機(jī)電系統(tǒng)課設(shè)_設(shè)計任務(wù)書及管理規(guī)定

1、機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書及管理規(guī)定1 目的及意義：該課程是機(jī)電和機(jī)制類專業(yè)在專業(yè)方面的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程，將綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計、機(jī)構(gòu)制圖、數(shù)控技術(shù)、電子技術(shù)、機(jī)電傳動等課程的所學(xué)知識，來解決機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計方面的設(shè)計問題。該課程設(shè)計主要通過研究數(shù)控機(jī)床中常用的機(jī)床結(jié)構(gòu)、功能部件以及常用的控制方式和控制系統(tǒng)，來掌握熟悉和掌握數(shù)控機(jī)床以及機(jī)電系統(tǒng)中常用零部件的工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用范圍、選型以及設(shè)計計算的一般原則和方法。鞏固加深和擴(kuò)大本課程及有關(guān)先修課程的理論知識、生產(chǎn)知識,并鍛煉，培養(yǎng)獨(dú)立完成工程設(shè)計的能力，為畢設(shè)和今后工作打好基礎(chǔ)。其目的是：（1）機(jī)電一體化系統(tǒng)方案設(shè)計和分析的能力（2）進(jìn)一步掌握數(shù)控

2、裝置和數(shù)控原理（3）查找和使用資料(設(shè)計手冊、國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計規(guī)范、產(chǎn)品樣本等)，快速進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)的能力。（4）相互合作的能力（5）結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的能力2 設(shè)計題目和內(nèi)容設(shè)計一典型的數(shù)控進(jìn)給系統(tǒng)，包括機(jī)械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和控制軟件，詳細(xì)設(shè)計內(nèi)容見附1。3 要求：31 分組要求：4人一組，共同完成設(shè)計任務(wù)，每個人的任務(wù)由小組內(nèi)自行商量確定。每個小組均要獨(dú)立完成該設(shè)計。每一小組選一組長，負(fù)責(zé)小組內(nèi)任務(wù)的協(xié)調(diào)，設(shè)計進(jìn)度的控制等工作。一般可按機(jī)械部分2人，控制系統(tǒng)和控制軟件各一人來分配任務(wù)。32 工作量要求：該要求也為最終上交的成果。l 設(shè)計說明書，每小組一份，在說明書中要體現(xiàn)本人在小組中承擔(dān)的任務(wù)及完成

3、情況；l 機(jī)械設(shè)計圖紙，每小組一套（裝配圖，零件圖）；l 電氣原理圖，每小組一套(控制電路圖紙或電氣原理圖)；l 程序清單，每小組一份；l 設(shè)計日志，每人一份。！注: 所有成果均由A4打印33 圖紙質(zhì)量要求：圖紙要規(guī)范，完整，特別是零件圖，要根據(jù)零件的特點(diǎn)、功能、和其它零件的關(guān)系，合理標(biāo)注形位公差及技術(shù)要求。對于裝配圖，標(biāo)注要合理，名細(xì)欄要完整34 說明書要求：格式要求：參考畢業(yè)設(shè)計論文格式，要求有完整的封面，任務(wù)書，目錄，引言，正文，結(jié)論，附錄，參考文獻(xiàn)等，正文要包括題目調(diào)研，總體方案設(shè)計，機(jī)械子系統(tǒng)設(shè)計，控制系統(tǒng)設(shè)計等部分。l 字?jǐn)?shù)：不少于1萬l 內(nèi)容要求：詳見附235 其它要求：l 要求

4、獨(dú)立完成設(shè)計，不允許有抄襲現(xiàn)象，要嚴(yán)格保證設(shè)計時間l 采用三維繪圖軟件進(jìn)行零件，裝配體設(shè)計(如solidworks,UG等)l 在設(shè)計期間，每天每人均要完成設(shè)計日志，并在每周五向指導(dǎo)老師提交該周的設(shè)計日志，該設(shè)計日志作為評分的參考。36 進(jìn)度控制l 第一周：每小組制定各自設(shè)計計劃，并完成資料收集、分析以及整體方案的確定工作，為進(jìn)入詳細(xì)設(shè)計做準(zhǔn)備l 第二周第三周：完成整個系統(tǒng)的設(shè)計及文檔整理工作4答辯 課設(shè)最后一天為答辯時間，每人花5分鐘左右的時間論述自己的成果。5參考資料及資源1) 機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計手冊2) 機(jī)床設(shè)計手冊3) 數(shù)控機(jī)床電氣控制4) 零部件產(chǎn)品樣本（網(wǎng)上搜索）5) Build you

5、r own CNC Machine.pdf6) Printing in Plastic Build Your Own 3D Printer .pdf電移臺簡介21 機(jī)械系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)：該系統(tǒng)主要由兩大部分組成，即控制系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)。下圖為某一型號的電移臺，其結(jié)構(gòu)比較典型，主要由電機(jī)座、軸承座、工作臺、底座、電機(jī)、聯(lián)軸器、絲桿和導(dǎo)軌組成。其中電機(jī)普遍采用步進(jìn)電機(jī)，導(dǎo)軌可采用直線軸承或方導(dǎo)軌，絲桿采用滾珠絲桿，聯(lián)軸器采用彈性聯(lián)軸器。電機(jī)電機(jī)座聯(lián)軸器軸承座絲桿導(dǎo)軌工作臺底座22 步進(jìn)電機(jī)控制原理：步進(jìn)電機(jī)是一種作為控制用的特種電機(jī)， 它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度(稱為“步距角”)一步一步運(yùn)行的， 其特點(diǎn)是沒

6、有積累誤差(精度為100%)， 可應(yīng)用于各種開環(huán)控制。步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行要有一電子裝置進(jìn)行驅(qū)動， 這種裝置就是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器， 它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的角位移， 或者說：控制系統(tǒng)每發(fā)一個脈沖信號， 通過驅(qū)動器就使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一步距角。所以步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比。因此，控制步進(jìn)脈沖信號的頻率，可以對電機(jī)精確調(diào)速；控制步進(jìn)脈沖的個數(shù)，可以對電機(jī)精確定位目的。23 典型步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)：如圖所示，控制系統(tǒng)向驅(qū)動器發(fā)出方向電平和一定頻率的脈沖信號，驅(qū)動器接收該信號，并根據(jù)信號控制電機(jī)轉(zhuǎn)動，步進(jìn)脈沖的頻率決定電機(jī)的轉(zhuǎn)速，脈沖個數(shù)決定電機(jī)轉(zhuǎn)動的角度，方向電平?jīng)Q定電機(jī)的轉(zhuǎn)向。其

7、中控制系統(tǒng)可以是PC機(jī)、單片機(jī)、控制卡，或者是PLC，只要能發(fā)出滿足要求的脈沖串和方向信號即可。步進(jìn)脈沖方向電平-B+B-電源驅(qū)動器控制端電機(jī)電機(jī)控制系統(tǒng)1 設(shè)計任務(wù)該設(shè)計可分為兩大塊，機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計、和驅(qū)動控制系統(tǒng)設(shè)計。機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計主要包括：整體結(jié)構(gòu)設(shè)計；電機(jī)、絲桿、導(dǎo)軌、聯(lián)軸器等標(biāo)準(zhǔn)器件的選擇；底板、軸承座、電機(jī)座等零件的設(shè)計。驅(qū)動控制系統(tǒng)設(shè)計包括：設(shè)計簡單的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路或根據(jù)電機(jī)選擇成品驅(qū)動器；選擇控制器或自行設(shè)計控制器，控制器配套軟件的設(shè)計。驅(qū)動控制系統(tǒng)最終要完成電氣原理圖。21 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計要求l 結(jié)構(gòu)輕巧合理：兩維的組合方式自擬l 技術(shù)指標(biāo)：行程mm脈沖當(dāng)量mm中心負(fù)載最大速度

8、重復(fù)定位精度自擬0002515kg40mm/s0.005mm22 驅(qū)動電路的設(shè)計或選擇：針對所選擇的電機(jī)，設(shè)計符合負(fù)載要求的驅(qū)動電路或選擇驅(qū)動器。23 控制系統(tǒng)設(shè)計要求：要求實(shí)現(xiàn)的功能：1電機(jī)的點(diǎn)動控制：電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止等功能2電機(jī)的輪廓控制：直線插補(bǔ)功能，圓弧插補(bǔ)功能3電機(jī)的啟停時的加減速控制：控制系統(tǒng)可以采用的方案： 采用PC機(jī)：采用PC機(jī)的并口實(shí)現(xiàn)發(fā)送脈沖和方向信號，主要設(shè)計內(nèi)容為軟件的編制，并口到驅(qū)動的適配電路。 采用單片機(jī)：采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)脈沖個數(shù)和頻率的控制。主要內(nèi)容為硬件電路原理圖的設(shè)計和軟件編制。PC機(jī)+運(yùn)動控制卡3設(shè)計的一般步驟：31總體方案設(shè)計 收集資料： 明確設(shè)計任務(wù)

9、方案的設(shè)計及選擇 32機(jī)械部分設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計：關(guān)鍵部分可采用的方案以及比較確定。設(shè)計計算：電機(jī)的選擇計算，滾珠絲桿選擇計算校核。零件圖繪制。裝配體繪制3.3 電氣部分設(shè)計。驅(qū)動電路選擇或設(shè)計根據(jù)選擇的電機(jī)選擇驅(qū)動器，或設(shè)計驅(qū)動電路?？刂破鬈浻布O(shè)計或選擇器件元件明細(xì)表，電器原理圖，程序控制原理，流程。強(qiáng)電部分設(shè)計。電氣原理圖繪制附1：2 參考設(shè)計題目1. 1維水平數(shù)控滑臺行 程：100 X 100脈沖當(dāng)量：00025傳動方式：絲桿直連中心負(fù)載： 15kg最大速度：2.4m/min結(jié)構(gòu)形式：中心驅(qū)動、側(cè)邊驅(qū)動中心驅(qū)動，側(cè)邊驅(qū)動1. 2維垂直數(shù)控滑臺行 程：200 X 100脈沖當(dāng)量：00025傳

10、動方式：絲桿直連負(fù) 載： 5kg最大速度：2.4m/min結(jié)構(gòu)形式：龍門型，懸臂型、單立柱型簡圖(龍門型、懸臂型、單立柱型)小型銑鉆床1.3. XY繪圖儀行 程：400X400脈沖當(dāng)量：0005傳動方式：同步帶傳動負(fù) 載：200g最大速度：5m/min 簡圖1.4 其他DIY機(jī)床(網(wǎng)絡(luò)收集)雕刻機(jī)、3D打印機(jī)、2D切割機(jī)等 / /node/9006 / / emc2項目附2 課程設(shè)計說明書規(guī)范設(shè)計說明書是圖紙設(shè)計的理論依據(jù)

11、，是設(shè)計的整理和總結(jié)，是審核設(shè)計的技術(shù)文件之一，編寫設(shè)計說明書是課程設(shè)計的一個重要的組成部分。 設(shè)計說明書統(tǒng)一用 A4 紙按以下要求撰寫。 1、設(shè)計說明書內(nèi)容 說明書內(nèi)容主要包括： （1）目錄(標(biāo)題及頁次)； （2）設(shè)計任務(wù)書； （3）方案的分析與撰寫(簡要說明并附傳動方案的簡圖)； （4）機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計、絲桿(或同步帶)選擇于校核、導(dǎo)軌選擇、聯(lián)軸器選擇、（減速齒輪設(shè)計或選擇）；（5）控制系統(tǒng)設(shè)計 ，包括控制系統(tǒng)總體設(shè)計、電機(jī)選擇與校核、驅(qū)動器選擇或設(shè)計、控制器選擇或設(shè)計；（6）控制軟件設(shè)計（7）設(shè)計小結(jié)(對課程設(shè)計的體會，設(shè)計的優(yōu)缺點(diǎn)和改進(jìn)意見等)； （8）參考資料(資料編號、作者、出版單位和出版年份)。 （9） 附1 設(shè)計日志（10）附2 主要參考的圖表、公式推導(dǎo)證明過程2、設(shè)計說明書封面 規(guī)定設(shè)計說明書的封面采用如下。設(shè)計說明書裝訂統(tǒng)一采用訂書釘簡裝方式，請勿采用塑封膠皮或其它裝訂方式，設(shè)計說明書封面格式見圖。 機(jī)電系統(tǒng)課程設(shè)計設(shè)計說明書設(shè)計題目：設(shè)計者：學(xué)號：班級：指定教師：完成時間：3、設(shè)計說明書格式 設(shè)計說明書要求論述清楚、計算正確、方案精煉、插圖簡明，要撰寫設(shè)計說明書時應(yīng)注意下列事項： （1）計算內(nèi)容的書寫： 只需列出計算公式， 代入