《現(xiàn)代制造裝備設(shè)計設(shè)計》教學(xué)大綱

1、現(xiàn)代制造裝備設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)大綱課程名稱：現(xiàn)代制造裝備設(shè)計課程設(shè)計課程代碼：MEAU3025英文名稱：Course Design for Mechanical Manufacturing課程性質(zhì)：專業(yè)必修課程學(xué)分/學(xué)時：2學(xué)分/2周開課學(xué)期：第7學(xué)期適用專業(yè)：機(jī)械工程、材料成型等先修課程：機(jī)械制圖、工程材料、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造技術(shù)后續(xù)課程：機(jī)械制造技術(shù)生產(chǎn)實習(xí)、機(jī)械工程專業(yè)綜合實驗開課單位：機(jī)電工程學(xué)院課程負(fù)責(zé)人： 大綱執(zhí)筆人： 大綱審核人： 一、課程性質(zhì)和教學(xué)目標(biāo)（在人才培養(yǎng)中的地位與性質(zhì)及主要內(nèi)容，指明學(xué)生需掌握知識與能力及其應(yīng)達(dá)到的水平）課程性質(zhì)：本課程設(shè)計作為現(xiàn)代制造裝備設(shè)計

2、課程的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是高等工科院校機(jī)械工程及自動化等專業(yè)學(xué)生第一次全面的設(shè)計現(xiàn)代制造裝備的能力訓(xùn)練，現(xiàn)代制造裝備具有高自動化，高智能化的特征，其中以數(shù)控機(jī)床為典型代表教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo) 1. 熟悉現(xiàn)代自動化數(shù)控制造裝備系統(tǒng)的基本構(gòu)成，熟悉數(shù)控平臺的機(jī)械部件，驅(qū)動電機(jī)，及控制裝備的構(gòu)成、選型及應(yīng)用。教學(xué)目標(biāo) 2. 通過制訂兩軸聯(lián)動數(shù)控平臺的設(shè)計方案， 正確計算運(yùn)動系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，合理選擇步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動器，確定絲桿、聯(lián)軸器、導(dǎo)軌等關(guān)鍵零部件的尺寸及型號。較全面地考慮平臺底座的加工工藝，影響數(shù)控運(yùn)動系統(tǒng)精度的關(guān)鍵部位的加工及精度保證。熟悉步進(jìn)電機(jī)及伺服電機(jī)控制卡的功能及應(yīng)用。了解圖形（如：直線運(yùn)

3、動，圓周運(yùn)動，曲線運(yùn)動）驅(qū)動數(shù)控運(yùn)動的基本概念及知識，熟悉部件電機(jī)及伺服電機(jī)的脈沖方式控制。教學(xué)目標(biāo) 3、進(jìn)行設(shè)計基本技能的訓(xùn)練。如：計算、繪圖、熟悉和運(yùn)用設(shè)計資料（手冊、圖冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)、進(jìn)行經(jīng)驗估算和處理數(shù)據(jù)的能力。教學(xué)目標(biāo) 4. 嘗試用主流的三維機(jī)械設(shè)計軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計、干涉檢查、運(yùn)動仿真。教學(xué)目標(biāo) 5. 了解一般的電機(jī)控制卡及脈沖發(fā)生裝置。教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系:畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)對應(yīng)關(guān)系說明畢業(yè)要求2：問題分析2-1能運(yùn)用數(shù)理和工程知識進(jìn)行機(jī)械專業(yè)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題中的內(nèi)涵識別與理解分析教學(xué)目標(biāo)1熟悉現(xiàn)代自動化數(shù)控制造裝備系統(tǒng)的基本構(gòu)成，熟悉數(shù)控平臺的機(jī)械

4、部件，驅(qū)動電機(jī)，及控制裝備的構(gòu)成、選型及應(yīng)用。教學(xué)目標(biāo)2熟悉金屬砌削機(jī)床的設(shè)計原理、動作分解，減速系統(tǒng)的設(shè)計畢業(yè)要求3：設(shè)計/開發(fā)解決方案3-2 能針對智能裝備、機(jī)械加工等需求獨立提出設(shè)計方案和工藝方案，并論證其正確性3-3 能夠?qū)μ岢龅脑O(shè)計方案進(jìn)行實現(xiàn)，并對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)選，體現(xiàn)創(chuàng)新意識教學(xué)目標(biāo)3熟過制訂兩軸聯(lián)動數(shù)控平臺的設(shè)計方案， 正確計算運(yùn)動系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，合理選擇步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動器，確定絲桿、聯(lián)軸器、導(dǎo)軌等關(guān)鍵零部件的尺寸及型號。較全面地考慮平臺底座的加工工藝，影響數(shù)控運(yùn)動系統(tǒng)精度的關(guān)鍵部位的加工及精度保證。熟悉步進(jìn)電機(jī)及伺服電機(jī)控制卡的功能及應(yīng)用。了解圖形（如：直線運(yùn)動，圓周運(yùn)動，曲線

5、運(yùn)動）驅(qū)動數(shù)控運(yùn)動的基本概念及知識，熟悉部件電機(jī)及伺服電機(jī)的脈沖方式控制。畢業(yè)要求5使用現(xiàn)代工具5-1 能恰當(dāng)使用計算機(jī)軟件及仿真工具，完成機(jī)械工程項目的模擬和仿真教學(xué)目標(biāo) 4.嘗試用主流的三維機(jī)械設(shè)計軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計、干涉檢查、運(yùn)動仿真。二、課程設(shè)計內(nèi)容及安排現(xiàn)代制造裝備設(shè)計課程設(shè)計一般以兩軸聯(lián)動的數(shù)控平臺為題，指導(dǎo)老師也可根據(jù)自身科研情況指定相應(yīng)的具有一定自動化內(nèi)容的設(shè)計課題，數(shù)控平臺的運(yùn)動速度及負(fù)載情況由設(shè)計任務(wù)書給定，具體內(nèi)容包括：1. 根據(jù)給定的運(yùn)動參數(shù)，計算平臺的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。2. 兩軸數(shù)控平臺結(jié)構(gòu)方案設(shè)計；3. 數(shù)控平臺傳動方式選擇，如選擇齒形帶還是絲杠傳動等； 4. 步進(jìn)電機(jī)或伺服

6、電機(jī)的選型；5. 絲桿、軸承、聯(lián)軸器的選擇與校驗計算；6. 嘗試用三維造型軟件畫出平臺的主要零部件并裝配，裝配圖和零件工作圖；7. 編寫設(shè)計計算說明書；8. 課程設(shè)計答辯。本課程設(shè)計要求每個學(xué)生獨立、認(rèn)真地完成：1）兩軸數(shù)控平臺的三維零件圖及裝配圖一套（包含主要的零部件）；2）零件及裝備的工程圖2張（平臺底座：1號圖紙一張；整體結(jié)構(gòu)裝配圖一張）；3）4000字左右設(shè)計計算說明書一份。三、課程設(shè)計報告要求課程設(shè)計報告是設(shè)計過程的整理和總結(jié)，是圖紙設(shè)計的理論依據(jù)，也是審核設(shè)計的技術(shù)文件之一。要求：說明簡要，計算合理、準(zhǔn)確，表達(dá)清晰，文字簡練通順。應(yīng)該包含如下內(nèi)容：1、設(shè)計任務(wù)；2、主要規(guī)格參數(shù)；3

7、、各有關(guān)參數(shù)的計算與確定；5、方案選擇與論證（兩軸布置方案，電機(jī)及驅(qū)動器的選型及傳動方案選擇）；5、平臺的三維零部件及裝配結(jié)構(gòu)圖、工程圖；6、有關(guān)校驗計算；7、絲桿、聯(lián)軸器、導(dǎo)軌的選擇使用及有關(guān)結(jié)構(gòu)說明；8、談?wù)剬Σ竭M(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的脈沖驅(qū)動方式與定位控制的理解。設(shè)計報告具體要求有：（1） 報告內(nèi)容必須合理排版，并用A4紙打印，圖紙合理折疊，一并裝訂成冊；（2） 封面基本格式如下：現(xiàn)代制造裝備設(shè)計課程設(shè)計報告 專 業(yè)： 班 級： 設(shè) 計 者： 指導(dǎo)教師： 蘇 州 大 學(xué) 機(jī) 電 工 程 學(xué) 院 年 月 日 （3）內(nèi)容具體要求：（a）計算公式應(yīng)分成文字公式、數(shù)據(jù)代公式和結(jié)果三個部分，如：（b）計

8、算公式應(yīng)注明來源，參數(shù)的確定說明依據(jù)或來源；（c）對計算結(jié)果，應(yīng)有簡潔的結(jié)論，如： H =（計算過程）H 符合接觸強(qiáng)度要求 （4）由于三維設(shè)計零件圖及裝配圖的文檔表達(dá)方式?jīng)]有先例，不作固定的格式要求，但要求各零部件進(jìn)行不同著色，選擇合理的視角進(jìn)行抓圖保存為jpg格式并插入word文檔。四、課程設(shè)計考核方法及成績評定（1） 考核方式：答辯 答辯是本課程設(shè)計的最后一個重要環(huán)節(jié)，學(xué)生應(yīng)通過準(zhǔn)備答辯和答辯，系統(tǒng)熟悉數(shù)控平臺設(shè)計包含的主要內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代制造裝備設(shè)計工作中應(yīng)注意的問題，鞏固分析和解決工程實際問題的能力，掌握基本的設(shè)計工具（如：三維設(shè)計軟件）。（2） 考核成績確定主要由設(shè)計圖紙（50%，含三維和二維）、設(shè)計說明書（25%）和答辯（25%）三項組成五、其他要求課程設(shè)計時間安排（兩周）平臺參數(shù)計算：根據(jù)速度要求和負(fù)載情況，計算負(fù)載轉(zhuǎn)矩，確定負(fù)載機(jī)械特性曲線 1 天方案設(shè)計：包括平臺結(jié)構(gòu)、傳動方式選擇。 1 天結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計與校驗計算： 1.5 天 結(jié)構(gòu)設(shè)計：包括完善草圖，繪制三維零件圖及裝配圖 3 天零件工程圖設(shè)計：（利用三維直接投影二