《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱

《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱 課程編號(hào)：05144340 課程名稱：機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)/ Mechatronics System Design 課程總學(xué)時(shí)/學(xué)分：32/2 （其中理論28學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)） 課程設(shè)計(jì)時(shí)間/學(xué)分：1周/1學(xué)分 適用專業(yè)：機(jī)械工程及自動(dòng)化 一、設(shè)計(jì)任務(wù)及目的 本次設(shè)計(jì)是《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程結(jié)束之后進(jìn)行的，屬于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化本科專業(yè)中機(jī)電方向的一個(gè)重要的綜合性、實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，課程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)和目的是： 1、掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程和方法，包括參數(shù)的選擇、傳動(dòng)設(shè)計(jì)、零件計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)控制等培養(yǎng)系統(tǒng)分析及設(shè)計(jì)的能力。 2、綜合應(yīng)用過去所學(xué)的理論知識(shí)，提高聯(lián)系實(shí)際和綜合分析的能力，進(jìn)一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)的知識(shí)。 3、訓(xùn)練和提高設(shè)計(jì)的基本技能，如計(jì)算，繪圖，運(yùn)用設(shè)計(jì)資料、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，編寫技術(shù)文件（說明書）等。 二、課程設(shè)計(jì)的基本要求 1、了解和掌握PLC在機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用； 2、采用微型計(jì)算機(jī)（包括單片機(jī)）進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理和控制，主要考慮計(jì)算機(jī)的選擇或單片機(jī)構(gòu)成電路的選用。 3、選用驅(qū)動(dòng)控制電路，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。主要考慮電機(jī)的選擇及驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算，控制電機(jī)電路的設(shè)計(jì)。 4、精密執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要考慮數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)問題；弄清楚機(jī)構(gòu)或機(jī)械執(zhí)行的主要功能（如傳遞運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力、位置控制、微調(diào)、精密定位或高速運(yùn)轉(zhuǎn)等），進(jìn)行力（力矩）、負(fù)載功率、慣性（轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）、加（減）速控制和誤差計(jì)算。提出裝配圖和零件加工圖。提出對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)和計(jì)算機(jī)控制要求。 5、采用傳感器進(jìn)行反饋控制或作為測(cè)量敏感器件。 6、學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。 根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，設(shè)計(jì)題目不盡相同，并不一定要對(duì)上面的內(nèi)容面面俱到，但要對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面訓(xùn)練，則盡可能多涉及一些。 三、設(shè)計(jì)需運(yùn)用的基本理論 機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、電工電子技術(shù)、機(jī)電控制技術(shù)、機(jī)電控制理論基礎(chǔ)、可編程序控制器、機(jī)械工程設(shè)計(jì)、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。 四、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與時(shí)間安排 課程設(shè)計(jì)說明書必須包含以下內(nèi)容： 1、課題的來源及現(xiàn)實(shí)意義（4課時(shí)） 2、總體方案的確定（4課時(shí)） 3、系統(tǒng)框圖的分析（4課時(shí)） 4、電氣執(zhí)行元件的選用說明（4課時(shí)） 5、機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算（16課時(shí)） 6、機(jī)械和電氣其它部分（如傳感器反饋、測(cè)量等）的說明。（8課時(shí)） 由于要求學(xué)生對(duì)所進(jìn)行的設(shè)計(jì)能系統(tǒng)明確的表達(dá)，說明書一般不少于20頁。 時(shí)間安排：第7學(xué)期，《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程結(jié)束之后進(jìn)行，一周時(shí)間。 五、考核方式與評(píng)分辦法 課程設(shè)計(jì)成績采用優(yōu)、良、中、及格和不及格，五級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。注重量化過程考核、創(chuàng)新能力考核，評(píng)分內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)如下： （1）設(shè)計(jì)態(tài)度占20% 遵守紀(jì)律和安全，準(zhǔn)時(shí)上下課，不大聲喧嘩，不隨意走動(dòng)，不做與課程設(shè)計(jì)無關(guān)的事。認(rèn)真查找資料，主動(dòng)提出問題，分析問題，解決問題。按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 （2）設(shè)計(jì)報(bào)告占60% 課程設(shè)計(jì)報(bào)告包含兩部分：設(shè)計(jì)說明書和計(jì)算機(jī)圖紙。 設(shè)計(jì)說明書要求內(nèi)容完整、文字流暢、字跡端正、圖紙規(guī)范。尤其要突出設(shè)計(jì)創(chuàng)新，采用新方法、新工藝、新元件。設(shè)計(jì)論證充分、線路簡潔可靠，元件選擇正確合理；繪圖符合國家電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)，圖面整潔；設(shè)計(jì)計(jì)算步驟詳細(xì)，結(jié)果正確。在實(shí)際安裝中發(fā)生的錯(cuò)誤修改和元器件變動(dòng)要有明確的說明。設(shè)計(jì)心得體會(huì)真實(shí)可信。 計(jì)算機(jī)圖紙符合所用的機(jī)械、電氣CAD軟件要求，圖紙標(biāo)準(zhǔn)、資料齊全。 （4）課題結(jié)果審核占20% 對(duì)課題考核重點(diǎn)理解深刻，能正確、全面地回答問題。 若發(fā)現(xiàn)有抄襲或請(qǐng)別人代做者，取消參加考核的資格，成績以零分記錄。 六、使用教材及參考書 [1] 尹志強(qiáng). 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 [2] 張建民等編著.機(jī)一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì). 北京：北京理工大學(xué)出版社，2001年 [3] 朱喜林，張代治主編.機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 北京：科學(xué)出版社，2004年 [4] 徐元昌編.機(jī)械電子技術(shù). 上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1999 [5] 周祖德等.機(jī)電一體化控制技術(shù)與系統(tǒng).武漢：華中理工大學(xué)出版社，1997 執(zhí)筆人： 吳吉平 2007年8月15日 審核人： 賀 兵 2007年8月15日 批準(zhǔn)人： 胡成武 2007年8月28日