專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)（裝備方向）教學(xué)大綱

1、大學(xué)本科專業(yè)培養(yǎng)方案課程教學(xué)大綱編 碼：ME10036 Code: ME10036課程名稱：專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)（裝備方向） Course Title: Curriculum Design of Majors of Energy and Power Engineering 課程類別：集中實(shí)踐 Course category: Intensive Practicum學(xué) 分：2 Credit(s): 2開課單位：機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院 Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering課程描述：本課程設(shè)計(jì)是在全部學(xué)完機(jī)械

2、制造裝備設(shè)計(jì)課程，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。本課程設(shè)計(jì)主要包括數(shù)控機(jī)床主軸箱、工業(yè)機(jī)器人、多軸定位裝置的方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過本課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生具有解決復(fù)雜機(jī)械工程問題所需的機(jī)械設(shè)計(jì)制造專業(yè)知識(shí)及其應(yīng)用能力、針對(duì)復(fù)雜機(jī)械工程問題，能夠正確選擇和使用相關(guān)現(xiàn)代工具獲取所需要的文獻(xiàn)資料、能夠就復(fù)雜工程問題與業(yè)界同行和社會(huì)公眾進(jìn)行有效溝通和交流，包括撰寫報(bào)告和設(shè)計(jì)說明書、陳述發(fā)言、清晰表達(dá)。Course description: This course is a teaching link after all the courses of mechanical manufactur

3、ing equipment is completed and the production practice is accomplished. This main contents include the program design and structure design of the headstock, Industrial robot and multi-axis position plant. Through this course, students can acquire the mechanical design manufacturing expertise and app

4、ly ability required to solve complex mechanical projects problem, and can correctly select and use relevant modern tools to obtain the required documents for complex mechanical projects problem. Effective communication and communication with industry peers and the public on complex projects problem,

5、 including writing reports and thermoelectricity. instructions, statement speech and clear expression.課程內(nèi)容（一）課程教學(xué)目標(biāo)本次課程設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度的機(jī)電耦合的裝備系統(tǒng)，按教師的指定設(shè)計(jì)任務(wù)要求開展數(shù)控機(jī)床主軸箱、工業(yè)機(jī)器人、多軸定位裝置的方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，撰寫設(shè)計(jì)說明書，并參加設(shè)計(jì)答辯。通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生具備以下能力：1.能夠運(yùn)用所學(xué)工程知識(shí)，設(shè)計(jì)滿足特定需求的機(jī)械系統(tǒng)、部件或工藝流程。（畢業(yè)要求3-2）2.能夠就復(fù)雜工程問題與業(yè)界同行和社會(huì)公眾進(jìn)行有效溝通和交流，包

6、括撰寫報(bào)告和設(shè)計(jì)說明書、陳述發(fā)言、清晰表達(dá)。（畢業(yè)要求9-2）（二）基本教學(xué)內(nèi)容本課程設(shè)計(jì)有三大類總計(jì)18個(gè)設(shè)計(jì)題目可供同學(xué)選擇。參加課程設(shè)計(jì)的同學(xué)將被分成小組，每組15人，每人選擇1題完成，撰寫設(shè)計(jì)說明書，并參加設(shè)計(jì)答辯。三大類設(shè)計(jì)題目為：1）數(shù)控車床主軸箱設(shè)計(jì)（第1-9部分選6個(gè)）2）模塊化串聯(lián)機(jī)器人設(shè)計(jì)（第10-15部分必選）3）多軸定位裝置設(shè)計(jì)（第16-18部分必選）第1部分 數(shù)控機(jī)床主軸箱總體設(shè)計(jì)教學(xué)目的：掌握數(shù)控機(jī)床主軸箱主要參數(shù)的確定原則和團(tuán)隊(duì)分工合作。教學(xué)重點(diǎn)：數(shù)控機(jī)床主軸箱主要參數(shù)的確定。教學(xué)難點(diǎn)：團(tuán)隊(duì)分工合作。相應(yīng)畢業(yè)要求：3.2，9.2教學(xué)內(nèi)容：主軸轉(zhuǎn)速、主軸恒功率調(diào)速范

7、圍、電動(dòng)機(jī)恒功率調(diào)速范圍、變速箱公比、電機(jī)功率和主軸箱結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)組內(nèi)同學(xué)的設(shè)計(jì)，整合設(shè)計(jì)報(bào)告及設(shè)計(jì)資料。學(xué)時(shí)分配：課程綜合設(shè)計(jì)2周第2部分 剛度型主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)目的：掌握剛度型主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：剛度型主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，各處支撐軸承選擇。教學(xué)難點(diǎn)：剛度型主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，各處支撐軸承選擇。相應(yīng)畢業(yè)要求：3.2教學(xué)內(nèi)容：計(jì)算主軸參數(shù)，并查找相關(guān)資料，確定軸承型號(hào)。學(xué)時(shí)分配：課程綜合設(shè)計(jì)2周第3部分 速度型主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)目的：掌握速度型主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：速度型主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，各處支撐軸承選擇。教學(xué)難點(diǎn)：速度型主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，各處支撐軸承選擇。相應(yīng)畢業(yè)要求：3.2教學(xué)內(nèi)容：計(jì)算主軸參數(shù)

8、，并查找相關(guān)資料，確定軸承型號(hào)。學(xué)時(shí)分配：課程綜合設(shè)計(jì)2周第4部分 剛度速度型主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)目的：掌握剛度速度型主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：剛度速度型主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，各處支撐軸承選擇。教學(xué)難點(diǎn)：剛度速度型主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，各處支撐軸承選擇。相應(yīng)畢業(yè)要求：3.2教學(xué)內(nèi)容：計(jì)算主軸參數(shù)，并查找相關(guān)資料，確定軸承型號(hào)。學(xué)時(shí)分配：課程綜合設(shè)計(jì)2周第5部分 齒輪模數(shù)的估算教學(xué)目的：掌握齒輪模數(shù)估算方法。教學(xué)重點(diǎn)：齒輪模數(shù)的估算。教學(xué)難點(diǎn)：齒輪模數(shù)的估算。相應(yīng)畢業(yè)要求：3.2教學(xué)內(nèi)容：根據(jù)主軸參數(shù)，估算齒輪模數(shù)。學(xué)時(shí)分配：課程綜合設(shè)計(jì)2周第6部分 傳動(dòng)軸最小直徑的計(jì)算教學(xué)目的：掌握傳動(dòng)軸最小直徑的計(jì)算方法。

9、教學(xué)重點(diǎn)：傳動(dòng)軸最小直徑的計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)：與傳遞功率和主軸最大切削功率相適配，滿足傳動(dòng)要求。相應(yīng)畢業(yè)要求：3.2教學(xué)內(nèi)容：傳動(dòng)軸最小直徑的計(jì)算。學(xué)時(shí)分配：課程綜合設(shè)計(jì)2周第7部分 齒輪塊設(shè)計(jì)教學(xué)目的：掌握齒輪塊設(shè)計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：齒輪塊設(shè)計(jì)。教學(xué)難點(diǎn)：與主軸適配，滿足傳動(dòng)要求。相應(yīng)畢業(yè)要求：3.2教學(xué)內(nèi)容：齒輪塊設(shè)計(jì)包括齒輪寬度設(shè)計(jì)、齒輪軸向尺寸設(shè)計(jì)、輪殼長(zhǎng)度設(shè)計(jì)以及與主軸的裝配方式等。學(xué)時(shí)分配：課程綜合設(shè)計(jì)2周第8部分 主軸軸徑的選取教學(xué)目的：掌握主軸軸徑的選取。教學(xué)重點(diǎn)：主軸軸徑的選取。教學(xué)難點(diǎn)：主軸軸徑的選取。相應(yīng)畢業(yè)要求：3.2教學(xué)內(nèi)容：主軸軸徑的選取。學(xué)時(shí)分配：課程綜合設(shè)計(jì)2周第9部分

10、結(jié)構(gòu)工藝性、潤(rùn)滑與密封教學(xué)目的：掌握結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計(jì)、潤(rùn)滑與密封。教學(xué)重點(diǎn)：結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計(jì)、潤(rùn)滑與密封。教學(xué)難點(diǎn)：滿足工藝設(shè)計(jì)要求。相應(yīng)畢業(yè)要求：3.2教學(xué)內(nèi)容：設(shè)計(jì)的主軸箱中的零件要方便加工、裝配、拆卸（再制造），主軸上的軸承要有潤(rùn)滑油等，潤(rùn)滑油要密封好。學(xué)時(shí)分配：課程綜合設(shè)計(jì)2周第10部分 關(guān)節(jié)模塊一設(shè)計(jì)教學(xué)目的：掌握模塊化機(jī)器人關(guān)節(jié)模塊設(shè)計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：關(guān)節(jié)模塊設(shè)計(jì)。教學(xué)難點(diǎn)：采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，諧波減速器傳動(dòng)，滿足最大動(dòng)作范圍：-80+80。相應(yīng)畢業(yè)要求：3.2教學(xué)內(nèi)容：根據(jù)負(fù)載、最大運(yùn)行速度和電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)關(guān)節(jié)模塊。學(xué)時(shí)分配：課程綜合設(shè)計(jì)2周第11部分 關(guān)節(jié)模塊二設(shè)計(jì)教學(xué)目的：掌握模塊化機(jī)器

11、人關(guān)節(jié)模塊設(shè)計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：關(guān)節(jié)模塊設(shè)計(jì)。教學(xué)難點(diǎn)：采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，諧波減速器傳動(dòng)，滿足動(dòng)作范圍：-45+45。相應(yīng)畢業(yè)要求：3.2教學(xué)內(nèi)容：根據(jù)負(fù)載、最大運(yùn)行速度和電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)關(guān)節(jié)模塊。學(xué)時(shí)分配：課程綜合設(shè)計(jì)2周第12部分 關(guān)節(jié)模塊三設(shè)計(jì)教學(xué)目的：掌握模塊化機(jī)器人關(guān)節(jié)模塊設(shè)計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：關(guān)節(jié)模塊設(shè)計(jì)。教學(xué)難點(diǎn)：采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，同步帶傳動(dòng)連接諧波減速器驅(qū)動(dòng)，滿足最大動(dòng)作范圍：-45+45。相應(yīng)畢業(yè)要求：3.2教學(xué)內(nèi)容：根據(jù)負(fù)載、最大運(yùn)行速度和電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)關(guān)節(jié)模塊。學(xué)時(shí)分配：課程綜合設(shè)計(jì)2周第13部分 關(guān)節(jié)模塊四設(shè)計(jì)教學(xué)目的：掌握模塊化機(jī)器人關(guān)節(jié)模塊設(shè)計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：關(guān)節(jié)模塊設(shè)計(jì)。教學(xué)難點(diǎn)：采用

12、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，蝸輪蝸桿傳動(dòng)輸出結(jié)構(gòu)，最大動(dòng)作范圍：-80+80；相應(yīng)畢業(yè)要求：3.2教學(xué)內(nèi)容：根據(jù)負(fù)載、最大運(yùn)行速度和電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)關(guān)節(jié)模塊。學(xué)時(shí)分配：課程綜合設(shè)計(jì)2周第14部分 關(guān)節(jié)模塊五設(shè)計(jì)教學(xué)目的：掌握模塊化機(jī)器人關(guān)節(jié)模塊設(shè)計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：關(guān)節(jié)模塊設(shè)計(jì)。教學(xué)難點(diǎn)：采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，直連行星減速器，同步帶傳動(dòng)，最大動(dòng)作范圍：-45+45。相應(yīng)畢業(yè)要求：3.2教學(xué)內(nèi)容：根據(jù)負(fù)載、最大運(yùn)行速度和電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)關(guān)節(jié)模塊。學(xué)時(shí)分配：課程綜合設(shè)計(jì)2周第15部分 關(guān)節(jié)模塊六設(shè)計(jì)教學(xué)目的：掌握模塊化機(jī)器人關(guān)節(jié)模塊設(shè)計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：關(guān)節(jié)模塊設(shè)計(jì)。教學(xué)難點(diǎn)：采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，錐齒輪減速傳動(dòng)，最大動(dòng)作范圍：-170+

13、170。相應(yīng)畢業(yè)要求：3.2教學(xué)內(nèi)容：根據(jù)負(fù)載、最大運(yùn)行速度和電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)關(guān)節(jié)模塊。學(xué)時(shí)分配：課程綜合設(shè)計(jì)2周第16部分 X軸模塊設(shè)計(jì)教學(xué)目的：掌握多軸定位裝置X軸模塊設(shè)計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：X軸模塊設(shè)計(jì)。教學(xué)難點(diǎn)：X軸模塊設(shè)計(jì)。相應(yīng)畢業(yè)要求：3.2教學(xué)內(nèi)容：交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，滾珠絲杠傳動(dòng)，工作行程500mm。學(xué)時(shí)分配：課程綜合設(shè)計(jì)2周第16部分 Y軸模塊設(shè)計(jì)教學(xué)目的：掌握多軸定位裝置Y軸模塊設(shè)計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：Y軸模塊設(shè)計(jì)。教學(xué)難點(diǎn)：Y軸模塊設(shè)計(jì)。相應(yīng)畢業(yè)要求：3.2教學(xué)內(nèi)容：直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，滾珠絲杠傳動(dòng)，工作行程400mm。學(xué)時(shí)分配：課程綜合設(shè)計(jì)2周第16部分 Z軸模塊設(shè)計(jì)教學(xué)目的：掌握多軸定位裝置Z軸模塊設(shè)計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：Z軸模塊設(shè)計(jì)。教學(xué)難點(diǎn)：Z軸模塊設(shè)計(jì)。相應(yīng)畢業(yè)要求：3.2教學(xué)內(nèi)容：交流步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，滾珠絲杠傳動(dòng)，工作行程500mm。學(xué)時(shí)分配：課程綜合設(shè)計(jì)2周考核方式本課程考核采用設(shè)計(jì)考察的形式。期評(píng)成績(jī)占比：1.平時(shí)成績(jī)一（考勤、討論）占20%2.平時(shí)成績(jī)二（組成績(jī)）占40%3.個(gè)人成績(jī)占40%持續(xù)改進(jìn)方法1、加強(qiáng)各部分同學(xué)相互溝通，保證各部分設(shè)計(jì)統(tǒng)一、正確。2、對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容安排討論。3