子程序1 中断程序n教学内容与步骤二、相关理论知识：（一）SIEMENS PLC 802的程序结构如图4-29。
SIEMENS PLC 802的用户程序，由主程序、子程序及中断程序构成。
主程序在周而复始地运行过程中，根据需要调用相应的子程序。
这种模块化的软件结构大大地提高了程序的通用性和可移植性，也方便了用户对程序的阅读、修改及编制。
以本模块工作任务中给出的主程序MAIN （OB1）为例，在网络1（NETWORK1）中，当接点SM0.0（ONE ）接通时FILTER 子程序才得以执行。
在网络6（NETWORK6）中，COOLING 子程序的执行条件是当SM0.1（SCAN-1ST ）= 0并且MD14512-11-0（机床参数）= 1。
用户可以通过对机床参数MD14512-11-0的设定，来决定是否激活COOLING 子程序。
在表4－11中列出了SAMPLE 程序中的所有子程序及它们的功能。
表4-11 SAMPLE 中的子程序表表4－12 子程序调用及子程序返回指令（二）SIEMENS PLC 802的输入/输出信号滤波原理SAMPLE程序为不同的机床接线而设计，即任何输入点既可以按常开触点接线，也可以按常闭触点接线。
所有输入输出均通过子程序FILTER（SBR62），按机床数据参数MDl4512[0]，[1]，[2]，[3]和MDl4512[4]，[5]，[6]，[7]进行预处理。
根据下图可以了解输入输出信号与内部缓冲寄存器之间的关系。
这里SAMPLE使用标志位存储区的MB100、MB101、MB102、MB103构成了输入输出信号的内部缓冲寄存器。
在SAMPLE中M100.0表示输入点I0.0；M101.2表示I1.2；M102.3表示Q0.3；M103.4表示Q1.4依此类推。
常州机电学院项目课程教案J1
常州机电职业技术学院项目课程教案
教学内容与步骤
三、相关实践知识:
(一)主轴部件
（1）主轴轴承的配置形式
(二)主轴内刀具的自动夹紧和切屑的清除装置
(三)主轴准停装置
（四）主轴润滑与密封
（五）换档部件
（六）故障排除：
1．故障现象：加工中心主轴定位不良，引发换刀过程发生中断。
2．变档滑移齿轮引起主轴停转的故障维修
3．变档不能啮合的故障维修
四、拓展知识：
（一）电主轴
电主轴通常作为现代机电一体化的功能部件，装备在高速数控机床上(如图5-6示)。
其主轴部件结构紧凑，重量轻，惯量小，可提高起动、停止的响应特性，有利于控制振动和噪声；缺点是制造和维护困难且成本较高。
电动机运转产生的热量直接影响主轴，主轴的热变形严重影响机床的加工精度，因此合理选用主轴轴承以及润滑、冷却装置十分重要。
图5-6 电主轴。
机电院课程设计
机电院课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握机电院课程的基本知识和技能，能够运用所学知识分析和解决实际问题。
具体分为以下三个部分：1.知识目标：学生能够了解机电院课程的基本概念、原理和特点，掌握相关技术和方法。
2.技能目标：学生能够运用所学知识和技能进行机电设备的设计、分析和维护，具备一定的实际操作能力。
3.情感态度价值观目标：学生能够认识到机电院课程在工程领域的重要性，培养对机电技术的兴趣和热情，树立正确的职业观念。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几个方面：1.机电院课程的基本概念和原理：包括机电设备的分类、工作原理和应用领域。
2.机电设备的设计和分析方法：包括力学分析、电路分析、控制系统设计等。
3.机电设备的维护和调试技巧：包括设备保养、故障排查和修复方法。
4.机电行业的发展趋势和新技术：了解机电领域的发展动态，掌握新兴技术和应用。
三、教学方法为了达到课程目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：通过讲解教材内容，使学生掌握基本概念和原理。
2.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法：分析实际案例，使学生能够将理论知识应用于实际问题。
4.实验法：进行实际操作，培养学生的动手能力和实践技能。
四、教学资源我们将充分利用校内外资源，为教学提供支持：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的知识体系。
2.参考书：提供丰富的参考资料，帮助学生拓展知识面。
3.多媒体资料：制作精美的课件，提高课堂教学效果。
4.实验设备：完善实验设施，为学生提供实践操作的机会。
通过以上措施，我们期望能够实现课程目标，培养出具备高素质的机电技术人才。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等环节，评估学生的学习态度和思考能力。
2.作业：布置适量的作业，评估学生的知识掌握和应用能力。
常州机电学院项目课程教案7
常州机电职业技术学院项目课程教案二、相关实践知识 （一）触电 当人体触及带电体承受过高的电压而导致死亡或局部受伤的现象称为触电。
触电依伤害程度不同可分为电击和电伤两种。
电击是指电流触及人体而使内部器官受到损害，它是最危险的触电事故。
当电流通过人体时， 轻者使人体肌肉痉挛，产生麻电感觉，重者会造成呼吸困难，心脏麻痹，甚至导致死亡。
电击多发生在对地电压为220 V 的低压线路或带电设备上，因为这些带电体是人们日常工作和生活中易接触到的。
电伤是由于电流的热效应、化学效应、机械效应以及在电流的作用下使熔化或蒸发的金属微粒等侵入人体皮肤，使皮肤局部发红、起泡、烧焦或组织破坏，严重时也可危及人命。
电伤多发生在1000 V 及1000 V 以上的高压带电体上， 它的危险虽不像电击那样严重，但也不容忽视。
人体触电伤害程度主要取决于流过人体电流的大小和电击时间长短等因素我们把人体触电后最大的摆脱电流，称为安全电流。
我国规定安全电流为30 mA ·s ，即触电时间在 1 s 内，通过人体的最大允许电流为 30 mA 。
人体触电时，如果接触电压在36V 以下，通过人体的电流就不致超过30 mA ，故安全电压通常规定为36 V ，但在潮湿地面和能导电的厂房，安全电压则规定为 24 V 或 12 V 。
1. 单相触电在人体与大地之间互不绝缘情况下，人体的某一部位触及到三相电源线中的任意一根导线，电流从带电导线经过人体流入大地而造成的触电伤害。
单相触电又可分为中性线接地和中性线不接地两种情况。
1) 中性点接地电网的单相触电在中性点接地的电网中，发生单相触电的情形如图（a ）所示。
这时，人体所触及的电压是相电压，在低压动力和照明线路中为220 V 。
电流经相线、人体、大地和中性点接地装置而形成通路，触电的后果往往很严重。
2） 中性点不接地电网的单相触电在中性点不接地的电网中，发生单相触电的情形如图上（b ）所示。
常州机电学院项目课程教案F5
P4075=20：准停完成信号检测水平；
P4077：准停偏移量（如果定向停止位置不准，将会损坏换刀装置，可通过该参数对主轴定向位置进行精调）。
四、相关理论知识:
（一）数控机床对主轴控制的要求
（二）主轴驱动装置的特点
（三）主轴驱动装置的类型
（四）主轴电动机特性曲线
（五）主轴分段无级变速
（六）脉冲编码器
1.编码器类型
(1)增量式旋转编码器
(2)绝对式旋转编码器
(4)主轴准停
使主轴能停留在某个固定位置（主轴准停），M19
为了保证刀具能准确地在主轴和刀库之间交换，必须使用主轴准停功能。
准停命令信号（ORCMA）：该命令信号用于把主轴停止某一预定位置，以允许换刀；主轴转时，该信号被指定为“1”时，主轴立即减速，主轴停在预定位置；发出定向命令ORCMA时，为安全起见，SFRA，SRVA设为“0”，这样，即使换刀过程中，ORCMA=0，主轴也不会转。
CNC侧的参数主要有：
P3706.6和P3706.7：主轴电机速度指令输出极性；
P3706.0=0和P3706.1=0：脉冲编码器和主轴间的变速比；
P3705.1=1：SOR信号用于齿轮换档；
P3705.2=1：齿轮换档方法用方法B（方法B是指用参数P3751和P3752设定各档换档点的主轴速度）；
机床主轴设计转速为20~5000rpm，因此：
P3752=（5000×1/6000）×4095=3412
常州机电学院项目课程教案J2
常州机电职业技术学院项目课程教案（7）动力／信号电缆。
要能满足高速、高加速度运行的要求。
（8）紧急停车。
应具有安全可靠的制动装置。
（9）动态刚性。
要求驱动与电动机能良好地配合。
（10)电动机热保护。
水冷散热，双回路(主冷却和精密冷却)。
2.预加载荷双齿轮齿条传动3. 塑料滑动导轨目前，数控机床所使用的滑动导轨材料为铸铁对塑料或镶钢对塑料滑动导轨。
导轨塑料常用聚四氟乙烯导轨软带和环氧型耐磨导轨涂层两类。
(1)聚四氟乙烯导轨软带的特点①摩擦特性好：金属一聚四氟乙烯导轨软带的动静摩擦因数基本不变。
②耐磨特性好：聚四氟乙烯导轨软带材料中含有青铜、二硫化铜和石墨，因此其本身即具有自润滑作用，对润滑油的要求不高。
此外，塑料质地较软，即使嵌入金属碎屑、灰尘等，也不致损伤金属导轨面和软带本身，可延长导轨副的使用寿命。
③减振性好：塑料的阻尼性能好，其减振效果、消声的性能较好，有利于提高运动速度。
④工艺性好：可降低对粘贴塑料的金属基体的硬度和表面质量要求，而且塑料易于加工(铣、刨、磨、刮)，使导轨副接触面获得优良的表面质量。
聚四氟乙烯导轨软带被广泛用于中小型数控机床的运动导轨中。
图5-19为某加工中心工作台的剖面图。
作为移动部件的工作台导轨面(包括下压板和镶条)都粘贴有聚四氟乙烯导轨软带。
导轨软带使用工艺简单。
首先将导轨粘贴面加工至表面粗糙度Ra3．2p ．m 左右。
用汽油或丙酮清洗粘结面后，用胶粘剂粘合。
加压初固化l~2h 后合拢到配对的固定导轨或专用夹具上，施加一定的压力，并在室温固化24h 后，取下清除余胶，即可开油槽和精加工。
（2)环氧型耐磨涂层 环氧型耐磨涂层是以环氧树脂和二硫化钼为基体，加入增塑剂，混合成液状或膏状为一组份和固化剂为另一组份的双组份塑料涂层。
德国生产的SKC3和我国生产的HNT 环氧型耐磨涂层都具有以下特点：①良好的加工性：可经车、铣、刨、钻、磨削和刮削。
②良好的摩擦性。
③耐磨性好。
④使用工艺简单。
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常州机电职业技术学院项目课程教案
教学内容与步骤
二、相关实践知识：
（一）元器件认识
1.低压断路器
低压断路器也称为空气开关(或称自动空气断路器)。
它是一种既能作开关用，又具有电路自动保护功能的低压电器。
用于设备保护的断路器可进行过载和短路保护。
2.接触器
接触器是一种用来自动地接通与断开大电流电路的电器。
大多数情况下其控制对象是电动机，但也可用于控制其它负载，如电热器、照明设备等
接触器的触头按功能不同分为主触头和辅助触头两类。
按主触头流过的电流制式不同，可分为交流接触器和直流接触器；辅助触头用于接通和分断小电流的控制电路，有常开和常闭两种。
数控机床强电控制线路中常用交流接触器。
如图1-3为交流接触器外形结构和电气图形符号，通常用KM表示。
3．按钮
按钮是一种短时接通或分断小电流电路的手动主令电器。
适用于交流电压500V或直流电压440V、电流5A及以下电路中。
一般它不直接操纵主电路的通断，而是在控制电路中发出“指令”，去控制接触器、继电器等自动电器，再由它们去控制主电路。
按钮在控制线路中也可作为电气联锁使用。
按钮一般由按钮帽、复位弹簧、常开触头、常闭触头、接线柱和外壳等组成。
其外形、结构、图形符号如图1—47所示。
按钮根据用途和结构的不同．分为停止按钮(动断按钮)、起动按钮(动合按钮)和复合按钮(动合与动断的组合按钮)几种。
（二）三相交流异步电动机
交流电动机有同步电动机和异步电动机之分．同步电动机的制造工艺比较复杂，起动困难，故多用在特定的范围内(如用在发电机或带动大的负载)；异步电动机(又称感应电动机)的结构简单、坚固耐用、维修方便，因此得到广泛的应用。
异步电动机根据转子结构可分为鼠笼型和绕线型两种．这里介绍三相鼠笼型异步电动机(又称三相鼠笼型感应电动机)。
1.三相鼠笼型异步电动机的结构和工作原理
（1）三相鼠笼型异步电动机的基本结构
三相鼠笼型异步电动机由定子，转子及其它部件组成。
在电气原理图中的图形符号.如图1-16所示．
定子(图1-17)由定子铁芯，机座和定子绕组等组成。
圆环形的定子是形成旋转磁场。
产生电磁转矩的部件，定子铁芯由冲了槽的硅钢片叠压而成，硅钢片上面涂有绝缘漆，互相绝缘，以减少涡流损耗
机座主要用来支承定子铁芯和固定端盖，一般用铸铁制成．为了增加散热面，封闭式电动机的机座外表有散热片．
三相鼠笼型异步电动机的绕组对称地嵌放在定子铁芯的槽内(适当安排其位置，可以得到p 对磁极 轴承盖接线盒端盖机座定子铁心定子绕组转轴转子风扇罩壳轴承(a)(b)（a ） (b) 图1-16 三相交流异步电动机 a)结构 b)图形符号
六个出线端固定在机座外壳的接线盒内(使用时，三相交流电经过电气控制线路进入接线盒内)．各相绕组的首端依次标有U1，V1，W1，末端依次标有U2、V2。
W2．根据电动机铭牌标注，定子绕组的六个出线端可以接成星形(Y)或者三角形(∆)，如图1-18．
转子由转轴、转子铁芯、转子绕组和风扇组成．
转轴两端的轴颈与轴承相配合，装配在端盖上，轴的伸出端固定有皮带轮或联轴器与负载相连．转子铁芯是电动机磁路的一部分，由0.5mm 厚的硅钢片叠压而成，装在转轴或固定在支架上。
硅钢片上冲有均匀的槽(糟的结构不同，转子的工作特性也有差异)，槽内嵌放有裸导体条(铜条或铝条)，两端用短路环焊接成鼠笼型，如图1-19所示．
此外三相鼠笼型异步电动机还有端盖，轴承、风扇及风罩等其它部件．定子内面与转子表面彼此保持的间隙，称为气隙．中，小型异步电动机的气隙约在0.2～1.0mm 范围内．
（2）三相鼠笼型异步电动机的工作原理
三相异步电动机定子绕组每相只有一个线圈， 定子铁心有6个槽。
则在定子铁心内相当于有一对N 、 S 磁极在旋转。
当三相交流电变化一周时，合成磁场在空间上正好转过一周。
若三相交流电不断变化， 则产生的合成磁场在空间不断转动， 形成旋转磁场
一对磁极的旋转磁场电流每交变一次， 磁场就旋转一周。
设电源的频率为f 1， 即电流每秒钟变化f 1次， 磁场每秒钟转f 1圈， 则旋转磁场的转速n 1=f 1 (r/s)，习惯上用每分钟的转数来表达转速，即n 1=60f 1(r/min)。
两对磁极的旋转磁场，电流每变化f 1次，旋转磁场转f1/2圈， 即旋转磁场的转速为n 1=60f1/2 (r/min)
p 对磁极的旋转磁场， 电流每交变一次， 磁场就在空间转过1/p 周， 因此， 转速应为
（式1-1）
旋转磁场的转向是由通入定子绕组的三相电源的相序决定的。
由图1-18可知， 定子绕组中电流的相序按顺序U —V —W 排列， 旋转磁场按顺时针方向旋转。
如果将三相电源中的任意两相对调， 例如V 和W 两相互换， 则定子绕组中的电流相序为U —W —V ， 应用前面讲的分析方法， 旋转磁场的方向也相应地改变为逆时针方向。
min)/(6011r p f n =
定子铁心定子绕组机座(a)(b)图1-17 定子结构 图1-19转子结构 图1-18 定子绕组接线图。