机电系统课程设计绪论部分(模板)
机电系统设计课程设计
课程设计课程名称：机电系统设计课程设计学院：机械学院专业：机械设计制造及其自动化姓名：李加华学号：**********年级：机电094 任课教师：蔡家斌2012年 12 月 30日贵州大学本科课程设计诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的课程论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。
课程论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
特此声明。
论文（设计）作者签名：日期：贵州大学本科课程设计任务书目录摘要 (7)第一章绪论 (8)第二章总体方案的确定 (9)2.1、课程设计的任务 (9)2.2 X—Y十字工作台的设置的总体方案的确定 (9)2.2.1、系统运动方式和伺服系统 (9)2.2.2、控制系统 (9)2.2.3、X-Y工作台的传动方式 (9)2.2.4、机械系统的设计 (10)第三章机械结构设计 (11)3.1 X-Y工作台的结构简图 (11)3.1.1 工作台草图的设计 (11)3.1.2 机械系统的机械结构草图及简图 (11)3.1.3 开环控制系统 (14)3.2 步进电机系统 (15)3.2.1 步进电机的工作原理及特点 (15)第四章电路控制设计 (17)4.1 驱动电路的设计 (17)4.2 控制电路面板线路的设计 (18)4.2.1 电路的接线分析 (18)4.2.2控制电路简图 (18)4.2.3 电气接线简图 (19)4.3 操作控制面板 (19)第五章程序 (21)第六章心得体会 (28)机电系统设计课程设计摘要当今世界电子技术迅速发展，微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用，对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。
一个较完善的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。
机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。
高校机电系统课程设计
高校机电系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握高校机电系统的基本原理和组成，理解各部分功能及其相互关系。
2. 使学生了解机电系统的设计流程和方法，掌握相关设计规范和标准。
3. 帮助学生了解我国机电行业的发展现状及趋势，拓宽知识视野。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际工程问题的能力，能独立完成简单的机电系统设计。
2. 提高学生的团队协作能力和沟通能力，能在项目中进行有效分工与合作。
3. 培养学生运用计算机辅助设计（CAD）软件进行绘图和仿真，提高实践操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机电专业，树立专业自豪感，增强学习动力。
2. 培养学生严谨的科学态度，勇于创新，敢于实践，面对困难和挑战不退缩。
3. 培养学生具备良好的职业道德，关注环境保护和可持续发展，为我国机电行业的发展贡献力量。
本课程针对高校机电专业学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
在教学过程中，注重理论联系实际，强化实践操作，培养学生在实际工程问题中运用所学知识解决问题的关键能力。
同时，关注学生情感态度的培养，激发学生的学习兴趣和责任感，为我国机电行业培养高素质的专业人才。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 机电系统基本原理与组成：介绍机电系统的基本概念、原理及各部分功能，分析各组件间的相互关系。
对应教材第1章内容。
2. 机电系统设计流程与方法：讲解机电系统设计的基本步骤、方法及设计规范，以实际案例为例进行分析。
对应教材第2章内容。
3. 机电系统设计实例：通过分析典型机电系统设计实例，使学生了解实际工程中的设计方法与技巧。
对应教材第3章内容。
4. 计算机辅助设计（CAD）软件应用：介绍CAD软件在机电系统设计中的应用，教授基本操作方法，进行实践训练。
对应教材第4章内容。
5. 机电系统仿真与优化：讲解机电系统仿真与优化的基本原理，分析仿真软件在实际工程中的应用。
课程设计绪论与总结模板
课程设计绪论与总结模板一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握XX学科的基本知识，理解XX学科的基本概念、原理和方法；培养学生运用XX学科知识分析和解决问题的能力；提高学生进行科学探究的能力和素养；培养学生的创新意识和团队合作精神。
具体来说，知识目标包括：1.掌握XX学科的基本概念、原理和方法。
2.了解XX学科的发展历程和现状。
3.熟悉XX学科的应用领域和前景。
技能目标包括：1.能够运用XX学科知识分析和解决实际问题。
2.能够进行科学探究，包括提出问题、制定计划、实施实验、分析结果等。
3.能够运用现代信息技术获取和处理信息。
情感态度价值观目标包括：1.培养对XX学科的兴趣和好奇心，激发学习热情。
2.培养科学精神和批判性思维，敢于质疑，勇于探索。
3.培养团队合作意识，学会与他人合作共同解决问题。
二、教学内容根据课程目标，本课程的教学内容主要包括XX学科的基本概念、原理和方法，以及实际应用案例。
具体安排如下：1.XXX（教材的章节）: 介绍XX学科的基本概念和原理，通过实例讲解其应用。
2.XXX（教材的章节）: 讲解XX学科的方法论，包括XX方法和XX方法等。
3.XXX（教材的章节）: 介绍XX学科的实际应用案例，分析其原理和效果。
教学内容将结合教材和实际案例，注重理论与实践相结合，以提高学生的应用能力和实践素养。
三、教学方法为了实现课程目标，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，系统地传授知识，帮助学生掌握基本概念和原理。
2.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的思考能力和团队合作精神。
3.案例分析法：分析实际案例，让学生了解XX学科在实际中的应用和效果。
4.实验法：学生进行实验，培养学生的实践能力和科学探究精神。
教学方法将根据课程内容和学生的实际情况灵活运用，以激发学生的学习兴趣和主动性。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将利用多种教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
机电系统设计-绪论1
有“智能化”的特征。
2020/4/12
机电系统设计
12
1.2 机电一体化系统的基本构成
1.2.1机电一体化系统的构成及其要素 1.2.2机电一体化系统构成要素的联接
2020/4/12
机电系统设计
13
1.2.1机电一体化系统的构成及其要素
★ 机电一体化系统主要解决的问题
物质流、能量流和信息流（所谓工业三大要素） 的问题，其主要功能是对物质、能量和信息的变换 （处理）、传递（移动、传输）、存储（保持、积 蓄和记录）。
☆机电一体化系统
具有机电一体化技术的一种新型的机电系统。应用机 电一体化技术的机械产品就称为机电一体化产品。
机
汽车
电
一
机器人
体
化
各类家电
产 品
数控机床
2020/4/12
机电系统设计
10
1.1 机电一体化系统涵义
☆机电一体化系统
从系统的观点看，机电一体化系统体现整体性，
是一个由相互区别、相互作用的机械、电子部分有机地
121机电一体化系统的构成及其要素2017522机电系统设计15121机电一体化系统的构成及其要素机电一体化控制系统组成框图2017522机电系统设计16121机电一体化系统的构成及其要素机电一体化系统要素构成机电一体化系统五大部分机械本体动力与驱动执行机构传感测试控制及信息处理2017522机电系统设计17121机电一体化系统的构成及其要素人体构成要素人体要素对应功能以人为参照物2017522机电系统设计18121机电一体化系统的构成及其要素机电一体化系统构成要素与人体构成要素的对应关系机电一体化系统要素功能人体要素控制器计算机等控制信息存储处理传送头脑传感器检测信息收集与变换感官执行部件驱动操作四肢动力源提供能力能量内脏机械本体支持与连接躯干2017522机电系统设计19121机电一体化系统的构成及其要素2017522机电系统设计206
机电系统设计课程设计
课程设计课程名称：机电系统设计课程设计学院：机械学院专业：机械设计制造及其自动化姓名：李加华学号：**********年级：机电094 任课教师：蔡家斌2012年 12 月 30日贵州大学本科课程设计诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的课程论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。
课程论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
特此声明。
论文（设计）作者签名：日期：贵州大学本科课程设计任务书目录摘要 (7)第一章绪论 (8)第二章总体方案的确定 (9)2.1、课程设计的任务 (9)2.2 X—Y十字工作台的设置的总体方案的确定 (9)2.2.1、系统运动方式和伺服系统 (9)2.2.2、控制系统 (9)2.2.3、X-Y工作台的传动方式 (9)2.2.4、机械系统的设计 (10)第三章机械结构设计 (11)3.1 X-Y工作台的结构简图 (11)3.1.1 工作台草图的设计 (11)3.1.2 机械系统的机械结构草图及简图 (11)3.1.3 开环控制系统 (14)3.2 步进电机系统 (15)3.2.1 步进电机的工作原理及特点 (15)第四章电路控制设计 (17)4.1 驱动电路的设计 (17)4.2 控制电路面板线路的设计 (18)4.2.1 电路的接线分析 (18)4.2.2控制电路简图 (18)4.2.3 电气接线简图 (19)4.3 操作控制面板 (19)第五章程序 (21)第六章心得体会 (28)机电系统设计课程设计摘要当今世界电子技术迅速发展，微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用，对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。
一个较完善的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。
机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。
机电一体化课程设计指导书
机电一体化系统设计课程设计指导书邓春岩编著UESTC 机电工程学院第一章绪论1.1 机电一体化课程设计的目的机电一体和课程设计是一个重要的实践教学环节。
学生需综合运用所学的机械、电子、计算机和自动控制等方面的知识，独立进行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的分析、拟定和比较的方法。
2）对机械系统进行设计，掌握典型传动机构和导向机构等工作原理、设计计算方法和选用方法。
3）掌握控制用电机的工作原理，能够对控制用电机、驱动器进行计算与选用。
4）对控制系统进行设计，掌握典型硬件电路的设计方法和控制软件的设计思路。
5）根据系统的要求，掌握常用传感器的工作原理和选用方法。
6）培养学生独立分析问题、解决问题的能力，学习并初步建立“系统设计”的思想。
7）训练学生应用手册和标准、查阅文献资料及撰写科技论文的能力。
1.2 课程设计的内容与要求课程设计的内容应是典型的机电一体化系统或产品，如数控机床、工业机器人、三坐标测量仪、自动检测仪、全自动洗衣机、电子秤、自动售货机、家用智能装置等。
设计的内容需包扩：机械系统的设计；执行元件的计算与选择；计算机控制系统的选择、电路的设计和软件的设计；传感检测的选择与电路的设计等，根据专业性质的差异，可以适当调整相应部分设计工作量。
本次设计任务是CNC二维工作台的设计，主要包括：机械系统的设计与计算、控制电机的计算与选择、驱动器的选择与接线图的设计。
1.3 课程设计的原始数据试设计一个用于在水平面内（XOY平面）进行切割的CNC二维工作平台。
切割刀位于Y方向工作台上面，其受力点（X、Y方向的轴向载荷）到Y方向丝杠轴心线的距离为100mm。
其它参数见下表：表1.1 大题目及其参数项目名称大题编号一二三四五六备注行程 mm 500³500500³400500³300400³400400³300300³300X*Y方向的行程X丝杠转速n1200 150 120 80 50 50 单位： r/minY丝杠转速n2200 150 120 80 50 50 单位： r/min理论定位精度δ30 25 20 15 10 5 单位：μm表1.2 小题目（方案）及其参数方案项目名称方案编号ⅠⅡⅢⅣV VIX方向轴向载荷(N)F15000 4500 4000 3500 2000 1200Y方向轴向载荷(N)F24000 3500 3000 2500 1500 1000X方向工作台滑板及组件重量(N) 1000 900 800 700 600 400Y方向工作台滑板及组件重量(N) 600 500 400 400 300 200表1.3 控制实现的轨迹方案项目名称方案编号１２３４二维平台编程控制的轨迹ＮＳＣＬ注：CNC二维工作平台设计题目共五个大题目，每个大题目下面又有三个小题目（即方案）。
机电一体化系统课程设计免费范文
机电一体化系统课程设计一、概述机电一体化系统是指将机械、电子、控制等多学科有机地结合起来，形成一个具有机械、电气、电子等功能部分的新型产品或系统。
随着科学技术的不断发展，机电一体化系统在工业、交通、农业等领域的应用日益广泛。
为了培养学生的综合能力和实际操作能力，机电一体化系统课程设计成为一门重要课程。
本篇文章将介绍一篇免费的机电一体化系统课程设计范文，旨在帮助同学们更好地理解该课程的设计要求和实际操作过程。
二、课程设计内容1. 课程设计主题：基于PLC的自动化控制系统设计2. 设计要求：a. 选择一个具体的工业生产场景，例如流水线生产、自动包装、自动搬运等；b. 设计一个基于PLC的自动化控制系统，实现对该生产场景的自动控制和监测；c. 设计系统的硬件配置和接线图，包括传感器、执行器、PLC等设备的选型和连接方式；d. 编写PLC控制程序，实现对生产场景的自动化控制；e. 设计人机界面，实现对系统的监控和操作；f. 编写课程设计报告，包括设计思路、系统配置、程序代码等内容。
三、课程设计步骤1. 选择工业生产场景根据实际情况，选择一个具体的工业生产场景作为课程设计的基础，例如流水线生产。
2. 系统需求分析分析所选生产场景的具体要求，包括自动控制的功能需求、安全性要求、生产效率要求等。
3. 硬件配置和接线图设计根据系统需求，选择合适的传感器、执行器和PLC等硬件设备，并设计它们之间的连接方式。
4. PLC控制程序设计根据系统需求，编写PLC控制程序，实现对生产场景的自动化控制。
5. 人机界面设计设计一个直观简洁的人机界面，实现对系统的监控和操作。
6. 系统调试和实验验证将硬件设备和控制程序进行组装和调试，验证系统在实际场景中的性能和稳定性。
7. 课程设计报告撰写撰写课程设计报告，包括系统设计思路、硬件配置、程序代码、系统调试结果等内容。
四、课程设计范文（此处省略具体的课程设计范文，仅列出课程设计内容的大纲）1. 课程设计主题：基于PLC的自动化控制系统设计2. 设计要求：a. 选择流水线生产场景；b. 设计一个基于PLC的自动化控制系统，实现对流水线的自动控制和监测；c. 设计系统的硬件配置和接线图，包括传感器、执行器、PLC等设备的选型和连接方式；d. 编写PLC控制程序，实现对流水线的自动化控制；e. 设计人机界面，实现对系统的监控和操作；f. 编写课程设计报告，包括设计思路、系统配置、程序代码等内容。
机电课程教案设计模板
课程名称：机电一体化技术课时：2课时教学对象：机械工程相关专业学生教学目标：1. 知识目标：（1）了解机电一体化的基本概念和发展趋势。
（2）掌握机电一体化系统的基本组成和特点。
（3）熟悉常用机电一体化设备的原理和应用。
2. 能力目标：（1）培养学生分析、设计和实施机电一体化系统的能力。
（2）提高学生的动手实践能力和创新意识。
3. 情感目标：（1）激发学生对机电一体化技术的兴趣和热情。
（2）培养学生严谨的科学态度和团队合作精神。
教学内容：1. 机电一体化的基本概念和发展趋势2. 机电一体化系统的基本组成和特点3. 常用机电一体化设备的原理和应用教学过程：一、导入新课1. 引导学生回顾上一节课的内容，提出与本节课相关的问题。
2. 提出本节课的学习目标和任务。
二、讲授新课1. 机电一体化的基本概念和发展趋势（1）介绍机电一体化的定义和发展历程。
（2）分析机电一体化技术的发展趋势。
2. 机电一体化系统的基本组成和特点（1）讲解机电一体化系统的基本组成，如传感器、执行器、控制器等。
（2）分析机电一体化系统的特点，如智能化、集成化、模块化等。
3. 常用机电一体化设备的原理和应用（1）介绍常见的机电一体化设备，如数控机床、机器人、自动化生产线等。
（2）讲解各类设备的原理和应用。
三、案例分析1. 选择典型的机电一体化系统案例，分析其设计原理和实施过程。
2. 引导学生讨论和分析案例中的关键技术问题。
四、实践环节1. 学生分组进行机电一体化系统的设计，要求学生运用所学知识解决实际问题。
2. 教师巡回指导，解答学生提出的问题。
五、课堂小结1. 回顾本节课所学内容，强调重点和难点。
2. 提出课后作业，巩固所学知识。
教学评价：1. 课堂表现：观察学生在课堂上的学习态度、参与度和互动情况。
2. 作业完成情况：检查学生课后作业的质量，了解学生对知识的掌握程度。
3. 实践环节：评估学生在实践环节中的动手能力、创新意识和团队合作精神。
机电一体化系统设计--课程设计说明书--模版
所用的设备有：CA6140、立式铣床、摇臂钻床、清洗机、检验台、外圆磨床。
4.2
传感器的选择等
零件规定孔在轴线64mm圆周上，左边孔距离轴线，右边孔距离轴线，已知孔位置主要由夹具体定位误差、夹具体与钻模板的配合误差、钻模板以及夹具体的制造误差组成。经计算误差不超过允许误差。
4.3
零件规定孔在轴线64mm圆周上，左边孔距离轴线，右边孔距离轴线，已知孔位置主要由夹具体定位误差、夹具体与钻模板的配合误差、钻模板以及夹具体的制造误差组成。经计算误差不超过允许误差。
任务分配
总体方案设计：XXX XXX
传动系统设计：XXX XXX
动力电机系统设计：XXX
控制电路设计：XXX
软件编程：XXX
电力供电系统：XXX
附上整体效果图【图片】
千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行
……
……
这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练。
最后，我要衷心的感谢……
附录
结构图纸（A4时放在此附录中，其他均单独打印）
附录
硬件电路图（Leabharlann 接线图）附录软件控制程序
参考文献
[1]《金属机械加工工艺人员手册》修订组修订。《金属机械加工工艺人员手册》。上海科学技术出版社，1996
[2]成大先主编。《机械设计手册》1～5卷。化学工业出版社2000
[7]徐灏主编，机械设计手册，第一卷。机械工业出版社
改成自己的参考文献
千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。“结论”以前的所有正文内容都要编写在此行之前。
课程设计心得
机电课程教案模板范文
课时安排：2课时教学对象：机电一体化专业学生教学目标：1. 知识目标：（1）使学生掌握机电一体化的基本概念、发展历程和未来趋势。
（2）了解机电一体化系统的主要组成部分及工作原理。
（3）掌握常用机电一体化产品的设计方法和应用。
2. 能力目标：（1）培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。
（2）提高学生的动手实践能力和创新意识。
3. 情感目标：（1）激发学生对机电一体化专业的兴趣，树立专业自豪感。
（2）培养学生严谨、求实的科学态度。
教学重点：1. 机电一体化的基本概念和发展历程。
2. 机电一体化系统的主要组成部分及工作原理。
3. 常用机电一体化产品的设计方法和应用。
教学难点：1. 机电一体化系统各组成部分之间的协调与配合。
2. 常用机电一体化产品的设计创新。
教学准备：1. 多媒体课件、实物模型或图片。
2. 机电一体化相关教材、参考资料。
一、导入1. 结合生活实例，引导学生了解机电一体化技术在我们日常生活中的应用，激发学生的学习兴趣。
2. 介绍机电一体化专业的就业前景和发展趋势，让学生明确学习目标。
二、讲授新课1. 机电一体化的基本概念、发展历程和未来趋势。
- 介绍机电一体化的定义、起源和发展历程。
- 分析机电一体化技术的发展趋势和市场需求。
2. 机电一体化系统的主要组成部分及工作原理。
- 介绍机电一体化系统的组成，如机械系统、控制系统、传感系统等。
- 阐述各组成部分的工作原理和相互关系。
3. 常用机电一体化产品的设计方法和应用。
- 以具体实例分析常用机电一体化产品的设计方法，如数控机床、机器人等。
- 介绍机电一体化产品的应用领域和市场需求。
三、课堂练习1. 分组讨论：分析机电一体化系统各组成部分之间的协调与配合。
2. 学生演示：展示自己设计的机电一体化产品，并讲解设计思路。
四、总结与拓展1. 总结本节课所学内容，强调机电一体化技术的重要性和应用前景。
2. 拓展课外阅读，引导学生关注机电一体化领域的最新动态和发展趋势。
机电一体化课程设计方案
第一章绪论课程设计是《机电一体化系统设计》课程的重要实践环节，其目的是使学生能在传统的机电产品更新换代和新的机电一体化产品研制开发领域掌握必要的实验技能，目的在于培养学员对机电一体化产品的设计能力，另外还包括：1）通过课程设计，理解机电一体化系统设计的基本知识。
2）掌握元部件的正确选择方法和特性参数的实验方法。
机电一体化系统的硬件一般由机械主体部分、传感器、信息处理、计算机及电路部分和执行元件等构成，其设计内容和设计方法基本上可归纳为以下几个方面：1）采用微型计算机＜包括单片机）进行数据采集、处理和控制主要考虑计算机的选择或单片机构成电路的选用、接口电路、软件编制。
2）选用驱动控制电路，对执行机构进行控制主要考虑电动机的选择及驱动力矩的计算及控制电动机电路的设计。
3）精密执行机构的设计主要考虑数控机床工作台传动装置的设计问题。
要弄清机构或机械执行的主要功能＜如传递运动、动力、位置控制、微调、精密定位或高速运转等），进行力＜力矩）、负载转矩、惯性＜转动惯量）、加＜减）速控制和误差计算。
提出装配图和零件加工图。
提出电动机和计算机控制要求。
4）采用传感器进行反馈控制或作为测量敏感部位。
5）学会使用手册和图表资料。
本次课程设计是设计回转体数控测量装置，通过此次课程设计，学员应具有机电一体化系统设计的初步能力，初步建立了正确的设计思想，学会运用手册、标准、规范等资料，培养了分析问题和解决实际问题的能力。
第二章回转体数控测量装置总体方案分析回转体数控测量装置是一种测量回转体外形轮廓的机电一体化系统，其基本工作原理利用检测光幕传感器检测位于其中的回转体。
回转体一般是柱形工件，由卡盘夹紧并由电机驱动经减速器使其旋转，对于较长的工件，还要求有尾架，并在尾架上安装顶尖，支顶较长的工件。
检测光幕传感器在回转轴方向<Z 向）可以来回移动，能对回转体每个截面的轮廓进行测量。
此次任务给定的参数如下：行程范围向可正反转连续回转运动分辨率0.01mm C 向优于0.1°Z 向最大移动速度C 向最大选择速度被检测工件最大尺寸< 材料为钢）外形尺寸< 参考）Z 向350mm CZ 向由于2200mm/min130r/min0 50mm x 350mm700mm x 400mm x 320mm2.1回转体数控测量装置总体方案确定回转体数控测量装置总体方案的确定包括系统运动方式的确定、伺服系统的选择、执行机构及传动方式的确定、计算机系统的选择等。
机电课程教案设计模板范文
课时：2课时教学目标：1. 理解机电一体化系统的基本概念和组成。
2. 掌握机电一体化系统的设计流程和关键要素。
3. 能够运用所学知识分析和设计简单的机电一体化系统。
4. 培养学生的创新思维和团队协作能力。
教学重点：1. 机电一体化系统的组成和功能。
2. 机电一体化系统的设计流程。
3. 机电一体化系统的关键要素分析。
教学难点：1. 机电一体化系统的综合分析与设计。
2. 关键技术的选择与优化。
教学准备：1. 教学课件：包括机电一体化系统基本概念、组成、设计流程、关键要素等内容。
2. 教学案例：选择具有代表性的机电一体化系统案例进行分析。
3. 实验设备：模拟机电一体化系统的实验设备。
教学过程：第一课时一、导入1. 引入机电一体化系统的概念，介绍其在现代工业中的应用。
2. 提出本节课的学习目标，让学生明确学习重点。
二、讲授新课1. 机电一体化系统的基本概念和组成- 介绍机电一体化系统的定义、特点和应用领域。
- 讲解机电一体化系统的组成要素，包括机械本体、动力部分、传感检测部分、执行机构、驱动部分和控制及信息处理等。
2. 机电一体化系统的设计流程- 介绍机电一体化系统的设计流程，包括需求分析、方案设计、样机试制和测试验证等阶段。
3. 机电一体化系统的关键要素分析- 讲解机电一体化系统的关键要素，如精度、速度、可靠性、可维护性等。
三、案例分析1. 选取具有代表性的机电一体化系统案例进行分析。
2. 引导学生从设计流程、关键要素等方面对案例进行深入剖析。
四、课堂练习1. 布置课堂练习，要求学生根据所学知识设计一个简单的机电一体化系统。
2. 学生分组讨论，共同完成设计任务。
第二课时一、复习导入1. 回顾上节课所学内容，检查学生对机电一体化系统的理解程度。
2. 提出本节课的学习目标，让学生明确学习重点。
二、课堂练习1. 学生展示课堂练习成果，教师点评并指导。
2. 学生针对练习中出现的问题进行讨论和改进。
三、总结与拓展1. 总结本节课所学内容，强调机电一体化系统的设计要点。
机电课程教案设计模板范文
课程名称：机电一体化技术授课班级：XX级XX班授课教师：XX授课时间：2课时教学目标：1. 知识目标：- 了解机电一体化技术的概念和发展历程。
- 掌握机电一体化系统的基本组成和关键技术。
- 熟悉机电一体化技术的应用领域。
2. 能力目标：- 能够分析和设计简单的机电一体化系统。
- 能够运用所学知识解决实际问题。
3. 情感目标：- 培养学生对机电一体化技术的兴趣和热情。
- 增强学生的创新意识和团队协作能力。
教学内容：1. 机电一体化技术概述2. 机电一体化系统的组成3. 机电一体化关键技术4. 机电一体化技术应用实例教学过程：一、导入1. 引入机电一体化技术的概念和发展历程，激发学生的学习兴趣。
2. 提出本节课的学习目标，让学生明确学习重点。
二、讲授新课1. 机电一体化技术概述- 介绍机电一体化技术的定义、特点和发展历程。
- 分析机电一体化技术在现代工业中的应用。
2. 机电一体化系统的组成- 讲解机电一体化系统的基本组成和功能。
- 举例说明各组成部分在系统中的作用。
3. 机电一体化关键技术- 介绍六大共性关键技术：精密机械技术、伺服传动技术、检测传感技术、信息处理技术、自动控制技术、系统总体技术。
- 分析这些技术在机电一体化系统中的应用。
4. 机电一体化技术应用实例- 展示机电一体化技术在工业、农业、医疗等领域的应用实例。
- 分析实例中机电一体化技术的应用原理和优势。
三、课堂练习1. 学生分组讨论，分析机电一体化技术在某一领域的应用前景。
2. 每组选派代表进行汇报，教师点评。
四、总结与作业1. 总结本节课所学内容，强调机电一体化技术的应用价值。
2. 布置作业：阅读相关资料，了解机电一体化技术在某一领域的最新进展。
教学反思：本节课通过理论讲解、实例分析、课堂练习等多种教学手段，使学生掌握了机电一体化技术的基本知识。
在教学过程中，注重培养学生的创新意识和团队协作能力。
在今后的教学中，将进一步优化教学内容和方法，提高教学质量。
机电一体化系统设计课程设计范本
江西机电职业技术学院毕业设计设计课题___________________________ 系部___________________________ 专业___________________________ 班级___________________________ 姓名___________________________ 学号___________________________ 指导老师___________________________ 任务书发给日期______________________ 预定完成日期________________________课程设计完成的技术文件1.课题的目的和意义 (1)2.课题任务的控制要求 (2)3.PLC外部硬件连接图 (2)4.输入输出点地址分配 (4)5.梯形图程序 (5)5.1符号表 (5)5.2梯形图 (6)6.指令语句表 (12)7.模拟调试的过程和出现问题的分析 (16)7.1系统调试及解决的问题 (16)7.2结果分析 (16)8.调试程序所用的试验设备 (17)9.设计体会 (20)10. 参考文献 (21)自动售货机的模拟控制1.课题的目的和意义PLC的发展与计算机技术、半导体技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展息息相关，这些高新技术的发展推动了PLC的发展，而PLC 得发展又对这些高新技术提出了更高更新的要求，促进了他们的发展。
本次设计就在于结合PLC的种种优点联系实际情况来弥补原有系统的不足，利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性，保证了自动售货机能够长期稳定的运行。
自动售货机能够充分补充人力资源的不足，适应消费环境和消费模式的变化，可以更省力，运营时需要的资本少、面积小，有吸引人们购买好奇心的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。
很多城市的公共场所里面都放置有自动售货机。
出售的商品五花八门,从饮料、零食、香烟、糖果、方便面、照相机等。
机电系统设计课程设计
SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ《机电系统设计》课程设计说明书课题：CA6140卧式车床经济型数控化改造学院：农业工程与食品科学学院专业：农业机械化及其自动化学生姓名：李彬学号：1111034146指导教师：程卫东2015年1月摘要由于目前国内的数控机床数量需求量大，达到300万台之巨，要进行全部翻新在时间，物质上尚不具有足够的条件，为了达到的条件，为达到较高精度，实现较好的经济性，对普通车床实行数控开环改造。
本次设计着重对CA6140普通车床的纵横向进给系统改造，并对纵横向进给伺服系统齿轮箱进行改造。
本次设计作了下面的一些工作：1、机械部分采用了一级齿轮传动，以BF型步进电动机作为驱动源，以CBM/CDM 滚珠丝杠作为重要元件，以便更好的实行软件控制；2、数控部分采用MCS-51中的8031作为主控芯片建立一套单片机应用系统。
扩展I/O接口用8155芯片及外存储器，采用地址锁存和译码器。
关键词：数控机床改造单片机滚珠丝杠BF型步进电机目录1．绪论 (3)2．总体方案确定 (5)2.1车床改造方案的选择 (5)2.1.1设计系统的选择 (5)2.1.2系统运用方式的确定 (5)2.1.3伺服系统的选择 (5)2.2车床改造方案的确定 (6)3.微机控制部分 (7)3.1总体设计 (7)3.2主控制器 (7)3.2.1主控器的选择 (7)3.2.28031对片外存储器的选择 (8)3.2.3 8031并行I/O口扩展 (8)4.电路原理图设计 (9)4.1关于各线路元件之间线路连接 (9)4.2. 关于电路原理图的一些说明 (10)结论 (13)致谢 (13)参考文献 (14)1．绪论数控机床改造在国外以发展成一个新兴的工业部门。
早在60年代已经开始迅速发展，并有专门企业经营这门业务，其发展的原因是多方面的。
首先是技术的原因，过去20年里，金属切削的基本原理变化不大，但社会的生产力的巨大发展，要求制造技术向自动化和精密化前进。
机电一体化系统设计课程设计指导书教学配套课件尹志强王玉林第一章绪论
选题：
1）数控车床进给传动机构及数控系统设计； 2）数控车床自动回转刀架机械结构及控制装
置设计； 3）X-Y数控工作台机电系统设计； 4）普通铣床数控化改造设计； 5）波轮式全自动洗衣机机电系统设计。
设计内容由机械系统、控制系统和设计说 明书三部分组成。具体工作量要求为：
1．机械系统设计 2. 控制系统设计 3．设计说明书
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。
第二节 课程设计的内容与工作量要求
课程设计的对象应是典型的机电一体化
系统（产品），如微机数控机床、工业机器
人、三坐标测量机、自动检测仪、全自动洗衣
机、电子秤、自动售货机、家用智能装置等。
根据设计时间和难易程度的不同，可安排以下
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。
第一章 绪论
第一节 机电一体化系统课程设计的目的 第二节 课程设计的内容与工作量要求 第三节 课程设计的时间分配建议 第四节 课程设计的成绩评定
第一节 机电一体化系统课程设计的目的
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．机械系统设计（装配图：A0图1张或A1 图2张；零件图：选2～3个零件）
1) 数控车床纵、横向进给传动机构装配图各1张（A1图2张）； 2）数控车床自动回转刀架机械结构装配图1张（A0图1张）； 3）X-Y数控工作台机械结构装配图（A0图1张，只要求剖视一个
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录第1章绪论 (1)1.1机械手概述 (1)1.2机械手的设计目的 (3)1.3机械手的设计内容 (4)1.4机械手的分类及其在生产中的应用 (5)1.5机械手的应用意义 (8)1.6机械手的技术发展方向 (9)致谢参考文献附录第1章绪论1.1机械手的概述机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。
手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。
运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。
运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。
为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。
自由度是机械手设计的关键参数。
自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。
一般专用机械手有2～3个自由度。
控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。
同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。
控制系统的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。
机械手通常常机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。
有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。
机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力，改善热、累等劳动条件。
机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成；电气方面有交流电机、变频器、传感器、等电子器件组成。
该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、检测技术等，是机电一体化的典型代表仪器之一。
机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。
在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。
随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见。
同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。
工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。
工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。
尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。
在我国，近几年来也有较快的发展，并取得一定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。
专用机械手经过几十年的发展，如今已进入以通用机械手为标志的时代。
由于通用机械手的应用和发展，进而促进了智能机器人的研制。
智能机器人涉及的知识内容，不仅包括一般的机械、液压、气动等基础知识，而且还应用一些电子技术、电视技术、通讯技术、计算技术、无线电控制、仿生学和假肢工艺等，因此它是一项综合性较强的新技术。
目前国内外对发展这一新技术都很重视，几十年来，这项技术的研究和发展一直比较活跃，设计在不断地修改，品种在不断地增加，应用领域也在不断地扩大。
早在40年代，随着原子能工业的发展，已出现了模拟关节式的第一代机械手。
50～60年代即制成了传送和装卸工件的通用机械手和数控示教再现型机械手。
这种机械手也称第二代机械手。
如尤尼曼特(Unimate)机械手即属于这种类型。
60～70年代，又相继把通用机械手用于汽车车身的点焊和冲压生产自动线上，亦即是第二代机械手这一新技术进入了应用阶段。
80-90年代，装配机械手处于鼎盛时期，尤其是日本。
90年代机械手在特殊用途上有较大的发展，除了在工业上广泛应用外，农、林、矿业、航天、海洋、文娱、体育、医疗、服务业、军事领域上有较大的应用。
90年代以后，随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速发展，机械手技术也得到飞速的多元化发展。
总之，目前机械手的主要经历分为三代：第一代机械手主要是靠人工进行控制，控制方式为开环式，没有识别能力；改进的方向主要是将低成本和提高精度；第二代机械手设有电子计算机控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。
研究安装各种传感器，把接收到的信息反馈，使机械手具有感觉机能；第三代机械手能独立完成工作过程中的任务。
它与电子计算机和电视设备保持联系，并逐步发展成为柔性系统FMS(Flexible Manufacturing System)和柔性制造单元FMC(Flexible Manufacturing Cell)中重要一环。
工业机械手设计是机械制造、机械设计和机械电子工程等专业的一个重要教学环节，是学完技术基础课及有关专业课以后的一次专业课程内容得综合设计。
通过设计提高学生的机械分析与综合能力、机械结构设计的能力、机电液一体化系统设计的能力，掌握实现生产过程自动化的设计方法。
通过这一环节要求达到：（1）通过设计，把握有关课程（机构分析与综合、机械原理、机械设计、液压与气压传动技术、自动控制理论、测试技术、数控技术、微型计算机原理及应用、自动化机械设计等）中所获得的理论知识在实际中综合地加以运用，是这些知识得到巩固和发展，并使理论知识和生产密切的结合起来。
因此，工业机械手的设计是有关专业基础课和专业课以后的综合性的专业课程设计。
（2）工业机械手设计是机械设计及制造专业和机械电子工程专业的学生一次比较完整的机电一体化的整机设计。
通过设计，培养学生独立的机械整机设计能力，树立正确的设计思路，掌握机电一体化机械产品设计的基本方法和步骤，为自动化机械设计打下良好的基础。
（3）通过设计，使学生能熟练地应用有关参考资料、计算图表、手册、图册及规范，熟悉有关国家标准和部分标准，以完成一个工业技术人员在机械整机设计方面所必须具备的基本技能训练。
（4）由于机械手设计工作量比较大，为使学生在短时间内得到完整训练，同学以小组为单位，分工合作共同完成此次机械手设计任务，这样既节省了时间，有解决了量大，时间紧的矛盾，同时最大限度的培养了学生分工协作完成大型设计的能力。
1.3.1机械手的方案论证根据国内外同类产品现状，设计课题方案。
1.3.2机械手的总体设计在方案论证的基础上进行机械手的总体设计，并绘制总体布局图。
1.3.3驱动系统的设计根据机械手的特点，选用舍党的驱动方式，根据总体设计要求进行电机选型。
进行电机选型相关计算。
进行驱动系统零部件的选型和设计。
绘制驱动系统布局图。
1.3.4控制系统的设计确定机械手的控制方式并进行控制系统的控制与编程。
绘制控制系统布局图。
1.3.5传感与测试系统的设计进行控制与驱动系统的传感与测试系统的设计。
1.3.6机械本体设计进行机械本体零部件设计，绘制总体和零件图。
1.4机械手的分类及其在生产中的应用1.4.1机械手的分类（1）油田钻柱操作机械手本产品由山东科技大学研发而成，主要用于钻井时的钻杆、钻铤等的装、卸工作。
操作机械手设计有两个，一个坐落在一层台井口旁边2米左右处，简称为下手；一个坐落在二层台上的中心台上，简称为上手。
下手的腰部回转角度≥120°，最大伸缩距离为5.7米，有5个运动关节，在手臂做伸缩运动时，手部保持水平平动。
上手的腰部回转角度为310 °，最大伸缩距离≥2800mm，上手有9个运动关节，手臂做伸缩运动时，手部保持水平平动。
机械手采用手动比例阀控制下的液压控制方式。
机械手可以完成的操作对象参数为：①钻柱高30 m；②钻杆重量为：40 Kg/m，总重1200 Kg；③钻铤（七英寸直径）重量为：180 Kg /m，总重5400 Kg。
（2）硬臂式助力机械手硬臂式助力机械手与气动平衡吊和软索式助力机械手一样都具有全行程“漂浮”功能，区别是在有扭矩产生的情况下无法使用气动平衡吊或是软索式助力机械手，而必须选用硬臂式助力机械手。
比如在工件重心远离臂悬挂点，或是工件需要翻转或倾斜情况下，必须选用硬臂式助力机械手，还有在厂房高度有限情况下，可以选用硬臂式助力机械手。
硬臂式助力机械手可以实现提升最大500Kg的工件，半径最大可以达到3000mm，提升高度最大2500mm。
根据起吊工件重量不同，应选择符合最大工件重量的最小型号的机器，如果我们用最大负载200Kg的机械手来搬运30Kg的工件，那么操作性能肯定不好，感觉很笨重。
配有储气罐，可在断气情况下继续使用一个循环，同时会报警，提醒操作者，在气压下降到一定程度，启动自锁功能，防止工件下降。
并设有安全系统，在搬运过程中或是工件没有被放置在安全表面时，操作者不能释放工件。
上海永乾制造的助力机械手（含硬臂式、软索式）还可以在用户现场气压不足的情况下，增加增压泵，可以使设备运行更加平稳。
配合各种非标夹具，硬臂式助力机械手可以实现起吊各种形状的工件。
安装形式可以是地面固定、悬挂固定或是导轨移动。
（3）软索式机械手软索式机械手的功能与气动平衡吊类似，具有全行程的“漂浮”功能，但是提升位移比气动平衡吊要小，最大只有3000mm，而且最大负载只有450Kg。
配有储气罐，可在断气情况下继续使用一个循环，同时会报警，提醒操作者。
配合各种非标夹具，软索式助力机械手可以实现起吊各种形状的工件。
安装形式可以固定地面或悬挂固定使用，不能使用导轨式。
（4）T型助力机械手区别于硬臂式助力机械手的是T型助力机械手没有双关节机械臂，它的前后左右位移靠导轨来实现。
由于T型助力机械手没有机械臂，因而它比硬臂式显得小巧，更适合于操作空间狭小的场合。
T型助力机械手的最大负载要比硬臂式小，只有200Kg，但提升高度可以根据客户要求设计，而且搬运范围要比硬臂式大的多。
配有储气罐，可在断气情况下继续使用一个循环，同时会报警，提醒操作者，在气压下降到一定程度，启动自锁功能，防止工件下降。
并设有安全系统，在搬运过程中或是工件没有被放置在安全表面时，操作者不能释放工件。
配合各种非标夹具，硬臂式助力机械手可以实现起吊各种形状的工件。
安装形式为导轨移动。
1.4.2机械手在生产中的应用在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。
在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的。
专用机床是大批量生产自动化的有效办法，程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效解决多品种小批量生产自动化的重要办法。
但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化。
据资料介绍，美国生产的全部工业零件中，有75％是小批量生产；金属加工生产批量中有四分之三在50件以下，零件真正在机床上加工的时间仅占零件生产时间的5％。