智能制造生產(chǎn)線技術(shù)及應(yīng)用 教案 項目3 生產(chǎn)線加工設(shè)備認(rèn)知

第一部分：復(fù)習(xí)上次課主要內(nèi)容第二部分：新課導(dǎo)入及學(xué)習(xí)新內(nèi)容（時間：45分鐘理論）【步驟一】新課導(dǎo)入引導(dǎo)問題折彎機從主體上看，主要有哪幾部分組成？折彎機適合加工什么材料，加工多少厚度的材料？請同學(xué)根據(jù)所學(xué)所識積極思考，踴躍發(fā)言【步驟二】新知識的講授一、折彎機組成結(jié)構(gòu)折彎機是一種廣泛應(yīng)用的金屬加工設(shè)備，主要用于折彎（彎曲）金屬板材，以制造各種形狀的金屬制品。折彎機的組成構(gòu)造通常包括機身、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、模具等多個部分，它們共同作用完成金屬制品的折彎。（一）機身折彎機的機身是制造金屬制品的主體結(jié)構(gòu)，通常由底座、立柱、橫梁、工作臺等部位組成。其中，底座是整個設(shè)備的支撐結(jié)構(gòu)，由厚實的鋼板焊接而成，底座上設(shè)有支撐腳，用于調(diào)整設(shè)備的水平度。立柱是支撐橫梁的垂直柱狀結(jié)構(gòu)，通常由整體鑄造或沖床加工而成。橫梁是連接立柱的橫向梁狀結(jié)構(gòu)，也稱為上橫梁，可以上下移動，通過控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)上下行程，完成金屬板材的折彎。工作臺是放置金屬板材的平臺結(jié)構(gòu)，在設(shè)備底部靠近立柱處，用于支承金屬板材，完成折彎工作。（二）液壓系統(tǒng)折彎機的液壓系統(tǒng)是該設(shè)備的重要組成部分，用于提供壓力和動力，完成金屬板材的折彎工作。液壓系統(tǒng)通常由油箱、油泵、電機、油管、換向閥等多個部分組成。油箱是液壓油的儲存空間，通常位于機身底部，油泵通過電機帶動，將油液送入油管，形成壓力，通過換向閥控制油液流量和方向，完成折彎工作。液壓系統(tǒng)的質(zhì)量和穩(wěn)定性直接影響折彎機的工作效率和精度。（三）控制系統(tǒng)折彎機的控制系統(tǒng)通常由電器控制柜、液壓控制器、編碼器、行程開關(guān)等部分組成，用于對設(shè)備的運行狀態(tài)和折彎工作進行控制。電器控制柜是所有電控元器件的總控制部分，用于監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)和報警。液壓控制器通過與電器控制柜聯(lián)動控制油液流量和開關(guān)。編碼器是用于測量橫梁上下行程的測量元器件，行程開關(guān)是用于探測橫梁位置的探測元器件?？刂葡到y(tǒng)通過高精度測量和準(zhǔn)確控制來保證折彎機的工作效率和精度，實現(xiàn)各種金屬板材的折彎工作。（四）模具模具是折彎機必不可少的配件，是用于實現(xiàn)金屬板材各種形狀的工裝件。模具通常由上模和下模兩個部分組成，上模固定在橫梁上并通過液壓系統(tǒng)的壓力進行下壓變形，下模則一般固定在工作臺上，因此上模承受壓力，下模承受余弦力。模具材料種類繁多，常用的材料有合金鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金等，不同材料適用于不同板材的折彎工作，選擇合適的模具可以提高折彎機的折彎精度和成品質(zhì)量。二、折彎機的工作原理折彎機基本原理就是利用折彎機的折彎刀(上模)、V形槽(下模)，對鈑金件進行折彎和成形。通過對上模施加壓力（下動式），使上模與板材接觸并產(chǎn)生擠壓，最后根據(jù)上下模形狀和壓力大小成形。折彎機折彎成形原理（上動式）影響折彎加工的因素有許多，主要有上模圓弧半徑、材質(zhì)、料厚、下模強度、下模的?？诔叽绲纫蛩亍闈M足產(chǎn)品的需求，在保證折彎機使用安全的情況下，折彎刀模已形成標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，加工時要根據(jù)工件的形狀需要選用。三、常見故障1、上電時數(shù)控系統(tǒng)顯示不正常這個故障一般是由軟件原因造成的，操作過程中的誤操作或經(jīng)常性的非正常關(guān)機都可能導(dǎo)致文件丟失，從而使軟件不能正常運行?？梢愿鶕?jù)系統(tǒng)的提示進行判斷，然后再決定是否要重裝軟件。2、滑塊運動故障機床的滑塊運動可以分為四個過程，為開機回零、快速驅(qū)動、工作行程以及滑塊返程。（1）Y軸找零滑塊不運動：按電氣原理圖進行測量，以便確定是液壓系統(tǒng)故障還是電氣系統(tǒng)故障。如果伺服閥的電正常，那就是液壓系統(tǒng)的故障，否則就是電氣系統(tǒng)的故障。（2）滑塊無快進：滑塊的快進是由下腔回油，依靠滑塊的重量在上腔形成負(fù)壓吸油而產(chǎn)生的，也可以根據(jù)伺服閥的得電情況來判斷是液壓系統(tǒng)的故障還是電氣系統(tǒng)的故障，再進行針對性的解決。（3）滑塊無工進：方法同上。四、折彎機維護方法數(shù)控折彎機的定期保養(yǎng)，分幾個方面：外觀保養(yǎng)，上滑塊保養(yǎng)，液壓潤滑保養(yǎng)，電氣保養(yǎng)。1、外觀保養(yǎng)：機床進行擦拭，要擦拭干凈，無油污和污漬；零件如有缺損應(yīng)配齊。2、上滑塊保養(yǎng)：檢查并調(diào)整上滑塊與工作臺的平行度，修刮滑塊并去除導(dǎo)軌毛刺，各部間隙應(yīng)調(diào)整適當(dāng)；檢查并調(diào)整直控平衡閥，擦拭導(dǎo)軌、絲桿、以及滑動面，零件如磨損嚴(yán)重應(yīng)及時更換。3、液壓潤滑保養(yǎng)：油泵、油缸、活塞、濾網(wǎng)、換向閥等進行清洗和檢查，有毛刺應(yīng)去除，有磨損應(yīng)更換；油質(zhì)、油量要檢查，油路要暢通無阻。4、電氣保養(yǎng)：電動機和電器箱進行清掃并擦拭，潤滑脂及時補充或更換；檢查緊固裝置是否出現(xiàn)松動，還要對線路和控制系統(tǒng)進行檢修。五、單機操作詳細步驟請查看教材?！静襟E二】任務(wù)實施（90min實踐）任務(wù)內(nèi)容：熟悉數(shù)控折彎機的操作加工書立的折彎第三部分：課堂總結(jié)、布置作業(yè)及課后預(yù)習(xí)要求一、課堂總結(jié)二、布置作業(yè)基于實訓(xùn)室中現(xiàn)有產(chǎn)線加工設(shè)備加工設(shè)備，是如何實現(xiàn)各設(shè)備之間的互通互聯(lián)？三、課后預(yù)習(xí)折彎機的操作XXXXX學(xué)院單元教學(xué)設(shè)計XXXX—XXX學(xué)年第X學(xué)期課程名稱：授課班級：任課教師：所在系部及教研室：本單元標(biāo)題激光切割機教學(xué)目的讓學(xué)生了解智能生產(chǎn)線加工設(shè)備構(gòu)成，為后續(xù)產(chǎn)線的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識目標(biāo)（1）能正確說出激光切割機工作原理和結(jié)構(gòu)的特點。（2）能熟練操作激光切割機。（3）能熟練激光切割機本體機械各個模塊。（1）掌握激光切割機的結(jié)構(gòu)組成。（2）掌握數(shù)激光切割機的加工特點和工作原理。重點難點及解決方法重難點：激光切割機的操作解決方法：理論講解，通過多媒體等手段解讀任務(wù)，視頻教學(xué)，提示學(xué)生如何攻破討論的問題。在學(xué)習(xí)過程中，緊密結(jié)合課程上機、實驗或者實踐環(huán)節(jié)加深對激光切割機的認(rèn)識和理解。參考資料參考大鵬激光設(shè)備有限公司激光切割機操作手冊單元教學(xué)設(shè)計第一部分：復(fù)習(xí)上次課主要內(nèi)容第二部分：新課導(dǎo)入及學(xué)習(xí)新內(nèi)容（時間：45分鐘理論）【步驟一】新課導(dǎo)入引導(dǎo)問題在生活中你都見過哪些國產(chǎn)品牌的激光切割機？激光切割的有哪些結(jié)構(gòu)組成？請同學(xué)根據(jù)所學(xué)所識積極思考，踴躍發(fā)言【步驟二】新知識的講授一、激光切割的作用（簡單介紹）在現(xiàn)代工業(yè)加工制造領(lǐng)域，傳統(tǒng)的板材加工方法有：裁剪、沖壓、線切割、水切割、等離子切割等，每種加工方式都有其各自的優(yōu)缺點和適用范圍。在研究某些新型材料時，傳統(tǒng)加工方法加工難度高，而激光加工正好可以避免這樣的問題，人們的目光從傳統(tǒng)加工方式中脫離出來，轉(zhuǎn)變到激光加工中去。與傳統(tǒng)方式相比，激光切割設(shè)備成本略高，但是其無接觸加工，不會造成表面損傷，切割質(zhì)量優(yōu)越，柔性化程度高，加工效率等優(yōu)點突出。在發(fā)達國家中，尤其是美國、日本、德國等，每年都會生產(chǎn)大量的激光加工設(shè)備，激光加工作為先進制造的一個方面取代傳統(tǒng)加工勢不可擋，其在重工業(yè)和輕工業(yè)中的應(yīng)用也愈加廣泛。二、激光切割的主要結(jié)構(gòu)（一）加工平臺·加工平臺平臺具有以下特點：1、大理石平板組織結(jié)構(gòu)稠密、表面光滑耐磨、粗糙度數(shù)值??；2、大理石經(jīng)長期天然時效，內(nèi)應(yīng)力完全消失，材質(zhì)穩(wěn)定，不會變形；3、耐酸、耐堿、耐腐蝕、抗磁；4、不會受潮生銹，使用、維護方便；5、線脹系數(shù)小，受溫度影響小；6、工作面受碰撞或劃傷后，只會產(chǎn)生凹坑，不產(chǎn)生凸紋、毛刺對測量精度無影響。（二）橫梁橫梁采用擠壓鋁型材，剛性好，重量輕，減少傳統(tǒng)橫梁裝配過程中產(chǎn)生的累計誤差，結(jié)構(gòu)強度好，可承受更大加速度所產(chǎn)生的慣性，保證切割精度更加穩(wěn)定,鋁橫梁外表加了不銹鋼保護罩。橫梁（三）滾珠絲桿滾珠絲杠是工具機械和精密機械上最常使用的傳動元件，其主要功能是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成線性運動，或?qū)⑴ぞ剞D(zhuǎn)換成軸向反復(fù)作用力，同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。由于具有很小的摩擦阻力，滾珠絲杠被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器；滾珠絲杠由螺桿、螺母、鋼球、預(yù)壓片、反向器、防塵器組成。它的功能是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成直線運動。滾珠絲桿具有以下優(yōu)點：1、摩擦損失小、傳動效率高由于滾珠絲杠副的絲杠軸與絲杠螺母之間有很多滾珠在做滾動運動,所以能得到較高的運動效率。2、精度高滾珠絲杠副一般是用世界最高水平的機械設(shè)備連貫生產(chǎn)出來的，特別是在研削、組裝、檢查各工序的工廠環(huán)境方面,對溫度、濕度進行了嚴(yán)格的控制，由于完善的品質(zhì)管理體制使精度得以充分保證。3、高速進給和微進給可能滾珠絲杠副由于是利用滾珠運動,所以啟動力矩極小,不會出現(xiàn)滑動運動那樣的爬行現(xiàn)象,能保證實現(xiàn)精確的微進給。4、軸向剛度高滾珠絲杠副可以加與預(yù)壓,由于預(yù)壓力可使軸向間隙達到負(fù)值,進而得到較高的剛性。5、不能自鎖、具有傳動的可逆性（四）激光切割頭組件根據(jù)實際工況選擇切割頭的功率，激光頭內(nèi)部完全密封，可避免光學(xué)部分收到灰塵污染。激光頭采用兩點對中調(diào)節(jié)，調(diào)焦采用凸輪結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)精確方便。保護鏡片采用抽屜式安裝，更換方便。激光切割頭結(jié)構(gòu)三、工作原理激光切割的工作原理是利用反射鏡控制激光束對被切割材料進行處理。反射鏡對激光器發(fā)射的光束進行發(fā)射，再由一個特殊的透鏡對其進行聚攏對焦，形成高能量密度的光束再對材料表面進行處理。在激光切割的過程中，輔助氣體由噴嘴噴出加入到激光對焦光束中，同向同軸的氣體起到可以增加激光束的切割能力或保護被切割材料特性的作用。激光切割的功率大小受到噴嘴移動速度的影響，被割材料上的切割處理需要參考機床平臺的運動軌跡來實現(xiàn)。激光切割主要用來切割金屬，除了切割這種高硬度的物質(zhì)，不同的激光技術(shù)也能進行布料、玻璃、陶瓷等材料的切割。四、加工特點1、精度高，速度快，切縫窄，熱影響區(qū)最小，切割面光滑無毛刺。2、激光切割頭不會與材料表面相接觸，不劃傷工件。3、切縫最窄，熱影響區(qū)最小，工件局部變形極小，無機械變形。4、加工柔性好，可以加工任意圖形，亦可以切割管材及其他異型材。5、可以對鋼板、不銹鋼、鋁合金板、硬質(zhì)合金等任何硬度的材質(zhì)進行無變形切割