2010綜合課程設(shè)計

1、兩坐標(biāo)X-Y數(shù)控工作臺設(shè)計指導(dǎo)教師: 劉榮 張巨勇 蘇少輝 季國順 等12 August 20221.任務(wù)概述2.綜合課程設(shè)計的目的3.主要技術(shù)指標(biāo)4.主要工作及設(shè)計步驟5.需提交的設(shè)計成果6.時間安排1.任務(wù)概述1.設(shè)計兩軸聯(lián)動的數(shù)控X-Y運動平臺，完成機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計、控制系統(tǒng)設(shè)計與相應(yīng)軟件編程，根據(jù)試驗條件進(jìn)行調(diào)試，完成整個開發(fā)系統(tǒng)；2.每組一題，分別由34位同學(xué)合作完成。2.綜合課程設(shè)計的目的1.了解機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成，掌握機(jī)械系統(tǒng)元部件設(shè)計和微機(jī)控制系統(tǒng)及其接口設(shè)計方法，培養(yǎng)以機(jī)電結(jié)合，能設(shè)計簡單機(jī)電一體化系統(tǒng)的能力；2.正確運用微機(jī)控制機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計等課程的基本理論和有關(guān)知識，學(xué)會X-

2、Y工作臺或設(shè)備數(shù)控化改造方案擬定、分析、比較以及進(jìn)行必要的計算；3.通過對X-Y工作臺或設(shè)備改造的機(jī)械部分設(shè)計，掌握數(shù)控設(shè)備典型零件的計算方法和步驟以及正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法；4.通過設(shè)備的電氣部分電路設(shè)計，掌握機(jī)械設(shè)備對數(shù)控系統(tǒng)和電氣線路的要求，掌握簡單數(shù)控系統(tǒng)或其他電路設(shè)計的基本方法和技能；5.提高學(xué)生對機(jī)械設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計及電路設(shè)計的能力。綜合運用機(jī)電結(jié)合的思考方法，以培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)控設(shè)備問題的分析能力和解決問題的能力；6.掌握編寫技術(shù)文件等基本技能；7.進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用各種手冊和資料的能力。3.主要技術(shù)指標(biāo)1.一定的規(guī)格要求（見題號及技術(shù)參數(shù)）；2.切削負(fù)載小、運動靈敏度高、低速無爬行；3.

3、定位精度高；4.結(jié)構(gòu)輕便，建議機(jī)座和滑臺采用鋁合金；5.標(biāo)準(zhǔn)組件，獨立產(chǎn)品；6.可直接應(yīng)用于鉆、銑床。4.主要工作及設(shè)計步驟制定總體設(shè)計方案機(jī)械部件設(shè)計控制系統(tǒng)設(shè)計硬件設(shè)計軟件設(shè)計系統(tǒng)功能調(diào)試編寫設(shè)計說明書4.1制定總體設(shè)計方案1. 理解設(shè)計參數(shù)，制定3種總體設(shè)計方案；2. 的分析與比較3種方案；3. 畫出選定的總體方案圖，并闡述選用該方案的原因。4.2 機(jī)械部件設(shè)計1.脈沖當(dāng)量的決定；2.根據(jù)結(jié)構(gòu)參數(shù)和運動特性要求，選取合適的步進(jìn)電機(jī)，初步選擇電機(jī)的類型規(guī)格的型號；3.運動部分慣性的計算；4.伺服電機(jī)的最后確定。5.機(jī)械傳動部件的設(shè)計、計算與選擇；6.導(dǎo)向支承部件的設(shè)計、計算與選擇；7.正確

4、進(jìn)行零部件的設(shè)計計算，合理選取材料；8.三維造型設(shè)計，按國標(biāo)要求，轉(zhuǎn)化為機(jī)械裝置裝配圖與主要零部件圖。 4.3控制硬件系統(tǒng)設(shè)計1.確定控制用電機(jī)的驅(qū)動，制定控制系統(tǒng)框圖；2.CPU的選擇及其它模塊的選擇(或可編程邏輯控制器選用)；3.機(jī)電一體化系統(tǒng)中的接口電路確定；4.完成控制系統(tǒng)電氣原理圖的設(shè)計。4.4控制軟件系統(tǒng)設(shè)計1. 軟件框圖統(tǒng)計；2. I/O接口電路的程序；3. 編程(生成斜線、曲線、圓弧或圖案等，根據(jù)生成對象的難易程度打分)；4.5系統(tǒng)功能調(diào)試有能力的同學(xué)利用實驗系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和運行。4.5編寫設(shè)計說明書1.說明書是課程設(shè)計總結(jié)性的技術(shù)文件，應(yīng)敘述整個設(shè)計的內(nèi)容；2.對機(jī)械部分和電氣

5、部分的設(shè)計都要論證設(shè)計的合理性，大體方案要有比較，選用的元器件，采用的參數(shù)要說明理由，計算部分要附上；3.說明書學(xué)術(shù)條理清晰、語言簡練、文字通順、字跡端正。5.需提交的設(shè)計成果1.課程設(shè)計說明書一本 (電子文檔和打印稿各一份)； 要求：內(nèi)容完整，圖表完備，條理清晰， 分析有據(jù)，計算精確；2. 三維圖張，機(jī)械總裝配圖張至少A，主要零件圖不少于張；3. 完整的電路圖張(A)，附元器件清單；4.完整的程序流程圖及相應(yīng)的程序代碼。6.時間安排2010年12月20日 2011年 1月9日，共3周。 地點：機(jī)電學(xué)院課程設(shè)計教室（教北432、410)各部分所用時間大致如下：1.方案的論證10%2. 機(jī)械部分

6、的設(shè)計35%3.電氣部分的設(shè)計25%4. 編程及調(diào)試 15%5.編寫說明書10%6.準(zhǔn)備答辯5%7.2010年1月9日，完成課程設(shè)計答辯8.2010年1月16日前，提交修改后的最終報告及圖紙(包括紙質(zhì)版和電子版)。參考文獻(xiàn)1尹志強(qiáng).機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2007.7.2趙松年.機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計M.北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1997,6.3張建民.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計M.北京: 北京理工大學(xué)出版社,1996,8.4陳強(qiáng),解云龍.機(jī)械系統(tǒng)的微機(jī)控制M.北京: 清華大學(xué)出版社,1999,8.5周佩玲.微機(jī)原理與接口技術(shù)(基于16位機(jī)) M.北京:電子工業(yè)出版社,2004.6吳秀清.微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)M.北京:清華大學(xué)出版社,2003.7沈美明.IBM-PC匯編語言程序設(shè)計M.北京:清華大學(xué)出版社,200