教学设计案例(间歇回转工作台的装配与调整).doc

教学设计案例 第 15 页 共 15 页教学设计案例（仅供参考）案例一 课题：间歇回转工作台的装配与调整1、目的要求间歇回转工作台能够根据机械设备的技术要求、按工艺过程进行间歇回转工作台的组合装配与调试，并达到以下实训要求：（1）能够清楚零部件之间的装配关系，机构的运动原理及功能。理解图纸中的技术要求，基本零件的结构的装配、调整方法等。（2）能够规范合理的写出间歇回转工作台的装配工艺过程。（3）零部件的清洗（一般用柴油、煤油）；规范装配，不能盲目敲打（通过钢套，用锤子均匀的敲打）；根据运动部位要求，加入适量润滑脂。（4）间歇回转工作台装配做到定位可靠，运转灵活无卡阻现象。2、实训设备序号名称型号及规格数量备注1机械装调技术综合实训装置THMDZT-1型1套2普通游标卡尺300mm1把3深度游标卡尺1把4内六角扳手1套5橡胶锤1把6垫片若干7防锈油若干8紫铜棒1根9通芯一字螺丝刀1把10零件盒2个3、实训步骤准备工作熟悉图纸和装配任务； 检查文件和零件的完备情况；选择合适的工、量具； 用清洁布清洗零件。操作步骤第一步:装配蜗杆件（1）用通芯一字螺丝刀将两个蜗杆用轴承及圆锥滚子轴承内圈装在蜗杆的两端。注：圆锥滚子内圈的方向。（2）用通芯一字螺丝刀将两个蜗杆用轴承及圆锥滚子轴承外圈分别装在两个轴承座上，并把蜗杆轴轴承端盖和蜗杆轴轴承端盖分别固定在轴承座上。注：圆锥滚子外圈的方向。（3）将蜗杆安装在两个轴承座上，并把两个轴承座固定在分度机构用底板上。（4）在蜗杆的主动端装入相应键，并用轴端挡圈将小齿轮固定在蜗杆上。第二步:装配锥齿轮件（1）在小锥齿轮轴）安装锥齿轮的部位装入相应的键，并将锥齿轮和轴套装入。（2）将两个轴承座分别套在小锥齿轮轴的两端，并用通芯一字螺丝刀将四个角接触轴承以两个一组面对面的方式安装在小锥齿轮轴上，然后将轴承装入轴承座。注：中间加（间隔环）。（3）在小锥齿轮轴）的两端分别装入15轴用弹性挡圈，将两个轴承座透盖固定到轴承座上。（4）将两个轴承座分别固定在小锥齿轮底板上。（5）在小锥齿轮轴两端各装入相应键，用轴端挡圈）将大齿轮、08B24链轮固定在小锥齿轮轴上。第三步: 装配增速齿轮件（1）用通芯一字螺丝刀将两个深沟球轴承装在齿轮增速轴上，并在相应位置装入15轴用弹性挡圈。注：中间加（间隔环）。（2）将安装好轴承的齿轮增速轴装入轴承座中，并将轴承座盖安装在轴承座上。（3）在齿轮增速轴两端各装入相应的键，用轴端挡圈将小齿轮、大齿轮固定在齿轮增速轴上。第四步:装配蜗轮件（1）将蜗轮蜗杆用透盖装在蜗轮轴上，用通芯一字螺丝刀将圆锥滚子轴承内圈装在蜗轮轴上。（2）用通芯一字螺丝刀将圆锥滚子的外圈装入轴承座中，将圆锥滚子轴承装入轴承座中，并将蜗轮蜗杆用透盖固定在轴承座上。（3）在蜗轮轴）上安装蜗轮的部分安装相应的键，并将蜗轮）装在蜗轮轴上，然后用圆螺母固定。第五步:装配槽轮拨叉件（1）用通芯一字螺丝刀将深沟球轴承安装槽轮轴上，并装上17轴用弹性挡圈。（2）将槽轮轴装入底板中，并把底板轴承盖固定在底板上。（3）在槽轮轴）的两端各加入相应的键分别用轴端挡圈、紧定螺钉将四槽轮和法兰盘固定在槽轮轴上。（4）用通芯一字螺丝刀将角接触轴承安装到底板的另一轴承装配孔中，并将底板轴承盖安装到底板上。第六步:工作台总装（1）将分度机构用底板安装在铸铁平台上。（2）通过轴承座二）将蜗轮部分安装在分度机构用底板上。（3）将蜗杆部分安装在分度机构用底板上，通过调整蜗杆的位置，使蜗轮、蜗杆正常啮合。（4）将立架安装在分度机构用底板上。（5）在蜗轮轴）先装上圆螺母）再装锁止弧的位置装入相应键，并用圆螺母锁止弧固定在蜗轮轴上，再装上圆螺母、套上套管。（6）调节四槽轮的位置，将四槽轮部分安装在支架上，同时使蜗轮轴轴端装入相应位置的轴承孔中，用蜗轮轴端用螺母将蜗轮轴锁紧在深沟球轴承上。（7）将推力球轴承限位块安装在底板上，并将推力球轴承套在推力球轴承限位块上。（8）通过法兰盘）将料盘固定。（9）将增速齿轮部分安装在分度机构用底板上，调整增速齿轮部分的位置，使大齿轮和小齿轮正常啮合。（10）将锥齿轮部分安装在铸铁平台上，调节小锥齿轮用底板的位置，使小齿轮和大齿轮正常啮合。至此完成整个间歇回转工作台的安装与调整。该间歇回转工作台主要由四槽槽轮机构、蜗轮蜗杆、推力球轴承、角接触轴承、台面、支架等组成。由变速箱经链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动及四槽槽轮机构分度后，实现间歇回转功能；能完成蜗轮蜗杆、四槽槽轮、轴承等的装配与调整实训。在装配过程中应注意事项：（1）实训工作台应放置平稳，平时应注意清洁，长时间不用时最好加涂防锈油。（2）实训时长头发学生需带戴防护帽，不准将长发露出帽外，不准穿裙子、高跟鞋、拖鞋、风衣、长大衣等。4、评分标准序号考核内容与要求评 分 标 准配分检测结果扣分得分1装配关系清楚零件之间的装配关系，理解装配、调试中的技术要求，合理写出间歇回转工作台的装配工艺过程。202安装正确性安装正确，功能完整303安装工艺（1）齿轮定位可靠，移动齿轮灵活齿轮转动灵活无卡阻。（2）根据运动部位要求，加入适量润滑脂。304安全文明操作（1）工具摆放整齐，使用得当。（2）遵守纪律、注意卫生。10记事：日期：学生姓名：学号：教师签字：总分：案例二 课题：直流稳压电源操作技能直流稳压电源由变压、整流、滤波、稳压等部分组成，它不仅在电子技术中应用广泛，而且在机床控制电路中也得到广泛应用。通过本项目学习（操练），了解常见的直流稳压电源的基本结构和工作原理，熟悉各电子元件在电路中的作用，初步掌握器件识别、组装和典型故障分析、排除的基本技能。了解直流稳压电源的基本构成与应用。能对常用电子器件进行正确选用。掌握直流稳压电源的组装技能。任务一 直流稳压电源的制作“小任真聪明！能用一些小器件（电子器件），做出一件件小作品。”小明很佩服地说，“他又制作出一台可以任意调节输出电压的直流稳压电源。它不仅供收音机、DVD等使用，还可以满足同学们所制作的电子作品的用电呐”同学们，你想拥有一台输出电压可以任意调节的直流稳压电源吗？让我们一起来学习有关直流稳压电源制作方面的知识和技能吧！直流稳压电源的基本构成与选用、电子器件的识别与串联型稳压电源组装，以及相关拓展知识。知识链接1 直流稳压电源的基本构成与选用直流稳压电源由降压电路、整流电路、滤波电路和稳压电路组成，其基本结构如图6.1所示。图6.1 直流稳压电源的基本结构直流稳压电源是将交流电压转换为稳定直流电压的装置，电路先通过由变压器组成的降压电路获得低压交流电，然后通过整流电路得到脉动直流电，再通过滤波电路获得较平滑的直流电，最后通过稳压电路输出所需的直流电，工作原理如图6.2所示。图6.2 直流稳压电源工作原理方框图降压电路的作用是将电网中的交流电压变换成整流所需的交流电压。常用的降压电路主要有变压器降压和电容器降压电路，其特点如表6.1所示。表6.1常用降压电路特点电 路 名 称特 点电 路 图变压器降压电路利用变压器初级、次级绕组匝数的不同来实现交流电压的变换，结构简单，但体积较大电容器降压电路具有体积小、重量轻等优点；但具有印制电路板带电，电流较小等缺点整流电路是利用二极管的单相导电性把交流电变换为脉动直流电。常用的整流电路有半波整流电路、全波整流电路、桥式整流电路等，其电路结构及特点如表6.2所示。表6.2常用整流电路结构及特点电 路 名 称电路原理图电 路 特 点半波整流电路 使用元器件少，结构最简单，但效率低，输出电压脉动系数大 全波整流电路 效率高，输出电压的脉动性小，但需用中心抽头变压器的体积相对较大，整流二极管所承受的最大反向峰值电压高桥式整流电路 变压器的利用率高，整流二极管所承受的最大反向峰值电压低，带负载能力较强，但需要4只整流二极管滤波电路的作用是滤除整流电路输出脉动直流电压中的交流分量，使直流电压变得平滑。常用的滤波电路有电容滤波电路、电感滤波电路和LC滤波电路，其电路结构及特点如表6.3所示。稳压电路是使输出直流电压稳定，不随电网电压或负载变化而波动。常用的稳压电路有串联型稳压电路、并联型稳压电路和集成稳压电路，其电路结构及特点如表6.4所示。表6.3常用滤波电路结构及特点电路名称电路原理图电 路 特 点电容滤波电路 利用滤波电容器充电和放电作用，使直流电压变得比较平滑，且输出电压的平均值提高，但电容量由负载RL的大小来选择电感滤波电路 带负载能力好，但输出电压较低LC滤波电路 输出电压高，滤波效果好，但输出电流小，带负载能力差表6.4常用稳压电路结构及特点电 路 名 称电路原理图电 路 特 点串联型稳压电路稳压性能好，且可以调整输出电压的高低，输出电流大，但结构复杂并联型稳压电路电路结构简单，稳压电路线路简单，调试维修比较方便，但稳压性能较差，输出电压不易调节，输出电流小集成稳压电路电路简单，稳压性能好，但输出电压不易调节，输出电流小知识拓展 元器件引线成形工艺在装焊元器件时，为提高装焊质量，使元器件排列整齐、美观，就要用尖嘴钳或镊子对元器件引线进行成形加工。常用的元器件引线成形方式如表6.5所示。表6.5常用元器件引线成形方式成形方式元器件引线成形的形状图卧式插装时元器件引线成形孔距相当孔距不当立式插装时元器件引线成形知识链接2 元器件的识别与串联型稳压电源的构成常用的实用串联型稳压电源，如图6.3所示。它由电源变压器、桥式整流电路、电容滤波电路和串联型稳压电路构成。图6.3 串联型稳压电源串联型稳压电源所用的电子元器件如表6.6所示。表6.6元器件清单代 号规 格名 称代 号规 格名 称VT1、VT39013小功率三极管C2100mF/25 V电解电容器VT2D882大功率三极管R13 kW/0.125 W金属膜电阻器VD1VD41N4001整流二极管R2560 W/0.125 W金属膜电阻器VD52CW535.3 V稳压管R3、R4、RL470 W/0.125 W金属膜电阻器C1、C3470 mF/25V电解电容器RP470 W/1 W实芯电位器1元器件的识别与检测电子设备装接前，首先要对元器件进行识别和检测。（1）二极管识别与检测。半导体二极管简称二极管，是由一个PN结加上电极引线和管壳构成。P型区的引出线称为正极或阳极，N型区的引出线称为负极或阴极。利用PN结的单向导电性能，二极管广泛应用与整流、检波等各种场合。二极管的极性判断有两种方法：外观识别法和使用万用表进行识别。外观识别是指二极管的极性一般可通过二极管管壳上的标志来识别，如图6.4所示。图6.4 二极管外形判别极性若管壳无标识或标识不清，就需要用万用表进行检测，其检测电路如图6.5所示。首先，选择万用表欧姆R100W或R1kW挡（一般不用R1W挡，因为电流太大，而R10kW挡电压太高，管子会有损坏的危险）将两表棒分别接二极管的2个电极，接着交换电极再测一次，从而得到2个电阻值。根据二极管反向电阻值（几十千欧到几百千欧）远大于正向电阻值（几百欧到几千欧）的特性，以测量阻值小的一次为准，黑表棒接的是二极管的正极，红表棒接的是二极管的负极（以上测量使用万用表为模拟式万用表，如使用数字式万用表，则红表棒接的是二极管的正极，黑表棒接的是二极管的负极）。图6.5 二极管管脚检测电路稳压管识别也可根据管壳上的表示型号的标识加以判别。若碰到管壳标识不清的情况，则使用万用表进行检测，如图6.6所示。稳压管和二极管工作状态存在明显区别，二极管工作在正向导通状态，而稳压管工作在反向击穿状态，其反向伏-安特性曲线非常陡，动态电阻（Rz）很小。据此，我们可用万用表电阻挡将两者加以区分。具体方法如下：先选择欧姆R10k挡，用黑表棒接待区分管的负极，红表棒接其正极，由表内叠层电池向管子提供反向电压。此时，注意观察表针，若基本不动，停在“”处或有极小偏转的为普通二极管；若表针有一定的偏转，则为稳压管。此方法适用于反向击穿电压比R10k挡的表内叠层电池电压低的稳压管。图6.6 稳压管管脚的检测（注：此方法仅适用于稳压值小于9V稳压管的检测）（2）三极管识别与检测。半导体三极管简称三极管，是其内部含有两个PN结，外部有3个引出电极的半导体器件。具有对电信号的放大、开关控制等作用，在实际电路中被广泛使用。三极管的极性判断有两种方法：外观识别法和用万用表进行识别。外观识别是指三极管的一般可通过三极管管壳上管脚的标志来识别，如图6.7所示。图6.7 常见三极管管型与管脚若管壳无标识或标识不清，就要用万用表进行检测，一般先判别三极管管型和基极，然后再判别集电极和发射极。 三极管的管型判别。利用PN结反向电阻远大于正向电阻的特性，可利用万用表来进行三极管管型检测。具体方法如下：先选择万用表欧姆R1k挡，测任意两管脚电阻值，若无阻值则更换某一管脚或交换表棒，直至有测量阻值为止。此时，黑表棒对应为PN结的P端，而红表棒对应为PN结的N端（检测时，使用的万用表为模拟式万用表）。然后，再通过以上测量方法判断出，第三脚的极性（是P端还是N端），而不同极性的一个管脚为三极管的基极。 三极管的管脚判别。在判别管型，找到基极后，可以用万用表进一步判别三极管的集电极和发射极。将万用表拨到R1k挡，对于NPN型管，用手指同时捏住基极与黑表棒搭接的一管脚，如果表针向右方向偏转，就表明红表棒接的是发射极，黑表棒接的是集电极，如图6.8所示。假如表针基本保持原状和偏转很小，可将黑、红表棒对调进行重新测试。倘若以上两次测试指针均不动，则表示三极管已失去放大作用。图6.8 判断三极管的集电极、发射极（3）电容器识别与检测。电容器是一种储能元件，是组成电子电路的基本元器件之一。它被广泛地用于耦合、滤波、隔直流、调谐电路中，以及与电感组件组成振荡电路。串联型直流稳压电源中的电容器均为电解电容器。电容器标称容量和偏差一般标注在电容器外壳上，如图6.9所示。电解电容器极性一般可通过外观判别，未使用过的电解电容器以引线的长短来区分电容器的正、负极，长引线为正极，短引线为负极；通过电容器外壳标注来判别（有些电容器外壳标注负号对应的引线为负极）。也可利用电解电容器正向的漏电电阻大于反向的漏电电阻的特性，通过测量电容器的漏电电阻来判别电解电容器的极性。电解电容器质量可以用万用表的电阻挡R1k或R10k挡（视电容器的容量而定）测量。将两表棒分别接触电容器的两引线，表针会迅速的顺时针方向偏转，然后再按逆时针方向逐渐退回“”附近，这时表针所指的是该电容的漏电电阻值。一般，电容器的漏电电阻很大（约几百到几千兆欧）。漏电电阻越大，则电容器的绝缘性能越好。若漏电电阻较小（几兆欧姆甚至更小），表明电容器漏电严重，不能使用。（4）电阻器识别与检测。串联型直流稳压电源中的电阻器一般均为金属膜的色环电阻器，如图6.10所示。 图6.9 电容器识读 图6.10 色环电阻器色环电阻通过不同颜色带在电阻器表面标出标称阻值和允许误差。色环靠近电阻器一端的第1条色码带的颜色表示第1位数；第2条色码带的颜色表示第2位数；第3条色码带的颜色表示倍乘；第4条色码带的颜色表示允许误差。如果有5条色码带，其中第1条、第2条、第3条色码带表示第1位、第2位、第3位数，第4条色码带表示倍乘，第5条色码带表示允许误差，如图6.11所示。电阻器色标符号的规定如表6.7所示。图6.11 色环电阻器识读表6.7电阻器色标符号对照表颜 色第1位有效数第2位有效数倍 乘 数允许误差（）棕111011红221022橙33103黄44104绿551050.5篮661060.25紫771070.1灰88108+20 50白99109黑00100金1015银10210无色20【例】 某一电阻器上，从色环靠近的一端开始，色环按顺序排列分别为黄、紫、红、金色，则该电阻器阻值为：47102471025%=4.700235（W）。可使用万用表对电阻器进行检测，看其阻值与标称阻值是否相符，差值是否在电阻器的标称误差范围之内。使用万用表测量电阻器时要注意以下几点。图6.12 万用表正确测量电阻 测量时人的手不能同时接触被测电阻器的两根引脚（见图6.12），以免并入人体电阻影响测量的准确度。 测量在电路上的电阻器时，必须切断电源，将电阻器从电路中断开一端，以防止电路中的其他元件对测量结果产生不良的影响。 测量电阻器的阻值时，应根据电阻值的标称值大小选择合适的量程，否则将无法准确地读出数值。由于万用表的欧姆挡刻度线是非线性的，一般欧姆挡的中间段，刻度分布较细且准确。因此测量电阻时，尽可能将表针落到刻度的中间一段，以提高测量精度。2元器件的装接要求（1）装接的基本要求。 所有元器件、零部件和材料均应符合标准和设计文件要求，经检验合格方可安装。 元器件的装插应遵循“先小后大、先轻后重、先低后高、先里后外”的原则。 元器件装插位置正确、无损伤，做到美观、整齐，高矮有序、不歪斜。 对装接后的设备（产品），必须进行检查调试，并保持其整洁。（2）装接的具体要求。 电阻、二极管（发光二极管除外）要尽量采用水平安装，贴紧印制板或铆钉板，标记应向上、方向应一致。 发光二极管采用立式安装，底面离印制板61 mm。三极管、单向可控硅、场效应管采用直立式安装，底面离印制板51 mm。 电解电容、涤纶电容器尽量插到底，元器件底面离印制板不大于4 mm；元片电容器底面离印制板一般为24 mm。 微调电位器尽量插到底，不能倾斜，3只引脚均需焊接。电子设备装接前，一定要对元器件进行识别和检测。电子设备装接时，应遵循“先小后大、先轻后重、先低后高、先里后外”的原则。装接的元器件，要位置正确、无损伤，整体美观、无歪斜。知识拓展 元器件在电路板上的插装1电路板种类目前在学校的实践教学中，常用的电路板有铆钉板和印制板两种。印制板又分为单面印制板、双面印制板、多层软性印制板3种。2电路板中的技术术语焊盘：指电路板上的焊接点。焊盘孔：指电路板上安装元器件的焊接点插孔。冲切孔：指电路板上除焊盘孔外的洞和孔。它可以安装零部件、紧固件、橡塑件、导线穿孔等。反面：指进行元器件焊接的一面。正面：指安装元器件、零部件的一面。3元器件在电路板上的插装工艺（1）元器件插装基本工艺要求。 元器件在印制板上的分布应尽量均匀，疏密一致，排列整齐美观，不允许斜排、立体交叉和重叠排列。 有安装高度的元器件要符合规定要求，统一规格的元器件尽量安装在同一高度上。 有极性的元器件，安装前可以套上相应的套管，安装时极性不得接错。 元器件引线直径与印制板焊盘孔径应有0.20.4 mm合理间隙。 元器件一般应布置在印制板的同一面，元器件外壳或引线不得相碰，要保证0.51 mm的安全间隙。无法避免接触时，应套绝缘套管。（2）元器件插装具体工艺要求。 电阻的插装焊接。电阻的插装方式一般有卧式和立式两种，如图6.13所示。电阻卧式插装焊接时，应贴紧印制板，并注意电阻的阻值色环向外、同规格电阻色环方向应排列一致；直标法的电阻器标志应向上。电阻立式插装焊接时，应使电阻离开电路板12 mm，并注意电阻的阻值色环向上、同规格电阻色环方向应排列一致。 电容的插装焊接。电容插装方式可分为卧式和立式两种，如图6.14所示。 图6.13 电阻的卧式和立式插装 图6.14 电解电容的卧式和立式插装瓷片电容插装焊接时，应使电容离开多用电路板46 mm，并且标记面向外，同规格电容排列整齐高低一致。电解电容插装焊接时，应注意电容离开电路板12 mm，并注意电解电容的极性不能搞错，同规格电容排列整齐高低一致。 二极管的插装焊接。二极管插装方式可分为卧式和立式两种，如图6.15所示。图6.15 二极管的插装方式二极管卧式插装焊接时，应使二极管离开电路板35 mm。注意二极管正、负极性位置不能搞错，同规格的二极管标记方向应一致。二极管立式插装焊接时，应使二极管离开多用电路板24 mm。注意二极管正、负极性位置不能搞错，有标志二极管其标记一般向上。 三极管的插装焊接。三极管插装方式可分为直插式、倒插式、横插式、嵌入式等几种，如图6.16所示。三极管插装焊接时，应使三极管（并排、跨排）离开电路板46 mm，并注意三极管的三个电极不能插错，同规格三极管应排列整齐高低一致。图6.16 三极管的插装方式 集成电路插座插装焊接。插装集成电路插座时，应使其紧贴电路板。焊接时应按1脚、14脚或16脚顺序焊接。 发热元器件插装焊接。发热元器件插装焊接时，要与印制板保持一定的距离，不允许贴板安装。 热敏元器件插装焊接。热敏元器件插装焊接时，要远离发热元件。 变压器等电感器件插装焊接。变压器等电感器件插装焊接时，要减少对邻近元器件的干扰。4手工锡焊操作步骤把成形的元器件事先插入印制板或铆钉板的焊接位置上，调整好元器件的高度，再在焊点上涂上焊剂，右手握电烙铁，将烙铁头放在元器件的引脚焊接处，左手捏焊锡丝，用焊锡丝的另一端去接触烙铁头，如图3.20所示。焊锡的多少应根据焊点大小而定。【列一列】 列元器件清单串联型稳压电源电路如图6.17所示，列一下该电路的元件，并填写在表6.8中。图6.17 串联型稳压电源电路表6.8串联型稳压电源电路元器件清单元 件 名 称型 号元 件 名 称型 号【做一做】 串联型稳压电源电路的装接按图正确装接串联型稳压电源，将稳压电源输出调试到12V。测量测试点电位，并填写在表6.9中。表6.9各测试点电位测 试 点电位（V）测 试 点电位（V）ADBECF【写一写】 收获体会请写一写导线连接后的收获体会。把装接“串联型稳压电源电路”实训工作评价意见，填写在表6.10中。表6.10实训情况评议表 项目评定人实训评价等级评定签名自己评同学评老师评综合评定等级注：以成功装接电路、元件布局合理、元件成型质量、焊接质量、各点电位测量正确为评定标准。年月日案例三 课题：认识机电一体化实训从人们日常生活所需的家电用品，到出行所用的交通工具，从办公自动化到现代企业生产设备的逐步智能化，现代社会每一步的发展进步都与机电一体化技术的应用紧密相连，特别是机电一体化技术在产业自动化方面的应用，极大地提高了劳动生产率，推动了社会经济的发展。例如：汽车制造行业、家用电器、食品加工行业的自动化生产流水线，化工行业的过程控制系统等等。可以说机电一体化技术就在我们身边，机电一体化产品改变着人们生产生活的方方面面。机电一体化实训是以直观的教学仪器设备为载体，采用项目化的形式合理区分教学模块，通过机械配件、电气硬接线的拆、装，电气自动化控制用设备PLC（可编程序控制器）、变频器、触摸屏的熟练应用及设备统调，团结协作、合理分工，完成较复杂电气设备（机电一体化实训设备）的安装调试工作任务。初步理解现代机械系统工程（机电一体化工程）项目安装调试的过程知识和初步掌握机电一体化技术的综合应用技能，即在 “学、做、练”的过程中学习与机电一体化实训设备相关的理论知识和安装调试操作技能， 本项目学习要点：机电一体化技术的基本概念和机电一体化产品的基本构成；了解机电一体化培训考核装置；了解机电一体化产品应用的相关技术。任务一 熟悉机电一体化系统的概念与实训装置本项目任务：熟悉机电一体化系统的概念与实训装置。机电一体化是传统机械工业被微电子技术逐步渗透过程中所形成的一个新概念，它是微电子技术、机械技术相互交融的产物，是集多种技术为一体的一门新兴的交叉学科。机电一体产品具有“技术”和“产品”的内容，是机械系统和微电子系统的有机结合，是赋予了新的功能和性能的新一代产品。学习目标理解机电一体化的定义。理解机电一体化系统的基本构成要素。 了解机电一体化培训考核装置。 连接1：机电一体化定义（1） 机电一体化技术是微电子技术、计算机技术、信息技术与机械技术相结合的综合性新技术，是机械技术与微电子技术的有机结合。（2） 机电一体化产品是机械本体与以微电子技术为核心的自动电气控制部件有机结合，完成特定或预置功能的智能化机械产品。 1984年美国机械工程协会的一位专家明确提出现代机械系统的定义为：“由计算机信息网络协调与控制的，用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和（或）机电部件相互联系的系统。”这一含义实质上是指机电一体化系统，它与以上定义一致。连接2：机电一体化产品的基本构成要素一个较完善的机电一体化系统，应包括以下几个基本要素：机械本体、能源、检测识别环节（传感器）、执行机构、驱动部件、控制及信息处理单元，各要素和环节之间通过接口相联系。（1） 机械本体 即系统所有功能要素的机械支持结构，包括机身、支架、机械连接等。（2） 能源 是根据系统的控制要求，为系统提供能量和动力，使系统正常运行工作的能量源。如电源、提供气压源的气泵、提供液压源的液压泵等。（3） 检测识别环节（传感器） 对系统正常运行所需的各种参数进行检测，变成可识别的信号，传输到信息处理单元，供其诊断处理，产生相应的控制信息，从而协调各功能部件的动作。如机电一体化实训设备中的电感传感器、光电传感器、光纤传感器、磁性传感器等。（4） 驱动部分 其作用是放大控制及信息处理单元发出的控制信息和指令信号，提供动力驱动执行机构完成各种动作和功能。如步进电机、交直流伺服电机等。（5） 执行机构 其作用是根据控制信息和指令，完成规定的动作。一般采用机械、电磁、电液等机构。如机电一体化实训设备中的机械手、皮带输送机等。（6） 控制及信息处理单元 其作用是将来自各传感器的检测信息和外部输入命令进行综合、分析、处理，按照系统自身的时钟信号，发出相应的控制信息，协调系统各部分工作，实现系统的控制目标与功能。一般有计算机、可编程序控制器（PLC）、数控装置以及各种接口电路和计算机外部设备等组成。以上六个要素有机的结合构成了机电一体化系统，其相互协调的关系可以与人体类比，用框图说明如下：机电一体化系统的组成框图连接3：机电一体化产品及培训考核装置介绍（略）任务二 了解机电一体化产品应用的相关技术本项目任务：了解机电一体化产品应用的相关技术机电一体化是多学科领域综合交叉的技术密集型系统工程。它包含了机械技术、计算机技术与信息处理技术、系统技术、自动控制技术、传感与检测技术、伺服传动技术。学习目标了解机电一体化产品的技术基础。了解机电一体化产品相关技术。 连接1：机电一体化产品的技术基础机电一体化技术是机械技术向自动化、智能化方向发展的必然产物，它的产生和发展具有广泛的技术基础。机电一体化技术的核心是机械技术和电子技术，力学、机械学、加工工艺学和控制构成了机械技术的四大支柱学科，任何一个机械产品都需要符合力学、机械学的要求，需要加工工艺学和控制技术的支持。由于超大规模集成电路技术的迅速发展，机械优化设计、计算机辅助设计技术的成熟应用，使机械设计任务大部分可以由计算机来完成；数控技术、计算机辅助制造技术的出现使得加工工艺产生了革命，微电子技术和信息技术成了加工工艺过程的重要技术；控制技术经历了从古老的机械手动控制到继电器逻辑控制，到计算机自动控制，再到智能控制的发展历程，每一次技术进步都是微电子技术和计算机技术发展的产物。机械技术的四个支柱学科无一不渗透了电子技术和信息技术，正是这些技术有机的结合使得传统的机械技术发展成今天的机电一体化技术。 连接2：机电一体化产品相关技术简介（1）机械技术机械技术是机电一体化的基础，它把其他高新技术与传统机械技术相结合，实现结构、材料、性能上的变更，从而满足减小质量和体积、提高精度和刚性、改善功能和性能的要求。（2）计算机与信息处理技术 计算机是实现信息处理的核心设备。在机电一体化系统中，计算机与其它信息处理部件控制着整个系统的运行，直接影响着系统的工作效率和质量。 （3）系统技术 系统技术是从全局的角度和系统的目标出发，以整体的眼光组织应用各种相关技术，将总体分解成相互联系的若干功能单元，找出可以实现的技术方案。 接口技术是系统技术中的一个重要方面，是实现系统各部分有机联系的保证。包括了电气接口、机械接口、人机接口等。 （4）自动控制技术 自动控制技术的内容广泛，包括了高精度定位、自适应、自诊断、校正、补偿、再现、检索等控制。 （5）传感与检测技术 传感与检测是系统的感受器官，是将被测量的信号变换成系统可以识别的、具有确定对应关系的有用信号。 （6）伺服传动技术 伺服传动是由计算机通过接口与电动、气动、液压等各种类型的传动装置相连接，从而实现各种形式运动的技术。1判断题(将判断结果填入括号中。正确的填“”，错误的填“”) （1）( )机电一体化产品是在传统的机械产品上加上现代电气而成的产品。 （2）( )机电一体化是多学科领域综合交叉的技术密集型系统工程。答案：（1） （2）2选择题(选择一个正确的答案，将相应的字母填入题内的括号中)（1）机电一体化技术是微电子技术、计算机技术、信息技术与（ ）相结合的综合性新技术，是机械技术与微电子技术的有机结合。 （A）力学技术 （B）机械技术（C）加工工艺技术 （D）控制技术（2）机电一体化是传统机械工业被微电子技术逐步渗透过程中所形成的一个新概念，它是（ ）、机械技术相互交融的产物，是集多种技术为一体的一门新兴的交叉学科。 （A）电子技术 （B）自动控制技术（C）微电子技术 （D）计算机技术答案：（1）B （2）C2. 实训器材序号名称规格数量备注1机电一体化实训设备12343. 实训步骤认知性的了解机电一体化实训设备4. 注意事项5. 思考题 （略）