机电一体化系统设计第二版课程设计
机电一体化系统设计课程设计
河北工程大学机电一体化系统设计课程设计目录摘要 (2)一、设计任务 (2)二、总体方案的确定 (3)三、机械系统的改造设计方案 (3)1、主传动系统的改造方案 (3)2、安装电动卡盘 (4)3、换装自动回转刀架 (4)4、螺纹编码器的安装方案 (4)5、进给系统的改造与设计方案 (4)四、进给传动部件的计算与选型 (5)1、脉冲当量的确定 (5)2、切削力的计算 (5)3、滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (5)4、同步带减速箱的设计 (7)5、步进电动机的计算与选型 (10)6、同步带传递功率的校核 (14)五、绘制进给传动机构的装配图 (14)六、控制系统硬件电路设计 (15)七、步进电动机驱动电源的选用 (16)八、控制系统的部分软件设计 (17)1、存储器与I/O芯片地址分配 (17)2、控制系统的监控管理程序 (17)3、8255芯片初始化子程序 (18)4、8279芯片初始化子程序 (18)5、8279控制LED显示子程序 (19)6、8279管理键盘子程序 (21)7、D/A电路输出模拟电压程序 (21)8、步进电动机的运动控制程序 (22)9、电动刀架的转位控制程序 (22)10、主轴、卡盘与切削液泵的控制程序 (22)参考文献 (23)第 1 页共23 页河北工程大学机电一体化系统设计课程设计第 2 页 共 23 页摘要：卧式车床（如C616/C6132、C618/C6136、C620/C6140、C630等）是金属切削加工 最常用的一类机床。
当工件随主轴回转时，通过刀架的纵向和横向移动，能加工出内外圆柱面，圆锥面，端面，螺纹面等，借助成形刀具，还能加工各种成形回转表面。
卧式车床刀架的纵向和横向进给运动，是有主轴回转运动经挂轮传递而来，通过进给箱变速后，由光杠或丝杠带动溜板箱，床鞍以及中滑板产生移动。
进给参数依靠手工调整，改变参数时需要停车。
刀架的纵向进给和横向进给不能联动，切削次序需要人工控制。
《机电一体化技术基础(第2版)》电子教案 课题七
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学习任务一 了解并熟悉数控机床
• 数控技术的智能化内容包括在数控系统中的各个方面： 主要涉及例 如自适应控制， 工艺参数自动生成； 前馈控制， 电动机参数的自适 应运算， 自动识别负载自动选定模型， 自整定； 智能化的自动编程 ， 智能化的人机界面； 智能诊断， 智能监控等方面。
输出设备、驱动装置、检测装置、辅助控制装置、计算机数控装置等 。 • （１） 机床本体
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学习任务一 了解并熟悉数控机床
• 数控机床的机床本体基本上和传统机床类似， 主要由主轴传动装置 、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、 润滑系统、冷却装置等组成。由于数控加工的特点， 数控机床在整 体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面 都已发生了很大的变化， 以适应数控机床的加工要求和充分发挥数 控机床的功能。
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学习任务一 了解并熟悉数控机床
• １９５２ 年， 麻省理工学院（ＭＩＴ） 在一台立式铣床上， 装上了 一套试验性的数控系统， 成功地实现了同时控制三轴的运动。这台 数控机床被大家称为世界上第一台数控机床， 如图７－２ 所示。
• 这台机床是一台试验性机床， 到了１９５４ 年１１ 月， 在派尔逊斯 专利的基础上， 第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司（Ｂ ｅｎｄｉｘ⁃Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎ） 正式生产出来。
。数控技术， 即ＮＣ 技术， 是指用数字化信息（数字量及字符） 发 出指令并实现自动控制的技术。是近代发展起来的一种自动控制技术 。目前， 数控技术已经成为现代制造技术的基础支撑， 数控技术和 数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响 到一个国家的经济发展和综合国力， 关系到一个国家的战略地位。 因此， 世界上各个经济发达国家均采取重大措施来发展自己的数控 技术及其产业。
机电一体化系统设计第二版教学设计
机电一体化系统设计第二版教学设计一、教学内容简介机电一体化系统是机械工程、电子工程、控制工程等多个学科的交叉领域，能够对机械系统进行全面的优化、整合和控制。
本次教学旨在介绍机电一体化系统设计的基本理论和方法，重点涵盖机电传动系统、设计软件应用、试验验证等方面。
二、教学目标与要求教学目标1.理解机电一体化系统设计的基本理论和方法；2.掌握机电传动系统的设计和分析方法；3.熟悉机电设计软件的使用和应用；4.能够独立完成机电系统设计和试验验证。
教学要求1.学生应具备数学、物理、机械等基本学科知识；2.学生应熟悉常见机电传动元件的结构和工作原理；3.学生应具有较强的计算机应用和数据处理能力。
三、教学内容与安排教学内容1.机电传动系统设计基础知识；2.机电设计软件应用；3.设计案例分析；4.实验验证。
教学采用理论讲解、实验演示和案例分析相结合的形式。
第一周1.机电一体化系统的综述和概念；2.机电传动系统设计流程、步骤；3.常用电机、减速器、传动机构的选型和设计。
实验内容：使用机电设计软件进行机械和电气元件的选型和建模。
第二周1.机械系统动力学分析；2.传动系统的强度计算和分析；3.机械系统的结构优化方法。
实验内容：使用机电设计软件进行传动系统的强度计算和分析。
第三周1.机电设计软件的基本操作；2.CAD设计原理和应用；3.国内外常用机电设计软件的比较与应用。
案例分析：对比安装于不同车型的纯电动和混动汽车的功率系统，分析机电一体化系统在汽车电动化中的应用。
第四周1.机械系统设计常规流程和特点；2.机械系统的设计实例；3.机电一体化系统综合设计案例分析。
实验内容：使用机电设计软件进行机械设计实例的建模和优化。
1.机电一体化系统的测试和验证方法；2.机械系统的试验设计；3.机械系统的实验方法和数据处理分析。
实验内容：设计并搭建机电系统实验平台，完成试验验证并对结果进行数据处理和分析。
四、教学评估与反馈为了评估学生的学习效果，将采取以下方式：1.期中考试：占总分30%；2.课堂小测验：占总分20%；3.课程设计：占总分30%；4.实验报告：占总分20%。
机电一体化系统设计教案
类别
理论课（√）；实验课（）
教学பைடு நூலகம்
时数
4学时
教学
目的
及
要求
了解和认知机电一体化（技术）的内涵、定义或解释，研究的主要目的和发展历史和方向；机电一体化系统设计研究的主要方向和应用特点；机电一体化系统设计的基本要素，以及与工业设计基本要素之间的关系；主要构成和功能特征；各基本要素相互联系的核心技术问题——接口技术；机电一体化系统设计的基本流程、方法和评价体系。
课程名称
机电一体化系统设计
授课
年级
专业
班级
（1）机械设计制造及自动化（机电方向）
机电本科2004级01/02/03班（必修考试）
课程类型
必修课（√）选修课（）
考核方式
考试（√）考查（√）
课程教学
总学时数
56学时
学分数
3学分
学时分配
理论课56学时；实践课0学时；
教材名称
机电一体化系统设计
作者
张建民
出版社及
教材名称机电一体化系统设计作者出版社及出版时间高等教育出版社2001出版社及出版时间机械电子系统设计英文版devdasshetty机械工业出版社2004机械工业出版社2004可编辑修改授课教师机电工程系2007学时教学目的要求了解和认知机电一体化技术的内涵定义或解释研究的主要目的和发展历史和方向
四川理工学院教案
相互尊重，人性化组织教学过程是基础。用消化理解的简易易懂语言表述，吸引和增强学生的学习能动性是完成教学任务的最好手段。
讨论作业习题的安排
课外作业：
1题：机电一体化涵义、目的、特征、基本组成要素及可实现哪些功能。
2题：工业三大要素指的是什么？机电一体化三大效果指的是什么？
大二机电一体化课程设计
大二机电一体化课程设计一、教学目标本课程的教学目标旨在通过学习，使学生掌握机电一体化的基本概念、原理和应用，提高学生的理论水平和实践能力。
具体包括以下三个方面：1.知识目标：学生能够理解机电一体化的基本原理，掌握常用的机电一体化设备和系统的组成、工作原理和应用场合。
2.技能目标：学生能够运用所学知识分析和解决实际问题，具备一定的机电一体化设备安装、调试和维护能力。
3.情感态度价值观目标：学生能够认识机电一体化技术在现代工业中的重要地位，培养对机电一体化技术的兴趣和热情，提高学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容教学内容主要包括机电一体化的基本概念、原理和应用，以及常用的机电一体化设备和系统的组成、工作原理和应用场合。
具体包括以下几个方面：1.机电一体化的基本概念和原理：包括机电一体化的定义、发展历程、基本原理和分类。
2.机电一体化设备的组成和应用：包括传感器、执行器、控制器等基本组成部分，以及它们在实际应用中的作用和配合。
3.机电一体化系统的设计和分析方法：包括系统的设计原则、设计步骤和分析方法。
4.常用的机电一体化设备和系统：包括数控机床、机器人、PLC控制系统等设备的组成、工作原理和应用场合。
三、教学方法为了提高教学效果，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体包括以下几种：1.讲授法：通过讲解基本概念、原理和应用，使学生掌握机电一体化的基本知识。
2.案例分析法：通过分析具体的机电一体化设备和系统案例，使学生了解实际应用中的机电一体化技术。
3.实验法：通过实验操作，使学生掌握机电一体化设备的安装、调试和维护方法。
4.讨论法：通过分组讨论，激发学生的思考，培养学生的创新意识和团队合作精神。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，如《机电一体化技术》等。
2.参考书：提供相关的参考书籍，以便学生拓展知识面。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，以丰富教学手段，提高学生的学习兴趣。
机电一体化技术第二版教学设计
机电一体化技术第二版教学设计课程背景机电一体化技术是一种集机械、电子、计算机、控制工程于一体的新兴技术。
随着科技的不断发展，各行各业对机电一体化技术的需求也越来越高。
因此，学习机电一体化技术已成为自动化、电气、机械等相关专业的必修课程。
本课程是机电一体化技术的教学设计，主要通过理论讲解和实践操作相结合的方式，帮助学生更好地掌握机电一体化技术的知识和应用。
教学目标知识目标1.了解机电一体化技术发展的背景和现状。
2.掌握机电一体化技术的基本理论和实践应用。
3.学习机电一体化技术的相关领域知识，如机器人技术、自动化控制等。
能力目标1.能够设计和调试机电一体化系统。
2.能够独立完成机电一体化项目。
教学内容第一章机电一体化技术概述1.1 机电一体化技术的定义和发展历程1.2 机电一体化技术的分类和应用领域1.3 机电一体化技术对现代工业的影响第二章机电一体化系统设计2.1 机电一体化系统组成2.2 机电一体化系统设计流程2.3 机电一体化系统常用元器件的选型和相关参数计算第三章机电一体化系统调试与维护3.1 机电一体化系统调试流程3.2 机电一体化系统故障诊断与维护3.3 机电一体化系统的安全性和可靠性控制第四章机电一体化技术应用案例4.1 工业机器人技术4.2 智能家居系统4.3 自动化生产线教学方法1.理论讲解：利用PPT等多媒体手段进行清晰、生动的讲解。
2.实践操作：对相关器材、元器件进行操作，从而更好地吸收知识。
3.课堂讨论：通过课堂问答和讨论，引导学生对知识进行归纳和总结。
教学评价1.课堂考勤与作业：对于学生的课堂出勤和作业完成情况进行评价。
2.课程考试：对于学生对课程知识的掌握情况进行考核。
考核方式1.平时成绩占比30%（包括出勤、作业、课堂表现等）。
2.期末考试占比70%。
教材参考1.《机电一体化技术》（第二版），高清出版社；2.《机电一体化技术原理及应用》（第三版），清华大学出版社。
《机电一体化系统设计课程设计》设计说明书
《机电一体化系统设计课程设计》设计说明书一、课程设计的目的机电一体化系统设计是一门综合性很强的课程，通过本次课程设计，旨在让我们将所学的机电一体化相关知识进行综合运用，培养我们独立设计和解决实际问题的能力。
具体来说，课程设计的目的包括以下几个方面：1、加深对机电一体化系统概念的理解，掌握系统设计的基本方法和步骤。
2、熟悉机械、电子、控制等多个领域的知识在机电一体化系统中的融合与应用。
3、培养我们的工程实践能力，包括方案设计、图纸绘制、参数计算、器件选型等。
4、提高我们的创新思维和团队协作能力，为今后从事相关工作打下坚实的基础。
二、课程设计的任务和要求本次课程设计的任务是设计一个具有特定功能的机电一体化系统，具体要求如下：1、确定系统的功能和性能指标，包括运动方式、精度要求、速度范围等。
2、进行系统的总体方案设计，包括机械结构、驱动系统、控制系统等的选择和布局。
3、完成机械结构的详细设计，绘制装配图和零件图。
4、选择合适的驱动电机、传感器、控制器等器件，并进行参数计算和选型。
5、设计控制系统的硬件电路和软件程序，实现系统的控制功能。
6、对设计的系统进行性能分析和优化，确保满足设计要求。
三、系统方案设计1、功能需求分析经过对任务要求的仔细研究，确定本次设计的机电一体化系统为一个小型物料搬运机器人。
该机器人能够在规定的工作空间内自主移动，抓取和搬运一定重量的物料，并放置到指定位置。
2、总体方案设计（1）机械结构采用轮式移动平台，通过直流电机驱动轮子实现机器人的移动。
机械手臂采用关节式结构，由三个自由度组成，分别实现手臂的伸缩、升降和旋转，通过舵机进行驱动。
抓取机构采用气动夹爪，通过气缸控制夹爪的开合。
（2）驱动系统移动平台的驱动电机选择直流无刷电机，通过减速器与轮子连接，以提供足够的扭矩和速度。
机械手臂的关节驱动选择舵机，舵机具有控制精度高、响应速度快等优点。
抓取机构的气缸由气泵提供气源，通过电磁阀控制气缸的动作。
机电一体化系统设计(第2版)第二章机械系统部件及其建模
以进给驱动系统为例,系统中各谐振频率的相互关系
位置调节环的谐振频率ω0p 电气驱动部件(速度环)的谐振频率ω0A 机械传动部件第一个谐振频率ω0mech1
机械传动部件第n个谐振频率ω0mechn
40~120rad/s (2~3)ω0p (2~3)ω0A
(2~3)ω0mech(n-1)
6.间隙
间隙将使机械传动系统产生回程误差,影响伺服系统中位置环的稳定性。有间隙时,应减小位置环增益。间隙的主 要形式有齿轮传动的齿侧间隙、丝杠副的传动间隙、轴承的轴向间隙、联轴器的扭转间隙等。
机械传动部件一般可简化为的二阶振动系统,其阻尼比ζ为：
实际应用中一般取0.4≤ζ≤0.8的欠阻尼,既能保证振荡在一定的范围内过渡过程较平稳、过渡过程时间较 短,又具有较高的灵敏度。
4.刚度
刚度为使弹性体产生单位变形量所需的作用力。对于伺服系统的失动量来说,系统刚度越大,失动量越小。对于 伺服系统的稳定性来说,刚度对开环系统的稳定性没有影响,而对闭环系统的稳定性有很大影响,提高刚度可增 加闭环系统的稳定性。 刚度的提高往往伴随着转动惯量、摩擦和成本的增加,在方案设计中要综合考虑。
二、机械传动系统的特性
1.转动惯量 转动惯量大会使机械负载增大、系统响应速度变慢、灵敏度降低、固有频率下降,容易产生谐振。同时,转动惯 量的增大会使电气驱动部件的谐振频率降低,而阻尼增大。
在满足系统刚度的条件下,机电一体化系统机械部分的质量和转动惯量越小越好。 2.摩擦
三类摩擦力与速度的关系 a)黏性摩擦 b)静摩擦与库仑摩擦
二阶系统传递函数框图
第一节 常用机械系统部件数学模型的建立
左图中m1为汽车质量;c为减振器阻尼系数;k1为弹簧刚度;m2为汽 车轮子的质量;k2为轮胎弹性刚度;x1(t)和x2(t)分别为m1和m2的 绝对位移。由此可以得到系统的动力学方程为：
机电一体化系统设计课程设计
机电一体化系统设计课程设计一、课程概述1.1课程背景1.2课程目标1.3课程内容1.4教学方法1.5考核方式二、课程背景2.1机电一体化系统概述2.2机电一体化系统在工业生产中的应用2.3机电一体化系统在日常生活中的应用2.4机电一体化系统的发展趋势三、课程目标3.1了解机电一体化系统的基本概念和原理3.2掌握机电一体化系统的设计方法3.3能够应用机电一体化系统解决实际问题3.4培养学生的团队合作能力和创新能力四、课程内容4.1机电一体化系统的基本概念和原理4.1.1机电一体化系统的定义4.1.2机电一体化系统的组成4.1.3机电一体化系统的工作原理4.2机电一体化系统的设计方法4.2.1机电一体化系统的需求分析4.2.2机电一体化系统的结构设计4.2.3机电一体化系统的控制设计4.2.4机电一体化系统的传感器和执行机构设计4.3机电一体化系统的应用案例分析4.3.1工业生产中的机电一体化系统应用4.3.2日常生活中的机电一体化系统应用4.4机电一体化系统的实验设计4.4.1机电一体化系统实验的设计原则4.4.2机电一体化系统实验的搭建方法4.4.3机电一体化系统实验的数据分析五、教学方法5.1理论教学5.1.1讲授5.1.2讨论5.1.3案例分析5.2实践教学5.2.1实验教学5.2.2项目设计5.3网络教学5.3.1在线课程5.3.2远程协作六、考核方式6.1平时表现6.2实验报告6.3课堂讨论6.4期末考试6.5项目设计成果七、机电一体化系统设计课程的意义与发展7.1对于学生的意义7.1.1增强对机电一体化系统的理解7.1.2培养创新能力和团队合作能力7.1.3提升就业竞争力7.2对于专业发展的意义7.2.1推动机电一体化系统相关课程的设置7.2.2加强学校与企业的合作7.2.3增强学校在机电领域的影响力7.3机电一体化系统设计课程的未来发展7.3.1结合人工智能和大数据技术7.3.2强化实践教学和创新创业教育八、结语8.1总结课程设计的重点8.2展望机电一体化系统设计课程的未来发展以上就是机电一体化系统设计课程设计的内容，通过对课程背景、目标、内容、教学方法和考核方式的详细规划，可以有效地帮助学生掌握机电一体化系统的基本概念和设计方法，培养学生的实践能力和团队合作能力，提升学校在机电领域的影响力，推动机电一体化系统设计课程的发展。
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。
机电一体化系统设计 课程设计
一、概述机电一体化系统是指在机械与电气领域的融合中，通过智能化、自动化技术手段的应用，实现机械和电气控制及驱动一体化。
机电一体化系统的设计是一个复杂而又重要的课题，涉及到机械、电子、自动控制、传感器、软件等多个领域的知识。
在现代工业生产中，机电一体化系统已经得到广泛应用，因其具有高性能、高效率、高灵活性和可靠性等优点，因此对其设计的研究与应用愈发受到重视。
二、机电一体化系统设计的基本原理1. 机电一体化系统的定义机电一体化系统是指在机械、电子、计算机、自动控制等多个领域知识的基础上，将各种设备或系统组合成一个整体，在保证各子系统之间具有联动性、互补性和协调性的基础上，使之实现协同工作，其目的是提高系统的集成度、稳定性和可靠性，降低能源消耗和材料的浪费。
2. 机电一体化系统设计的基本原理（1）需求分析：根据客户需求以及系统使用环境等，对机电一体化系统的功能和性能进行详细的分析和界定，确定系统的基本要求和指标。
（2）功能设计：在明确了系统的需求后，根据系统的功能和性能要求，进行系统的结构设计、模块设计、软硬件设计等。
（3）控制系统设计：设计和实现机电一体化系统的控制策略，选择合适的传感器、执行器和控制器，并设计相应的控制算法。
（4）通信网络设计：建立合适的通信网络，实现不同设备之间的数据交换和信息传递。
（5）安全性设计：设计系统的安全控制系统，保证系统在运行过程中的安全性。
（6）可靠性设计：考虑系统的故障预防、故障检测和故障诊断手段。
（7）试验验证：通过实验验证，检验系统的各项指标是否符合设计要求。
三、机电一体化系统设计的主要挑战1. 多学科交叉：机电一体化系统设计需要涉及到机械、电子、计算机、自动控制等多个学科的知识，需要具备全面的知识背景和跨学科的综合能力。
2. 复杂性：机电一体化系统设计需要考虑到各种不同的因素，如机械结构、传感器、执行器、控制算法等，使得系统设计变得极为复杂。
3. 故障预防：机电一体化系统工作环境复杂，系统工作稳定性要求高，需要考虑到各种故障可能性，并提出相应的预防措施。
机电一体化系统设计课程设计报告车床经济型数控改装设计
《机电一体化系统设计》课程设计题目一一、任务分析1．设计题目：CA6140车床经济型数控改装设计2．设计内容与要求：将CA6140普通车床改造成经济型数控车床。
要求该车床具有切削螺纹的功能，纵向和横向具有直线和圆弧插补功能。
系统分辨率纵向：0.01mm，横向：0.005mm。
设计参数如下：最大加工直径：在床面上400mm在床鞍上210mm最大加工长度：1000mm快进速度纵向 2.4m/min横行 1.2m/min最大切削进给速度纵向0.5m/min横行0.25m/min代码制ISO脉冲分配方式逐点比较法输入方式增量值、绝对值通用控制坐标数 2最小指令值纵向0.01mm/pulse横行0.005mm/pulse刀具补偿量0~99.99mm进给传动链间隙补偿量纵向0.15mm横行0.075mm自动升降速性能有二、总体方案设计接到数控装置的设计任务以后，必须首先拟定总体方案，绘制系统总体框图，才能决定各种设计参数和结构，然后再分机械部分和电气部分进行设计计算。
现以机电一体化的典型产品经济型数控机床为例，分析总体方案的拟定的内容和应该考虑的问题。
机床数控系统总体方案的拟定应包括以下内容：系统运动方式的确定，伺服系统的选择，执行机构的结构及传动方式的确定，微型计算机数控系统的选择、设计等。
应根据毕业设计任务书及要求提出系统总体方案，对方案进行分析比较和论证，最后确定总体方案。
1．总体设计方案的论证对于普通机床的经济型数控改造，在考虑总体设计方案时，应遵守的基本原则是：在满足设计要求的前提下，对机床的改造应尽可能少，以降低成本。
1)数控系统运动方式的确定数控系统按运动方式可分为点位控制系统、点位直线控制系统、连续（轮廓）控制系统。
由于要求CA6140车床加工复杂轮廓零件，所以本微机数控（MNC）系统采用连续控制系统。
2)伺服进给系统的选择数控机床的伺服进给系统有开环、半闭环和闭环之分。
采用直流或交流伺服电机驱动的闭环控制方案的优点是可以达到很好的机床精度，能补偿机械传动系统中的各种误差、传动间隙及干扰等对加工精度的影响。
机电一体化的课程设计
机电一体化的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解机电一体化的基本概念，掌握其核心组成部分及工作原理；2. 掌握机电一体化系统中的传感器、执行器、控制器的功能及相互关系；3. 了解常见机电一体化设备的结构、原理及应用。
技能目标：1. 能够分析并绘制简单的机电一体化系统原理图；2. 能够运用所学知识对机电一体化设备进行故障排查和维护；3. 能够运用相关软件对机电一体化系统进行仿真分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机电一体化的兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 培养学生具备良好的团队合作精神，学会与他人共同解决问题；3. 增强学生的环保意识，使其关注机电一体化技术在可持续发展中的作用。
课程性质：本课程旨在帮助学生建立机电一体化的基本概念，掌握相关知识和技能，培养其实践操作能力，提高解决实际问题的能力。
学生特点：本课程针对的是高年级学生，他们已具备一定的物理、数学和工程基础知识，具有较强的学习能力和实践操作能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，将课程目标分解为具体的学习成果，注重理论与实践相结合，提高学生的综合运用能力。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动探究，培养其创新精神和团队合作能力。
同时，关注学生的个体差异，因材施教，使每位学生都能在课程中取得良好的学习效果。
二、教学内容1. 机电一体化基本概念：介绍机电一体化的定义、发展历程、应用领域及发展趋势；教材章节：第一章内容列举：1.1 机电一体化的定义；1.2 发展历程；1.3 应用领域；1.4 发展趋势。
2. 机电一体化系统组成：讲解传感器、执行器、控制器等核心组成部分的功能及相互关系；教材章节：第二章内容列举：2.1 传感器；2.2 执行器；2.3 控制器；2.4 各组成部分的相互关系。
3. 常见机电一体化设备：分析典型机电一体化设备的结构、原理及应用；教材章节：第三章内容列举：3.1 数控机床；3.2 工业机器人；3.3 智能家居；3.4 自动化生产线。
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机电一体化系统设计第二版课程设计
概述
本课程设计旨在运用机电一体化的知识，完成一台具有完整机电一体化系统体系结构的机械及其控制系统。
通过本课程设计，希望学生们能够掌握机电一体化系统设计的方法和技能，以及掌握系统设计、机械设计和控制系统设计等方面的综合能力。
设计任务
设计一台模拟生产线过程的机械并配备相应的控制系统，以完成自动化生产线上的生产任务。
设计的机械应能够具备多种功能特点，例如自动分拣、切割和堆垛等工作，同时具备跟踪控制，安全保护，维修与调试等多种功能。
设计原则
1.设计应具备先进性和实用性，以最大限度地满足实际生产
需求。
2.系统应保证运行的可靠性和稳定性，降低因意外故障导致
的生产线停顿率。
3.应达到生产效率和质量的双重要求。
4.充分考虑机械、控制系统整体的设计与集成，确保实现机
电一体化效果。
设计流程
1.确定设计要求，明确机械和控制系统的功能需求及性能标
准。
2.进行市场调研，确定可行的方案，考虑机械与控制系统的
整体集成，保证机电一体化的效果。
3.进行机械结构设计，包括3D模型设计、零件图纸绘制与操
作方案的设计等。
4.进行控制系统设计，涉及电气电子控制系统的设计、PLC
控制器的编程、人机界面的设计等环节。
5.进行机械和控制系统的联调，调试并运行检测。
6.进行测试和试验，在实际生产环境下检验系统的性能和可
靠性。
7.进行方案评估和效果分析，优化系统设计。
设计内容
设计内容主要分为两个方面：机械部分和控制系统部分。
机械部分
1.确定机械的结构设计方案。
2.设计机械的3D模型。
3.绘制机械零部件图纸。
4.设计机械操作方案。
控制系统部分
1.设计电气电子控制系统方案，包括传感器、执行器、驱动
器等控制元件的确定。
2.对PLC控制器进行编程。
3.设计和实现人机界面系统。
4.调试控制系统的各个部分，并进行系统集成测试。
设备说明
机械设备清单
序号设备名称规格型号数量
1 传送带宽度1500mm，长度10000mm 1
2 自动分拣系统– 1
3 切割系统进口激光数控切割机 1
4 堆垛系统最大承载1000kg 1
控制系统清单
序号设备名称规格型号数量
1 PLC控制器– 1
2 人机界面设备– 1
3 传感器–10
4 执行器–10
5 控制柜– 1
序号设备名称规格型号数量
6 电缆线–若干
总结
机电一体化系统设计是一个相当有挑战性的任务，需要综合运用机械、电气、电子、自动控制等多学科知识。
通过本课程的学习，可以使学生们了解机电一体化系统设计的基本原理和流程，培养其综合应用知识、分析解决问题和设计创新能力，为今后的工作和学习打下基础。