機電產(chǎn)品綜合實踐任務書

機電產(chǎn)品綜合實踐任務書課程名稱機電產(chǎn)品綜合實踐院（系、部、中心）機械工程學院專業(yè)機械電子工程班級起止日期2024年12月09日～2027年12月27日指導教師一、綜合實踐應達到的目的機電產(chǎn)品綜合實踐是機械電子工程專業(yè)在具備機械設計、機械制造、機電一體化系統(tǒng)設計、機電傳動控制、單片機控制技術、自動控制工程等專業(yè)基礎后的一個綜合性實踐教學環(huán)節(jié)。其課程目標為：1、能夠運用機械電子工程的專業(yè)知識和專業(yè)技能，對機電一體化產(chǎn)品或系統(tǒng)(包括制造、程序、軟件等)進行工程技術設計開發(fā)與計算，并以符合標準規(guī)范、表達清晰的圖紙、設計說明書、工藝流程或數(shù)字模型等形式呈現(xiàn)設計成果。（30%）(支撐畢業(yè)要求3-3H)2、能夠熟練使用CAE等現(xiàn)代計算機輔助工程技術與軟件或工具，實施有效的設計分析與模擬預測。(30%）(支撐畢業(yè)要求5-3H)3、能夠運用機械電子工程的專業(yè)知識，對復雜的機電一體化工程問題進行分析，提出解決方案，并通過技術、經(jīng)濟以及非技術因素等約束條件，分析比較不同解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并做出方案的評價和選擇，理解所應承擔的相關責任。（10%）(支撐畢業(yè)要求6-2H)4、能夠在團隊中承擔相應的職責，并能與其他成員協(xié)同合作共同完成設計任務。（10%）(支撐畢業(yè)要求9-1H)5、能夠運用工程管理的原理和經(jīng)濟決策的方法對復雜的機電一體化工程問題中的經(jīng)濟性及相關的非技術性因素進行初步的評估。（10%）(支撐畢業(yè)要求11-2H)6、能夠通過自主學習和時間管理，針對復雜工程問題持續(xù)不斷地就更為廣泛的技術經(jīng)濟和非技術性問題，自我學習、研究、分析和總結歸納本行業(yè)的發(fā)展動態(tài)與趨勢等，為解決相似的工程問題提供判斷和選擇依據(jù)。（10%）(支撐畢業(yè)要求12-2H)二、綜合實踐題目及要求1、綜合實踐題目：塞拉門框焊接工作臺設計2、綜合實踐要求：(1)對指定的機電一體化產(chǎn)品提出設計解決方案，繪制正確的圖紙（結構工程圖、控制系統(tǒng)原理圖），撰寫規(guī)范的設計說明書；(2)熟練運用計算機輔助設計軟件對機電一體化產(chǎn)品進行結構設計；(3)對所設計的機電一體化產(chǎn)品解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響進行分析；(4)在機電一體化產(chǎn)品設計過程中進行分工合作，共同完成設計任務；(5)對設計的機電一體化產(chǎn)品進行成本估算；(6)通過自主學習，了解機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。三、綜合實踐任務及工作量的要求〔包括綜合實踐計算說明書、圖紙、實物樣品等要求〕1、塞拉門框焊接工作臺總體設計設有一塞拉門框焊接設備，如圖1（附后），由于工件較長，故需將焊接設備置于工作滑臺之上，以加大焊接機器人的工作范圍，滿足塞拉門框焊接的需要。a)b)圖1焊接設備簡圖主視圖；b)俯視圖1.工件夾具；2.工件；3.機器人；4.單軸變位機；5.機器人移動導軌塞拉門基本參數(shù)：長*寬200x*12xxmm，重量5x.xN?；_總質量Q=Q1+Q2，其中：Q1為上滑臺+機器人+焊具本體質量，N，Q2為下滑臺質量，N；上滑臺最大移動速度v2=40mm/s,最大加速度不超過0.2g(2m/s2),上滑臺最大移動距離L1=60x.xmm；下滑臺最大移動速度v2=50mm/s,最大加速度不超過0.3g(3m/s2),下滑臺移動最大距離L2=250x.xmm，軸向移動誤差≤±0.05mm，使用壽命為15000h；機器人本體質量不大于1000N，底面可使用面積為不大于500*600mm2的矩形，焊具本體質量不大于15x.xN。請根據(jù)相關參數(shù)要求，進行總體布局設計。注：xx為每位學生學號的后二位數(shù)，請在設計時使用。2、工作部件設計根據(jù)總體設計，完成以下工作內容：1)絲桿傳動形式、精度等級、間隙調整與預緊方式、止動方式，以及支撐方式、潤滑和密封方式的設計與選擇（包括絲杠型號選擇、系統(tǒng)壓桿穩(wěn)定性校核等）。2)工作滑臺與滾動導軌副的選擇與設計。3)電機參數(shù)計算與選擇，確定電機型號。4)控制系統(tǒng)初步設計與方案論證。3、設計圖紙按1、中的焊接設備及所涉工況，設計塞拉門框焊接工作臺，簡述其設計過程并計算說明；按上述2之設計選擇，按制圖規(guī)范要求繪制工作臺總裝配圖（包括技術要求、明細欄、設計、校核，批閱欄等）。4、按1、中的焊接設備及所涉工況，設計其控制系統(tǒng)。1）控制系統(tǒng)的設計；控制滑臺按如下圖樣所示路徑進行運動：750mm，V1750mm，V1500mm，V11000mm，V2250mm，V2100mm，V250mm，V1150mm，V2200mm，V1200mm，V150mm，V1100mm，V2150mm，V2750mm，V1500mm，V11000mm，V2250mm，V2(c)(a)(b)(d)圖2焊接設備運動路徑圖滑臺運動方向與運動距離如圖所示共分為4種，作為不同組別的運動動作。圖2中V1=4x.xmm/s，V2=5x.xmm/s。2）控制程序編制與調試分析。5、應提交的成果形式：(1)閱讀文獻不少于5篇/人，其中包含圖書館藏圖書2本/組；(2)工程圖：1套/人，包括：塞拉門焊接工作臺總裝配圖1張、絲杠或導軌部件裝配圖1張、零件圖2-3張、控制系統(tǒng)流程圖和原理圖；(3)說明書：應包含封面、目錄、正文、參考文獻、設計體會等部分；1份/人，不少于1500字；(4)答辯匯報PPT：1份/組；(5)電子文檔：1套/班。四、主要參考文獻1、張建民，機電一體化系統(tǒng)設計（第五版）.北京：高強等教育出版社，20202、徐泳龍，單片機原理及應用（第三版）.北京：機械工業(yè)出版社，20203、郁漢琪，電氣控制與可編程序控制器應用技術（第3版）江蘇：東南大學出版社，20204、徐灝，機械設計手冊.第二版.北京：機械工業(yè)出版社，20005、天工在線，UG

NX12.0中文版從入門到精通；水利水電出版社，20186、北京兆迪科技有限公司，UG

NX12.0運動仿真與分析教程；北京：機械工業(yè)出版社，2018

五、綜合實踐進度安排起止日期工作內容第一周D1布置設計任務，指導教師講解設計任務主要要求(0.5)，收集資料，借閱圖書(1)，總體方案設計討論、論證以及相關計算(1)第一周D2總體方案設計討論、論證以及相關計算(1)，裝配圖設計第一周D3–D5裝配圖及零件圖設計(2)第二周D1–D2裝配圖及零件圖設計(2)第二周D3–D5控制系統(tǒng)原理設計及電路設計(3)第三周D1–D2控制程序設計(1)，系統(tǒng)接線調試(1)第三周D3–D4撰寫整理設計說明書(2)第三周D5撰寫整理設計說明書(0.5)，驗收并答辯(0.5)，資料整改收集六、成績考核辦法《機電產(chǎn)品綜合實踐》成績包括6部分：設計成果呈現(xiàn)占總成績30%；工具使用占總成績30%；解決方案占總成績10%；團隊合作占總成績10%；經(jīng)濟決策占總成績10%；自主學習占總成績10%。按機