氣動部分授課教案

南通職業大學教案第課次項目（章節）項目一氣壓傳動概述學時教學目標思政目標：1.通過小組任務培養團隊協作意識；2.結合國內氣動技術發展案例，增強愛國主義精神。知識目標：1.理解氣壓傳動的工作原理及系統組成；2.了解氣動技術的發展動態與未來趨勢；3.掌握氣壓傳動的基本概念、特性及工程表示方法。能力目標：1.能獨立分析氣壓傳動系統的工作原理；2.能識別氣壓傳動系統的五大組成部分。教學重點氣壓傳動的工作原理、系統組成及工程表示方法。教學難點職能符號圖的理解與應用。教學方法與教學手段教學方法：案例教學法、小組討論法、對比分析法。教學資源：多媒體課件（含氣動剪切機動態圖、職能符號圖示例）；國內外氣動技術發展視頻；實物模型（如氣動閥門、氣缸）。布置作業列舉3種生活中采用氣壓傳動的設備，并分析其組成部分。課后小結教學過程組織教學：學生出勤、課堂紀律、課程要求等；講授新課：1.任務一：認識氣壓傳動系統活動設計：案例導入：展示“氣動剪切機”工作視頻，提問學生觀察到的動力傳遞過程。原理講解：氣壓傳動的定義：以空氣為工作介質，利用壓縮空氣的壓力能傳遞動力。工作原理分解：氣源裝置→控制元件→執行元件→輔助元件→工作介質。小組任務：分組繪制氣動剪切機的結構圖，標注五大組成部分（氣源裝置、控制元件、執行元件、輔助元件、工作介質）。思政融入：通過團隊協作完成任務，強調分工與合作的重要性。2.任務二：氣壓傳動系統的特點活動設計：對比分析：與液壓傳動對比，討論氣壓傳動的優缺點（如環保性、安全性、效率等）。知識總結：優點：節能環保、響應快、維護簡單；缺點：輸出力小、噪聲大、精度較低。3.任務三：氣壓傳動系統的發展及應用活動設計：國內外發展現狀：播放國外先進氣動技術案例（如德國Festo公司），對比我國氣動技術發展（如國產氣動元件在高鐵、航天領域的應用）。思政融入：通過展示我國技術突破（如國產氣動機械臂），激發學生民族自豪感與責任感。趨勢討論：智能化、微型化、綠色化方向；1+X融入：強調職業技能證書（如“氣動系統裝調”）的重要性，鼓勵學生提升技能。課后拓展：推薦閱讀《中國制造2025》中關于智能裝備的章節；調研國產氣動企業（如亞德客、星辰科技），撰寫300字報告。課后反思：1.是否通過案例教學幫助學生理解抽象概念？2.思政元素是否自然融入，激發學生愛國情懷與職業使命感？3.學生能否獨立分析氣壓傳動系統并識別組成部分？南通職業大學教案第課次項目（章節）項目二氣壓傳動基礎知識學時教學目標思政目標：1．培養學生具備分析問題、解決問題的能力；2．培養學生良好的學習習慣和自主學習的能力；2．培養學生理論聯系實際和學以致用的能力和素質。知識目標：1．熟悉空氣的組成和黏性；2．熟悉空氣的壓力；3.熟悉空氣的濕度；4.了解空氣的可壓縮性。能力目標：1． 能夠分析空氣濕度對溫度的影響；2． 能分析空氣的性質對氣壓傳動的影響；3． 能夠分析幾種簡單的氣體狀態變化方程。教學重點空氣濕度對溫度的影響；空氣性質對氣壓傳動影響；氣體狀態變化方程。教學難點空氣濕度對溫度的影響；空氣性質對氣壓傳動影響。教學方法與教學手段問題導向法：通過生活問題導入知識點（如“大氣壓力有多大？”）。案例分析法：結合氣壓設備（如氣動工具、高壓鍋）分析空氣性質。實驗演示法：通過簡易實驗觀察空氣壓縮性（如注射器壓縮實驗）。小組討論法：分組討論濕度對氣動系統的影響，提升協作能力。布置作業撰寫短文《氣壓傳動在智能制造中的應用》（理論聯系實際）。完成課后計算題（氣體狀態方程）。課后小結本次課采用多種教學方法與手段使得學生既能掌握氣動系統核心知識，又能形成安全意識與工匠精神，為未來工程實踐奠定基礎。教學過程組織教學：學生出勤、課堂紀律的組織；復習題問：1.氣壓傳動系統的組成？2.氣壓傳動系統由哪些組成？講授新課：第一學時：任務一空氣的物理性質導入思政融入：提問“潔凈空氣的重要性”，引導學生思考環保責任。播放視頻《空氣污染的危害》，引發學生對空氣性質的關注?？諝獾慕M成與壓力知識講解：空氣組成（氮氣、氧氣等）、大氣壓力概念。生活實例：提問：“為什么高壓鍋能快速煮熟食物？”（聯系壓力與沸點的關系）。展示氣釘槍工作視頻，分析氣壓傳動原理。實驗觀察：用注射器壓縮空氣，體驗空氣的可壓縮性?？諝獾臐穸扰c黏性案例討論：提問：“南方梅雨天氣如何影響氣動設備？”（濕度導致元件銹蝕）。分析空氣黏性對氣流阻力的影響（對比潤滑油黏性）。數據圖表：展示濕度對照表，引導學生分析濕度對傳動效率的影響。第二學時：任務二氣體的狀態方程理想氣體狀態方程公式推導：結合板書推導?PV=nRT，解釋各參數含義。應用案例：計算自行車胎充氣后的壓力變化（等溫過程）。分析氣球升空后的體積變化（溫度與壓力關系）。小組任務：設計一個氣動升降裝置，用狀態方程驗證可行性。實際氣體狀態變化對比分析：理想氣體與實際氣體的差異（如高壓下的壓縮性）。勞動教育：強調工程實踐中需考慮實際氣體特性，培養嚴謹態度。第三學時：綜合應用與總結計算某氣罐在高溫環境下的安全壓力（狀態方程應用）。1+X證書融入：結合“氣動系統裝調”職業技能要求，規范操作流程。總結與作業知識梳理：通過思維導圖總結空氣性質與狀態方程。課堂小結：1.知識總結（15分鐘）思維導圖：空氣性質→氣體狀態方程→氣壓傳動應用。SEQ（安全、環保、質量）融入：強調氣動系統設計需考慮防潮、防爆，培養安全意識與質量意識。2.教學反思（5分鐘）學生是否理解氣體狀態方程的物理意義？是否通過案例教學有效提升學生理論聯系實際的能力？南通職業大學教案第課次項目（章節）項目三氣源裝置及其輔助元件學時教學目標思政目標1.培養嚴謹細致的工作態度，注重工程細節與質量。2.強化安全意識與工程素養，樹立規范操作意識。3.提升分析問題、解決問題的邏輯思維能力。知識目標1.掌握氣源裝置的組成、作用及空氣壓縮機的工作原理。2.熟悉氣源凈化裝置、輔助元件的結構及工作原理。3.理解空氣污染源對氣壓傳動系統的影響。能力目標1.能設計壓縮空氣凈化流程并分析其合理性。2.能根據實際需求合理選擇空氣壓縮機。教學重點氣源裝置的組成、空氣壓縮機選型、凈化裝置功能。教學難點氣源凈化流程設計、輔助元件工作原理分析。教學方法與教學手段案例教學法：通過生活實例（如打氣筒）類比空壓機原理。問題導向法：設置疑難問題（如儲氣罐設計）引導學生探究。小組討論法：分組設計凈化流程，培養合作與創新能力。實踐演示法：展示氣動元件實物，增強直觀認知。布置作業完成課后題課后小結本節課通過生活化案例與工程實踐結合，掌握氣源裝置與輔助元件的核心知識，同時將安全意識、環保理念與工匠精神融入教學，為后續氣動系統設計與維護打下堅實基礎。教學過程組織教學：學生出勤、課堂紀律的組織；復習舊知：1.什么是絕對濕度和相對濕度？2.相對濕度的物理意義是什么？講授新課：項目三氣源裝置及其輔助元件任務一氣源裝置1.氣源裝置的作用和工作原理問題：想一想你家的電和水從何來，源頭在哪里，它是如何一步步進入每家每戶的？通過問題導入任務學習內容，使學生將知識內容與具體生活體驗結合，方便學生對知識內容的認識理解。2.空氣壓縮機引入生活中打氣筒，增強學生對空氣壓縮機的認識?！景咐虒W】以活塞式、螺桿式、葉片式空氣壓縮機為例說明空氣壓縮機的結構及工作原理。3.氣源凈化裝置熟悉常見的氣源凈化裝置。【案例教學】以蛇形管式后冷卻器、撞擊折回式油水分離器、冷凍式干燥器、空氣過濾器等為例說明常見的氣源凈化裝置的結構及工作原理。任務二輔助元件【案例教學】以油霧器、消聲器為例說明常見的氣源輔助元件的結構及工作原理。探究與拓展：通過兩個疑難診斷問題鞏固本任務內容。疑難診斷：問題1：儲氣罐、后冷卻器進出氣口位置是否交換？問題2：當空氣經過凈化后，非常干凈，非常干燥，是否可直接用于氣動系統？課堂小結：1、空氣壓縮機（活塞式、螺桿式、葉片式）→后冷卻器→儲氣罐→凈化裝置（油水分離器、干燥器、過濾器）。2.關鍵原理：壓縮空氣的生成、冷卻除濕、雜質過濾，保障氣源清潔與穩定。南通職業大學教案第課次項目（章節）項目四：氣動執行元件學時教學目標思政目標1.培養學生分析問題、解決問題的能力，強化邏輯思維與工程實踐意識。2.培養踏實刻苦、精益求精的工作態度，樹立愛崗敬業的職業精神。知識目標1.掌握單作用氣缸、雙作用氣缸等典型氣缸的結構、原理及應用場景。2.理解氣-液阻尼缸、沖擊氣缸等特殊氣缸的特點與選用原則。3.掌握氣壓馬達（如葉片式）的結構、工作原理及適用場合。能力目標1.能根據實際工況需求（如負載、行程、速度）合理選擇氣缸類型。教學重點氣缸的工作原理與選型依據、氣壓馬達的動力特性。教學難點氣-液阻尼缸的復合控制邏輯、沖擊氣缸的高速運動分析。教學方法與教學手段案例教學法：結合工業機器人、自動化生產線等實例講解元件功能。實物演示法：展示氣缸、氣馬達實物，拆解結構增強直觀認知。任務驅動法：設置選型設計任務，模擬真實工程場景。小組討論法：分析故障案例，培養合作與問題解決能力。布置作業完成課后題課后小結氣-液阻尼缸的液壓聯動原理講解較倉促，部分學生反饋“難以想象氣液復合過程”。大部分學生能掌握單/雙作用氣缸、氣馬達的結構與原理，但對氣-液阻尼缸的復合控制邏輯理解不夠深入，部分學生需課后補充學習。教學過程組織教學：學生出勤、課堂紀律的組織；復習提問：1.氣源裝置由哪些組成？各有什么作用？2.空氣壓縮機有哪些？3.油霧器有什么作用？第一學時：任務一——氣缸的結構與原理1.導入問題引導：“生活中哪些機器代替了人類勞動？它們如何實現動作？”（如機械臂抓取、自動門開關）。思政融入（工匠精神）：展示高精度氣缸在航天、高鐵中的應用，強調細節精度的重要性。2.知識講解典型氣缸：單作用氣缸：結構（彈簧復位）、原理（單向氣動驅動），應用（夾緊裝置）。雙作用氣缸：雙向驅動、結構圖解析，應用（搬運機械手）。氣-液阻尼缸：氣液復合控制，實現勻速運動（視頻演示機床進給系統）。特殊氣缸沖擊氣缸：高速沖擊原理，應用（鉚接、沖孔）。3.課堂互動小組討論：“汽車生產線中，不同工位應選用哪種氣缸？為什么？”（勞動教育：工程師需結合效率與成本優化方案）。第二學時：任務一（續）與任務二導入1.氣缸選型與安裝選型依據：負載力、行程、速度、環境（高溫/防塵）。安裝形式：法蘭式、耳環式、腳座式（實物對比展示）。1+X證書融入：結合“自動化設備安裝與調試”技能標準，強調標準化選型流程。2.任務二導入——氣壓馬達結構原理：葉片式氣馬達：結構拆解動畫、扭矩-轉速特性曲線。應用場景：氣動扳手、礦山機械（案例視頻）。SEQ（安全）融入：強調氣馬達在易燃易爆環境中的安全性（對比電動馬達）。第三學時：任務二——氣壓馬達與綜合應用1氣壓馬達選型選型原則：功率需求、轉速范圍、工作環境（防爆、防水）。故障案例分析：“某工廠氣動工具扭矩不足，可能原因是什么？”（如氣源壓力低、葉片磨損）。2.綜合設計任務項目實戰：分組設計自動化包裝線氣動執行系統，需包含氣缸類型、安裝方式及氣馬達選型。評價維度：合理性、經濟性、安全性（融入工程倫理）。課堂小結：1.氣缸是氣壓傳動的核心執行元件，需根據負載、速度等參數合理選型；2.氣馬達適用于高安全性、防爆環境，需關注其扭矩與轉速特性。南通職業大學教案第課次項目（章節）項目五：氣動控制元件學時教學目標思政目標1.通過工業自動化案例，增強學生對技術創新的責任感。2.培養嚴謹的工作態度和安全操作意識。知識目標1.掌握氣動控制元件的分類及功能（方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥）。2.理解典型氣動控制元件（如電磁閥、節流閥、減壓閥）的結構與工作原理。3.熟悉氣動控制元件在自動化設備中的應用場景。能力目標1.能夠根據系統需求選擇合適的控制元件。2.能夠識讀氣動控制元件的圖形符號。3.具備初步的氣動回路分析與設計能力。教學重點1.氣動控制元件的分類及工作原理。2.方向控制閥的結構與符號識讀。教學難點1.方向控制閥的中位機能分析。2.氣動回路中元件的協同控制邏輯。教學方法與教學手段多媒體教學：PPT動畫演示元件內部結構及氣流路徑。實物展示：展示電磁閥、減壓閥等實物，結合拆解模型講解。小組討論：分組分析工業案例中的氣動回路設計。虛擬仿真（可選）：使用AutomationStudio9.0等軟件模擬氣動回路運行。布置作業完成課后題課后小結教學過程組織教學：學生出勤、課堂紀律的組織；復習提問：1.氣缸的分類？哪些是特殊氣缸？2.氣壓馬達的工作原理？任務一方向控制閥1.導入情境導入：播放自動化生產線視頻（如汽車裝配線），提問“氣缸如何實現精準動作？”引導學生思考控制元件的作用。復習舊知：簡要回顧氣動系統組成（氣源裝置、執行元件、控制元件、輔助元件）。思政融入（工匠精神）：展示高精度氣缸在航天、高鐵中的應用，強調細節精度的重要性。2.知識講解任務一方向控制閥1．單向型方向控制閥單向型方向控制閥包括單向閥、或門型梭閥、與門型梭閥和快速排氣閥等。（1）單向閥圖5-1所示為單向閥的典型結構。圖5－1單向閥（2）梭閥圖5-2所示為梭閥結構，它有兩個輸入口P1、P2，一個輸出口A，閥芯在兩個方向上起單向閥的作用。圖5－2梭閥結構圖圖5－3梭閥應用回路（3）雙壓閥圖5－4雙壓閥結構圖圖5－5雙壓閥應用回路（4）快速排氣閥快速排氣閥簡稱快排閥，是為了使氣缸快速排氣。圖5-6a所示為快速排氣閥的結構?？焖倥艢忾y常安裝在氣缸排氣口。圖5－6快速排氣閥2．換向型方向控制閥（1）氣壓控制換向閥圖5－7氣壓控制換向閥工作原理圖（2）電磁控制換向閥圖5－8電磁控制換向閥工作原理圖（3）氣壓延時換向閥圖5-11二位三通延時閥（4）機械控制換向閥3.課堂互動小組討論：“汽車生產線中，不同工位應選用哪種氣缸？為什么？”（勞動教育：工程師需結合效率與成本優化方案）。任務一（續）與任務二導入任務二壓力控制閥1．減壓閥（1）直動型減壓閥圖5-13a所示為QTY型直動型減壓閥的結構圖。圖5－13QTY型直動型減壓閥（2）先導型減壓閥圖5-14a所示為內部先導型減壓閥結構圖，它由先導閥和主閥兩部分組成。圖5－14內部先導型減壓閥2.溢流閥（1）溢流閥的原理圖5－15直動式溢流閥的結構原理3．順序閥（1）單向順序閥圖5-16所示為單向順序閥的工作原理。圖5-16c為圖形符號。任務三流量控制閥流量控制閥是通過改變閥的通流截面積來實現流量控制的元件，它包括節流閥、單向節流閥和排氣節流閥等。一、單向節流閥圖5-17單向節流閥二、排氣節流閥圖5－18排氣節流閥的工作原理圖3.實踐與互動小組任務：提供簡單氣動回路圖（如雙作用氣缸往復運動），分析各元件作用并標注符號。故障排查：設置故障場景（如氣缸不動作），引導學生通過元件狀態診斷問題。4.總結與作業知識總結：氣動控制元件的“三類三控”（方向、壓力、流量）。方向控制閥選型要點（位數、通數、控制方式）。作業布置：繪制一個氣動夾爪的回路圖，標注元件名稱及符號。調研工業中氣動控制元件的常見品牌及技術參數。教學評價課堂表現：提問回答、小組討論參與度。作業反饋：回路設計的合理性與符號規范性。課程思政融入案例：國產氣動元件在高鐵制造中的應用，強調核心技術自主化的重要性。價值觀引導：通過元件精密制造案例，培養“工匠精神”。課堂小結：1.注重理論聯系實際，通過工業案例增強學習興趣。2.采用“問題導向”教學法，引導學生從現象推導原理。3.融入虛擬仿真工具，解決實訓設備不足的問題。南通職業大學教案第課次項目（章節）項目六：氣動基本回路學時教學目標思政目標1.培養團隊協作意識與精益求精的工匠精神；2.激發技術創新意識與職業責任感。知識目標1.掌握常用氣動方向控制回路的組成、原理及使用特點2.掌握各種換向回路的功能，學會合理選擇換向回路3.了解常用氣動壓力控制回路的組成、原理及特點4.掌握常用氣動速度控制回路的組成、原理及特點5.初步學會根據生產實際需要選用氣動回路能力目標1．能夠設計并連接換向回路；2．能夠設計調壓回路、減壓回路、讀懂順序動作回路及簡單氣動系統。教學重點1.常用氣動方向控制回路的組成、原理及使用特點2.常用氣動速度控制回路的組成、原理及特點教學難點1.各種換向回路的功能，學會合理選擇換向回路教學方法與教學手段多媒體教學：PPT動畫展示回路工作原理。實物展示：展示節流閥、快排閥等元件。小組討論：分組分析不同控制回路的適用場景。虛擬仿真（可選）：使用AutomationStudio9.0等軟件模擬氣動回路運行。布置作業設計一個“物料分揀氣動系統”，要求包含順序動作回路和安全保護功能，繪制回路圖并標注元件。課后小結1.案例教學有效性：是否通過視頻與實驗直觀呈現回路工作原理？2.思政融合自然性：工匠精神、安全意識是否通過案例與實驗自然滲透？3.學生能力達成：能否獨立設計簡單氣動回路并分析故障？教學過程組織教學：學生出勤、課堂紀律的組織；復習提問：1.氣動控制元件的分類？2.氣控換向閥中位機能對氣缸停止位置的影響？任務一方向控制回路1.導入情境導入：展示“自動化裝配線氣缸換向”工作視頻，提問：氣缸如何實現伸縮運動？換向閥在系統中起什么作用？引導學生關注換向閥動作與氣缸運動方向的關系。復習舊知：簡要回顧氣動系統組成（氣源裝置、執行元件、控制元件、輔助元件）。思政融入（工匠精神）：強調“細節決定精度”，在回路設計中需嚴謹操作，體現工匠精神。2.知識講解一、單作用氣缸換向回路圖6-1所示為單作用換向回路。圖6－1單作用氣缸換向回路二、雙作用氣缸換向回路在圖6-2a所示回路中，對換向閥左右兩側分別輸入控制信號，使活塞伸出和收縮。在圖6-2b所示回路中，除控制雙作用氣缸換向外，還可在行程中的任意位置停止運動。圖6－2雙作用氣缸換向回路。任務一（續）與任務二導入任務二壓力控制回路1.情境導入：展示工廠氣源壓力不穩導致設備故障的案例，提問：如何保證氣動系統壓力穩定？2.知識講解：一、一次壓力控制回路圖6-3為一次壓力控制回路。它可以采用外控式溢流閥或電接點壓力表來控制。當采用溢流閥來控制時，若儲氣罐內壓力超過其調定值時，溢流閥2開啟，壓縮機輸出的壓縮空氣由溢流閥排入大氣，使儲氣罐內壓力保持在規定的范圍內。當采用電接點壓力表1控制時，用它直接控制壓縮機的停止和運轉，這樣也可保證儲氣罐內壓力在規定的范圍內。圖6-3一次壓力控制回路二、二次壓力控制回路為保證氣動系統使用的氣體壓力為一穩定值，多用如圖6-4所示的由空氣過濾器—減壓閥—油霧器（俗稱氣動三聯件）組成的二次壓力控制回路，其輸出壓力的大小由減壓閥來調整。圖6-4二次壓力控制回路三、高低壓轉換回路圖6-5a所示回路利用兩個不同調定壓力的減壓閥，可同時輸出兩種不同壓力的氣體。圖6-5b是利用兩個減壓閥和一個換向閥構成的高低壓力的自動轉換回路。圖6-5高低壓轉換回路任務三速度控制回路1.實驗演示：演示雙作用氣缸的進氣節流與排氣節流調速效果，提問：問題：哪種調速方式更穩定？為什么？原理總結：-進氣節流易導致“爬行現象”；-排氣節流通過背壓穩定運動速度。2.知識講解：速度控制回路用來調節氣缸的運動速度或實現氣缸的緩沖等。氣缸活塞的速度控制可以采用進氣節流調速和排氣節流調速。一、單作用氣缸的速度控制回路圖6-6所示為單作用氣缸速度控制回路。在圖6-6a中，升、降均通過節流閥調速。兩個相反安裝的單向節流閥，可分別控制活塞桿的伸出及縮回速度。在圖6-6b所示的回路中，氣缸上升時可調速，下降時則通過快排氣閥排氣，使氣缸快速返回。圖6-6單作用氣缸的速度控制回路二、雙作用氣缸速度控制回路1.單向調速回路雙作用缸有進氣節流和排氣節流兩種調速方式。（1）進氣節流調速回路圖6-7a所示為進氣節流調速回路，在換向閥處于圖示位置時，進入氣缸A腔的氣流流經節流閥進入氣缸A腔，B腔排出的氣體經換向閥排出。當節流閥開度較小時由于進入A腔的流量較小，壓力上升緩慢，當氣壓達到能克服負載時，活塞前進，此時A腔容積增大，結果使壓縮空氣膨脹，壓力下降，使作用在活塞上的力小于負載，因而活塞就停止前進。待壓力再次上升時，活塞才再次前進。這種由于負載及供氣的原因使活塞忽走忽停的現象，叫氣缸的“爬行”。進氣節流調速的不足之處為：圖6-7雙作用缸單向調速回路（2）排氣節流調速回路在水平安裝的氣缸的供氣回路中常采用如6-7b所示的節流排氣回路。在換向閥處于圖示位置時，從氣源來的壓縮空氣，經氣控換向閥直接進入氣缸的A腔，而B腔排出的氣體必須經節流閥和氣控換向閥后再排入大氣。此時，活塞在A腔與B腔的壓力差作用下右移，因B腔中的氣體就具有一定的壓力，從而減少了“爬行”發生的可能性。調節節流閥的開度，就可控制不同的排氣速度，從而也就控制了活塞的運動速度。2.雙向調速回路在氣缸的進、排氣口均裝設節流閥就組成了雙向調速回路。在圖6-8所示的雙向節流調速回路中，圖6-8a所示為采用單向節流閥的雙向節流調速回路，圖6-8b上所示為采用排氣節流閥的雙向節流調速回路。圖6-8雙向調速回路三、速度換接回路圖6-9速度換接回路如圖6-9所示的速度換接回路中兩個二位二通閥與單向節流閥并聯，當移動部件上的撞塊壓下行程開關時，發出電信號使二位二通閥換向，改變排氣通路，從而使氣缸速度改變，行程開關的位置可根據需要選定，圖中二位二通閥也可改用行程閥。四、緩沖回路圖6-10緩沖回路當氣動運動部件質量較大，動作速度較快時，可采用圖6-10所示的緩沖回路。3.設計實踐：每組設計一個“氣缸緩沖回路”，要求實現快速伸出、緩慢縮回功能，并說明元件選型理由。任務四其他常用控制回路1.情景模擬：展示沖壓機誤操作導致工傷的案例，提問：問題：如何通過氣動回路避免此類事故？2.知識講解：一、安全保護回路1．過載保護回路圖6-11所示為過載保護回路。當。按下閥1按鈕使氣控閥4換至左位，氣缸活塞右移。在活塞伸出的過程中，若遇到障礙6，使無桿腔壓力升高，打開順序閥3，使閥2換向，閥4隨即復位，活塞立即退回，實現過載保護。若無障礙6，氣缸向前運動時壓下閥5，活塞隨即返回。圖6-11過載保護回路2．互鎖回路如圖6-12所示的為互鎖回路。該回路中，主換向閥的氣控口接三個串聯的氣動行程閥，只有三個行程閥全部接通時，主換向閥才能實現換向。圖6-12互鎖回路3．雙手同時操作回路圖6-13雙手同時操作回路二、順序動作回路順序動作是指在氣動回路中，各個氣缸按一定順序完成各自的動作。例如單缸有單往復動作、二次往復動作，連續往復動作等；雙缸及多缸有單往復及多往復順序動作等。1．單缸往復動作回路單缸往復動作回路可分為單缸單往復和單缸連續性往復動作回路。前者回路指給一個信號后，氣缸只完成一次往復動作；而后者回路指輸入一個信號后，氣缸可連續進行往復動作。圖6-14單往復控制回路圖6-15連續往復控制回路如圖6-15所示的回路是一單缸連續往復動作回路，能完成連續的動作循環。2．多缸順序動作回路兩個、三個或多個氣缸按一定順序動作的回路，稱為多缸順序動作回路，其應用很廣泛。3.1+X融入：結合“氣動系統裝調”職業技能標準，強調安全回路設計在職業實操中的重要性。課堂小結：1.理實一體化：理論講解與實驗操作緊密結合，強化動手能力；2.職業導向：融入1+X證書要求與安全規范，貼近崗位需求；3.技術前沿：通過國產技術案例激發創新意識與職業使命感。南通職業大學教案第課次項目（章節）項目七典型氣動系統學時教學目標思政目標1.培養系統化思維與工程實踐能力；2.強化安全意識與精益求精的工匠精神。知識目標1．掌握氣動機械手系統與數控加工中心換刀系統的組成及工作原理；2.理解氣動元件在自動化系統中的功能及選型依據。能力目標1.能分析氣動機械手的動作流程，設計簡單抓取回路；2.能診斷數控換刀系統的常見氣動故障并提出解決方案。教學重點機械手氣壓傳動系統原理圖；診斷數控換刀系統的常見氣動故障教學難點診斷數控換刀系統的常見氣動故障教學方法與教學手段案例教學法：某品牌加工中心換刀系統氣動原理圖分析；問題導向法：換刀過程中出現“刀具無法鎖緊”故障，分組討論可能原因（如氣壓不足、密封失效）。小組討論法：分組設計“物料搬運機械手”氣動回路圖，要求包含順序動作控制。布置作業完成課后題課后小結1.是否通過視頻案例直觀呈現系統工作流程？2.學生能否獨立分析典型氣動系統的組成與故障？3.思政元素（如國產技術案例）是否有效激發學生職業使命感？教學過程組織教學：學生出勤、課堂紀律的組織；復習舊知：氣源裝置包含哪些核心部件？其作用是什么？氣動三聯件（過濾器、減壓閥、油霧器）在系統中起何作用？思政導入：展示“中國制造2025”中智能工廠視頻，引出氣動技術在現代制造業中的重要性。講授新課項目七典型氣動系統任務一氣動機械手系統1.系統作用與工作原理問題導入：“工廠中如何實現物料的自動抓取與搬運？”播放“汽車裝配線氣動機械手”工作視頻，觀察其動作流程（抓取→平移→放置）。原理講解：一、系統組成：-執行元件（抓取氣缸、旋轉氣缸）；-控制元件（換向閥、邏輯閥）；-輔助元件（限位開關、傳感器）。二、工作流程：1.氣壓驅動抓取氣缸夾緊工件；2.旋轉氣缸帶動機械臂轉向；3.伸縮氣缸實現平移動作。2.案例教學案例1：三自由度氣動機械手（結構圖解析，標注氣缸與閥件）；案例2：國產協作機械手（如新松機器人），強調技術突破與國產化替代。思政融入：通過國產機械手案例，激發學生技術自信與創新意識。3.小組任務分組設計“物料搬運機械手”氣動回路圖，要求包含順序動作控制；隨機抽取1組展示設計思路，其他組提出優化建議。任務二數控加工中心氣動換刀系統1.系統作用與工作原理問題導入：“數控機床如何實現快速、精準的刀具切換？”播放“加工中心自動換刀”視頻，觀察換刀動作（松刀→換刀→鎖緊）。原理講解：一、系統組成：-動力元件（氣泵、儲氣罐）；-執行元件（松刀氣缸、刀庫旋轉氣缸）；-控制元件（電磁換向閥、壓力繼電器）。二、工作流程：1.氣動松刀機構釋放舊刀具；2.刀庫氣缸旋轉至目標刀位；3.氣動鎖緊機構固定新刀具。2.案例教學案例1：某品牌加工中心換刀系統氣動原理圖分析；案例2：國產高端機床（如沈陽機床i5系列）氣動換刀技術突破。1+X融入：結合“數控機床裝調維修工”職業標準，強調氣動系統維護技能。3.故障診斷實踐情景模擬：換刀過程中出現“刀具無法鎖緊”故障，分組討論可能原因（如氣壓不足、密封失效）。探究與拓展1.疑難診斷問題1：氣動機械手抓取力不足，如何通過調整氣動回路解決？問題2：數控換刀系統換刀速度慢，可能與哪些氣動元件有關？2.拓展討論未來趨勢：智能化氣動系統（如AI算法優化換刀路徑）。課堂小結：1.知識總結：氣動機械手系統：抓取→轉向→平移，依賴多氣缸協同控制；數控換刀系統：松刀→換刀→鎖緊，需高精度與可靠性保障。2.關鍵點強調：氣動元件選型需匹配系統壓力與負載；安全保護回路（如過載保護）在自動化系統中的必要性。課后拓展1.調研任務：-調研國產氣動機械手企業（如埃斯頓、廣數），總結其技術特點與市場應用；-撰寫報告：《智能工廠中氣動技術的應用現狀與挑戰》（300字）。2.實踐任務：-使用相關軟件仿真數控換刀系統氣動回路，提交仿真截圖與說明。南通職業大學教案第課次項目（章節）項目八氣動系統的安裝調試與維護學時教學目標思政目標1.培養嚴謹細致的工匠精神與安全意識；2.強化團隊協作與問題解決能力。知識目標1.掌握氣動系統安裝的規范流程與調試方法；2.熟悉氣動系統常見故障類型及排除策略。能力目標1.能按規范完成氣動回路的安裝與氣密性測試；2.能診斷并修復典型氣動故障（如漏氣、氣缸爬行）。教學重點氣動系統安裝的規范流程與調試方法；氣動系統常見故障類型及排除教學難點氣動系統常見故障類型及排除教學方法與教學手段案例教學法、問題導向法、小組討論法布置作業完成課后題課后小結1.是否通過實踐任務強化學生的動手能力與故障診斷思維？2.安全規范教育是否有效滲透至安裝調試環節？3.學生能否獨立完成簡單氣動系統的安裝與故障修復？教學過程組織教學：學生出勤、課堂紀律的組織；復習舊知：提問：氣源裝置中后冷卻器、油水分離器的作用分別是什么？氣動三聯件（過濾器、減壓閥、油霧器）的安裝順序及原理？講授新課項目八氣動系統的安裝調試與維護任務一氣動系統的安裝與調試1.安裝規范與流程