《机电一体化系统设计》课程设计任务书级_10级课程设计任务书

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《机电一体化系统设计》

课程设计任务书

学

院：

班

级：

学

号：

指导教师：朱红萍

二0一一年十二月

目 录

一、课程设计目的

二、设计题目及参数

三、设计内容

四、机电一体化系统设计

五、心得体会

六、参考文献

一、课程设计目的机电一体化系统课程设计是一个重要的实践性教学环节。要求学生综合运用所学过的机械、电子、计算机和自动控制等方面的知识，独立进行一次机电结合的设计训练，主要目的是：

1）学习机电一体化系统总体设计方案拟定、分析与比较的方法。

2）通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设计计算方法与选用原则。如齿轮/同步带减速装置、蜗杆副、滚珠丝杠螺母副、直线滚动导轨副等。

3）通过对进给伺服系统的设计，掌握常用伺服电动机的工作原理、计算选择方法与控制驱动方式，学会选用典型的位移/速度传感器；如交流、步进伺服进给系统，增量式旋转编码器，直线光栅等。

4）通过对控制系统的设计，掌握一些典型硬件电路的设计方法和控制软件的设计思路；如控制系统选用原则、CPU选择、存储器扩展、I/O接口扩展、A/D与D/A配置、键盘与显示电路设计等，以及控制系统的管理软件、伺服电动机的控制软件等。

5）培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并初步树立“系统设计”的思想。

6）锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料以及撰写科技论文的能力。

二、设计题目及参数

设计题目：X-Y数控工作台机电系统设计

任务：设计一种供立式数控铣床使用的X-Y数控工作台，主要参数如下，1）立式铣刀最大直径d15mm； 2）立铣刀齿数z3； 3）最大铣削宽度ae15mm； 4）最大背吃刀量ap8mm； 5）加工材料为碳素钢或有色金属；

6）X、Y方向的脉冲当量xy0.005mm/脉冲； 7）X、Y方向的定位精度均为±0.01mm；

8）工作台面尺寸为230mm230mm，加工范围为250mm250mm； 9）工作台空载最快移动速度vxmaxvymax3000mm/min； 10)工作台进给最快移动速度vxmax

fvymaxf400mm/min。

三、设计内容

设计内容由机械系统、控制系统和设计说明书三部分组成。具体工作量要求如下。

1、机械系统设计

X-Y数控工作台机械结构装配图：A0图一张，零件图：选2-3个零件

2、控制系统设计

控制系统一般包括系统电源配置、CPU电路、RAM与ROM扩展、键盘与显示、A/D与D/A接口、I/O通道接口、通讯接口等。要求完成1张A1图纸的硬件电路设计工作，设计控制系统的主要软件流程，对RAM和I/O接口芯片进行详细编程，对伺服电动机进行控制编程。条件允许时，尽量对所编软件进行调试实验。

3、设计说明书

设计说明书是课程设计的总结性文件，认真地写好说明书可以锻炼科技论文的写作能力。设计说明书要求清楚地叙述整个设计过程和详细的设计内容，包括总体方案的分析、比较与确定，机械系统的结构设计，主要零部件的计算与选型，控制系统的电路原理分析，软件设计的流程图以及相关程序等。说明书的撰写内容不应少于7000字（不少于15页），要求内容丰富、条理清晰、图文并茂、符合国标。

4、格式要求：

1）页面设置：上边距：3.0cm；下边距：2.5cm；左边距：2.8cm；右边距2.5cm。页码设置在右下角/页脚居中。说明书正文部分的页眉必须注明“班级_《机电一体化系统设计》课程设计说明书”字样，页眉的文字用宋体五号。正文部分文字字号小四。

2）课程设计要求用A4纸张，包括封面、目录、设计内容，参考文献等。3）参考文献格式为：[序号]主要作者.文献名称.刊名，年（期）：起止页码。例如：[1] 陶仁骥．密码学与数学[J]．自然杂志，1984，7（7）：527-529．参考文献不少于5篇。

★该课程设计说明书于1月7日（该课程统考时交）

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