车床电气线路常见故障分析与检修教学教案

常用机床电气设备维修
C6140车床电气线路常见故障分析与检修
课题：车床电气线路常见故障分析与检修
一、内容分析
1．本课题内容的实用性很强，是维修电工职业岗位所必须掌握的基本职业技能，它对学生综合运用知识的能力要求很高，即具备阅读电原理图的能力，又需电气线路基本检测方法，是对“车床电气控制”学习效果的综合检查，又为以后较复杂机床电气线路的故障分析与检测做铺垫。

2．教学目标
知识目标：了解机床电气设备故障的诊断步骤和诊断方法；掌握C6140车床电气线路常见故障分析与检修方法
能力目标：训练综合表达能力（文字、口头）；提高分析与解决问提的能力；培养学生的维修电工职业岗位意识和团队协作意识。

3. 教学重点
车床电气线路常见故障分析
4．教学难点
车床电气线路常见故障检测
二、教学方法与手段
本课题内容要围绕车床电气控制线路图来讲解，适合采用多媒体教学和现场教学，用课件演示车床的控制线路图。

结合实训，通过对机床的操作和故障检测，加深对课题内容的理解。

在授课的过程中，注意深入浅出，从实用性的角度，调动起学生学习的积极性。

根据我院学生和教学设备的实际情况，以及课题的特点，主要采用以下教学模式：
1.学生讲、教师评，“教”与“学”模拟换位--一种另类互动模式
2.学生扮演维修电工角色，进行岗位体验—情境体验模式
3．现场教，现场学，现场实践——现场教学法
具体教法：先采用多媒体模拟机床控制线路或已经安装好的相关控制线路，教师举一个具体案例，从维修电工的角度介绍故障的检修步聚。

然后提出几个常见故障问题，让学生扮演维修电工角色自己来完成。

如断开电路中的熔断器，断开自锁触头，断开接触器线圈的电源等，首先让学生根据电原理图进行分析，说出可能会导致的故障现象，再结合动手实际操作，根据要求断开电路，把真实看到的故障现象与刚才分析进行对比是否相吻合。

这种“纸
上谈兵”的方法，在这里起着很重要的作用，大大地加强了学生的分析能力，培养了学生的逻辑推理能力、思维能力，若分析故障的思路正确的话，其实际的故障也就很快排除。

有了以上的知识作为铺垫，学生对故障分析有了感性的认识，根本不需费很大的劲，学生更不用去“死记”，让学生轻松地学会了故障分析，无形之中提升了维修技能。

为进一步提高学生的岗位技能，组织学生到校内机加工车间进行现场观摩、参加一定的生产实际操作。

聘请企业专业技术人员对实际控制系统到现场进行教学，有助于学生理解本课程的理论知识和技术应用，提升了学生的实际操作技能，开阔了眼界，感受真实的职业环境。

三、学法
由于本课题是在掌握常用控制电器及电气控制基本环节的基础上，对车床电气控制系统进行的故障分析，要求学生在课前要对上模块的内容进行复习，课堂上要紧跟老师的思路走，对电气原理图认真进行分析，根据故障现象缩小范围；再结合动手实际操作，加深理解；课后到校内机加工车间进行现场观摩、参加一定的生产实际操作，增强感性认识。

四、教学过程（教学设计）
第2讲车床电气线路常见故障分析与检修（教案）
教学时数：2课时
知识目标：了解机床电气设备故障的诊断步骤和诊断方法；掌握C6140车床电气线路常见故障分析与检修方法
能力目标：训练综合表达能力（文字、口头）；提高分析与解决问提的能力；培养学生的维修电工职业岗位意识和团队协作意识。

教学重点：车床电气线路常见故障分析
教学难点：车床电气线路常见故障检测
教学模式：
1.学生讲、教师评，“教”与“学”模拟换位--一种另类互动模式
2.学生扮演维修电工角色，进行岗位现场体验—情境体验模式
教学内容：
基本方法：电压测量法、电阻测量法
准备工作：询问、图子、工具仪器
教学过程：
1、引入：机床电气故障
自然故障
机床在运行过程中，其电气设备常受到许多不利因素的影响，如电器动作过程中的机械振动、过电流的热效应加速电器元件的绝缘老化变质、电弧的烧、长期动作的自然磨损、周围环境温度和湿度的影响、有害介质的侵蚀、元件自身的质量问题、自然寿命等原因。

以上
种种原因都会使机床电器难免出现一些这样或那样的故障而影响机床的正常运行。

因此加强日常维护保养和检修可使机床在较长时间内不出或少出故障。

切不可误认为反正机床电气设备的故障是客观存在。

在所难免的，就忽视日常维护保养和定期检修工作。

人为故障
机床在运行过程中，由于受到不应有的机械外力的破坏或因操作不当、安装不合理而造成的故障，也会造成机床事故，甚至危及人身安全。

这些故障大致可分为两大类：故障有明显的外表特征并易被发现、如电动机、电器的显著发热、冒烟、散发出焦臭味或火花等。

这类故障是由于电动机、电器的绕组过载、绝缘击穿。

短路或接地所引起的。

在排除这类故障时，除了更换或修复之外，还必须找出和排除造成上述故障的原因。

故障没有外表特征。

这一类故障是控制电路的主要故障。

在电气线路中由于电气元件调整不当，机械动作失灵，触头及压接线头接触不良或脱落，以及某个小零件的损坏，导线断裂等原因所造成的故障。

线路越复杂，出现这类故障的机会越多。

这类故障虽小但经常碰到，由于没有外表特征，要寻找故障发生点，常需要花费很多时间，有时还需借助各类测量仪表和工具才能找出故障点，而一旦找出故障点，往往只需简单的调整或修理就能立即恢复机床的正常运行，所以能否迅速的查出故障点是检修这类故障时能否缩短时间的关键。

2、机床电气设备故障的检修步骤——案例教学
案例：我校机加工车间有一台C6140车床上周出了故障：主轴电动机M1不能起动。

检修过程：
1）故障调查
问：机床发生故障后，首先应向操作者了解故障发生的前手情况，有利于根据电气设备的工作原理来分析发生故障的原因。

一般询问的内容有：故障发生在开车前、开车后，还是发生在运行中？是运行中自行停车，还是发现异常情况后由操作者停下来的；发生故障时，机床工作在什么工作顺序，按动了哪个按钮，扳动了哪个开关；故障发生前后，设备有无异常现象（如响声、气味、冒烟或冒火等）；以前是否发生过类似的故障，是怎样处理的等。

看：熔断器内熔丝是否熔断，其他电气元件有无烧坏、发热、断线，导线连接螺丝有否松动，电动机的转速是否正常。

听：电动机、变压器和有些电气元件在运行时声音是否正常，可以帮助寻找故障的部位。

摸：电机、变压器和电气元件的线圈发生故障时，温度显著上升，可切断电源后用手去触摸。

2）电路分析
根据调查结果，参考该电气设备的电气原理图进行分析，初步判断出故障产生的部位，然后逐步缩小故障范围，直至找到故障点并加以消除。

分析故障时应有针对性，如接地故障一般先考虑电气柜外的电气装置，后考虑电气柜内的电气元件。

断路和短路故障，应先考虑动作频繁的元件，后考虑其余元件。

原因分析：①先判断是主线路还是控制电路的故障：按起动按钮SB2，接触器KM1若不动作，故障必定在控制电路；若接触器吸合，但主轴电动机不能起动，故障原因必定在主线路中。

②主线路故障：可依次检查接触器KM1主触点及三相电动机的接线端子等是否接触良好。

③控制电路故障：没有电压；控制线路中的熔断器FU5熔断；按钮SB1、SB2的触头接触不良；接触器线圈断线等。

3）断电检查
检查前先断开机床总电源，然后根据故障可能产生的部位，逐步找出故障点。

检查时应先检查电源线进线处有无碰伤而引起的电源接地、短路等现象，螺旋式熔断器的熔断指示器是否跳出，热继电器是否动作。

然后检查电气外部有无损坏，连接导线有无断路、松动，绝缘有否过热或烧焦。

4）通电检查
作断电检查仍未找到故障时，可对电气设备作通电检查。

在通电检查时要尽量使电动机和其所传动的机械部分脱开，将控制器和转换开关置于零位，行程开关还原到正常位置。

然后万用表检查电源电压是否正常，有否缺相或严重不平衡。

再进行通电检查，检查的顺序为：先检查控制电路，后检查主电路；先检查辅助系统，后检查主传动系统；先检查交流系统，后检查直流系统；合上开关，观察各电气元件是否按要求动作，有否冒火、冒烟、熔断器熔断的现象，直至查到发生故障的部位。

5）排故
3、排故演练——“纸上谈兵”
角色互换，教师设置故障，学生扮演维修电工角色进行故障分析和排除。

1）故障现象：主轴电动机不能停转。

原因分析：这类故障多数是由于接触器KM1的铁芯面上的油污使铁芯不能释放或KM1的主触点发生熔焊，或停止按钮SB1的常闭触点短路所造成的。

应切断电源，清洁铁芯极面的污垢或更换触点，即可排除故障。

2）故障现象：主轴电动机的运转不能自锁。

原因分析：当按下按钮SB2时，电动机能运转，但放松按钮后电动机即停转，是由于接触器KM1的辅助常开触头接触不良或位置偏移、卡阻现象引起的故障。

这时只要将接触器KM1的辅助常开触点进行修整或更换即可排除故障。

辅助常开触点的连接导线松脱或断裂也会使电动机不能自锁。

3）故障现象：刀架快速移动电动机不能运转
原因分析：按点动按钮SB3，接触器KM3未吸合，故障必然在控制线路中，这时可检查点动按钮SB3，接触器KM3的线圈是否断路。

4、故障排除训练——实操
3-5人一组，共6组，组长分好工。

根据实际电路仿真设计，所有故障都是模拟或类同机床实际工作时出现故障，具有一定代表性。

考核柜人为隐蔽地设计了几项故障，学生借助原
理分析，全方位进行真实的机床电气故障排除训练。

1）说明注意事项和操作要领。

2）对照原理图，查找元器件实际位置。

3）正常操作个开关、按钮，并观察接触器、电动机的工作情况。

4）小组内成员互设故障，进行故障排除训练。

5）各小组互设故障，相互协作，共同完成排故。

6）教师抽查1-2个小组，设置故障，检查学习效果。

7）实训结束，断开电源，拆线，整理电气设备等。

5、评议
分为三个层次进行评定，即教师、组内、组间，每个层面的评定内容有所不同。

6、作业
1）归纳电气故障检测方法。

2）到校内机加工车间进行现场观摩。

（若有时间，可安排在课内进行）。