浅谈Z35摇臂钻床电气检修一体化教学的设计

杜 欣（烟台工贸技师学院,山东 烟台 264003）



浅谈Z35摇臂钻床电气检修一体化教学的设计

杜 欣
（烟台工贸技师学院,山东 烟台 264003）

摘 要：是当前职业学校机械、机电一体化、电气控制等专业应用较多的实训实习设备，也是工厂中应用十分广泛的机械加工设备。通过学习，学生要熟悉常用机床电气控制线路图，掌握机床控制电路的设计和安装方法，会进行电路的故障判断、检测和维修是机电、电气专业学生必备的基本技能，也是学生今后就业和可持续发展的需要。

关键词：钻床；电气控制电路；故障；检修

在《常用机床电气检修》的教学中，各类机床故障的分析与排除是学生学习上的一个难点。要帮助学生突破难点，在讲解过程中通过采用多媒体课件辅助教学以及理论实训相结合的一体化教学模式，在理论教学中采取演示法、讲解法、设疑法，在实训环节中采取自主学习、小组讨论、合作学习等教学方式，取得了较好的教学效果。下面，就以《常用机床电气检修》课程中以“Z35摇臂钻床电气故障分析”的教学设计为例，谈谈自己的教学实践。

1 理论教学

钻床是一种加工孔的机床。由于摇臂钻床的运动部件较多，采用机械和液压与电气相配合的控制方式，对缺乏机械知识的维修电工专业学生来讲，学习难度较大。本课的教学重点是Z35摇臂钻床摇臂的升降的控制、立柱加紧与放松的控制和常见故障的检修，难点是摇臂升降的控制。

教学过程设计如下：

（1）讲授Z35摇臂钻床的主要结构和运动形式时，最好采用现场参观教学形式。教师结合钻床，讲解主要讲解主要部件的名称、实际位置和作用，特别注意讲清十字开关SA和鼓形开关SQ2的动作过程、位置和作用。现在讲授时，操作钻床，演示钻床运动形式，增强学生的感性认识，并要特别提醒学生重点观察。

（2）讲解工作原理。首先，通过课件播放Z35摇臂钻床的电气原理图，多媒体课件动画演示，将整个电路的工作过程以动态的形式呈现给学生，教师对照原理图详细分析电路的工作过程。在讲解和分析整个电路工作过程中，将整个电路进行拆分成三部分，分别是电源电路、主电路、控制电路。

电源电路：Z35摇臂钻床电源是在内立柱上装有整台机床的电源引入盘，因摇臂要绕内立柱转动，所以摇臂上的电源由QS1及汇流环YG引入。

主电路：先要分析主电路的组成，以及各台电动机的保护措施。

控制电路：一是十字开关的控制，讲明十字开关的操作说明以及零压中间继电器KA 的作用。二是摇臂升降控制，重点讲解摇臂的升降控制，摇臂升降控制是本课的重点，也是难点。

摇臂的升降控制是由机械和电气联合控制实现的,能够自动完成摇臂松开-摇臂上升-摇臂夹紧的自动控制过程，在该控制过程中，鼓形组合开关SQ2起关键作用，要重点请鼓形组合开关SQ2和摇臂动作过程：

摇臂上升：上升前，SQ2的常开触点SQ2-1和SQ2-2均断开，摇臂松开后，SQ2-2闭合但SQ2-1保持断开，上升完成，摇臂夹紧后，SQ2-2恢复断开。另外，摇臂上升时，电动机M3启动正转，通过传动装置将摇臂松开，上升到指定位置，M3反转，将摇臂夹紧。而摇臂下降时，M3启动反转也是将摇臂松开，下降到指定位置时，M3正转时将摇臂夹紧。这一点学生往往很难明白。授课时要向学生解释清楚，这是由机械机构完成的。

摇臂下降先让学生参照上升过程，根据图纸，自己写出动作流程，在进行小组讨论，教师巡视指导，最后展示，以小组为单位叙述摇臂下降动作流程，其他小组互评，教师总评。目的进一步加深学生对电路工作过程的了解和认识，熟悉其电气控制线路图，掌握控制电路的设计和安装方法，为电路的故障判断、检测和维修打好基础。

照明电路，立柱加紧、立柱放松，难度较低，采用小组讨论、合作学习方式，可以提高学生自主学习能力。

2 实训教学

理论教学结束后，进入实训教学。线路故障检修时的训练,重在培养学生分析故障的思路,这种训练可先采用"图上作业"的方法进行,教师在讲清检修故障的方法和注意事项后,列出一些故障现象,让学生讨论、发分析故障原因，在电路图上标出最小故障范围，说明处理方法。然后让学生分组，相互出故障，模拟检修，通过反复练习，让学生进一步理解线路的工作原理，锻炼分析故障的能力。学生基本掌握分析故障的思路后，在进行实际设备或模拟线路板上进行实际检修训练，以提高训练的效果和设备的利用率。

实训教学中的主要做法，是在YL-ZC型Z35摇臂钻床电路智能考核台上进行模拟故障检测，具体做法：

（1）学生分组。由于我校只有4台可供实训的Z35摇臂钻床考核台，所以把所任教的班级学生（一般在30人左右）分成两批实训，每批又分成4小组，每小组4人左右，让成绩较差的学生和成绩较好的学生合理搭配，每组指定一名小组长，负责本组人员的各项管理。

（2）合作学习。小组学生可以进行讨论、交流，对疑难问题可以共同探讨。对每台模拟台设置相同的故障点，看哪一组能最快准地找出故障部位并加以排除，对表现优秀的小组加分奖励，以此激励各小组学生通力合作，积极思考，解决问题。

（3）自主学习。设置疑问，学生解答。教师分析完典型故障后，总结Z35摇臂钻床电气故障检测的方法及思路，并设置问题，让学生思考，并由学生来解答，以培养学生举一反三的能力，真正理解所学内容。经过1周时间的实训后，学生排除故障的水平高低很快就能见分晓，对于水平较高的学生可以安排另外的学习任务，而那些排除故障水平较低的学生仍然安排在原实训台上继续实训，直到能把问题解决为止。这也是分层教学的一种体现。

总之，通过教学实践证明，这种形式多样的授导型教学方法是成功的，也是可行的。在Z35摇臂钻床故障检测的考核中，学生通过率均达100%，得到了理想的教学效果。

参考文献：

［1］王兵.常用机床电气检修［M］.北京：中国劳动社会保障出版社,2006.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.024

作者简介：杜欣（1973-）,女,山东蓬莱人,本科,研究方向：电气自动化,助理工程师。