机电产品综合实践任务书

机电产品综合实践任务书课程名称机电产品综合实践院（系、部、中心）机械工程学院专业机械电子工程班级起止日期2024年12月09日～2027年12月27日指导教师一、综合实践应达到的目的机电产品综合实践是机械电子工程专业在具备机械设计、机械制造、机电一体化系统设计、机电传动控制、单片机控制技术、自动控制工程等专业基础后的一个综合性实践教学环节。其课程目标为：1、能够运用机械电子工程的专业知识和专业技能，对机电一体化产品或系统(包括制造、程序、软件等)进行工程技术设计开发与计算，并以符合标准规范、表达清晰的图纸、设计说明书、工艺流程或数字模型等形式呈现设计成果。（30%）(支撑毕业要求3-3H)2、能够熟练使用CAE等现代计算机辅助工程技术与软件或工具，实施有效的设计分析与模拟预测。(30%）(支撑毕业要求5-3H)3、能够运用机械电子工程的专业知识，对复杂的机电一体化工程问题进行分析，提出解决方案，并通过技术、经济以及非技术因素等约束条件，分析比较不同解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并做出方案的评价和选择，理解所应承担的相关责任。（10%）(支撑毕业要求6-2H)4、能够在团队中承担相应的职责，并能与其他成员协同合作共同完成设计任务。（10%）(支撑毕业要求9-1H)5、能够运用工程管理的原理和经济决策的方法对复杂的机电一体化工程问题中的经济性及相关的非技术性因素进行初步的评估。（10%）(支撑毕业要求11-2H)6、能够通过自主学习和时间管理，针对复杂工程问题持续不断地就更为广泛的技术经济和非技术性问题，自我学习、研究、分析和总结归纳本行业的发展动态与趋势等，为解决相似的工程问题提供判断和选择依据。（10%）(支撑毕业要求12-2H)二、综合实践题目及要求1、综合实践题目：塞拉门框焊接工作台设计2、综合实践要求：(1)对指定的机电一体化产品提出设计解决方案，绘制正确的图纸（结构工程图、控制系统原理图），撰写规范的设计说明书；(2)熟练运用计算机辅助设计软件对机电一体化产品进行结构设计；(3)对所设计的机电一体化产品解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响进行分析；(4)在机电一体化产品设计过程中进行分工合作，共同完成设计任务；(5)对设计的机电一体化产品进行成本估算；(6)通过自主学习，了解机电一体化产品的发展趋势。三、综合实践任务及工作量的要求〔包括综合实践计算说明书、图纸、实物样品等要求〕1、塞拉门框焊接工作台总体设计设有一塞拉门框焊接设备，如图1（附后），由于工件较长，故需将焊接设备置于工作滑台之上，以加大焊接机器人的工作范围，满足塞拉门框焊接的需要。a)b)图1焊接设备简图主视图；b)俯视图1.工件夹具；2.工件；3.机器人；4.单轴变位机；5.机器人移动导轨塞拉门基本参数：长*宽200x*12xxmm，重量5x.xN。滑台总质量Q=Q1+Q2，其中：Q1为上滑台+机器人+焊具本体质量，N，Q2为下滑台质量，N；上滑台最大移动速度v2=40mm/s,最大加速度不超过0.2g(2m/s2),上滑台最大移动距离L1=60x.xmm；下滑台最大移动速度v2=50mm/s,最大加速度不超过0.3g(3m/s2),下滑台移动最大距离L2=250x.xmm，轴向移动误差≤±0.05mm，使用寿命为15000h；机器人本体质量不大于1000N，底面可使用面积为不大于500*600mm2的矩形，焊具本体质量不大于15x.xN。请根据相关参数要求，进行总体布局设计。注：xx为每位学生学号的后二位数，请在设计时使用。2、工作部件设计根据总体设计，完成以下工作内容：1)丝杆传动形式、精度等级、间隙调整与预紧方式、止动方式，以及支撑方式、润滑和密封方式的设计与选择（包括丝杠型号选择、系统压杆稳定性校核等）。2)工作滑台与滚动导轨副的选择与设计。3)电机参数计算与选择，确定电机型号。4)控制系统初步设计与方案论证。3、设计图纸按1、中的焊接设备及所涉工况，设计塞拉门框焊接工作台，简述其设计过程并计算说明；按上述2之设计选择，按制图规范要求绘制工作台总装配图（包括技术要求、明细栏、设计、校核，批阅栏等）。4、按1、中的焊接设备及所涉工况，设计其控制系统。1）控制系统的设计；控制滑台按如下图样所示路径进行运动：750mm，V1750mm，V1500mm，V11000mm，V2250mm，V2100mm，V250mm，V1150mm，V2200mm，V1200mm，V150mm，V1100mm，V2150mm，V2750mm，V1500mm，V11000mm，V2250mm，V2(c)(a)(b)(d)图2焊接设备运动路径图滑台运动方向与运动距离如图所示共分为4种，作为不同组别的运动动作。图2中V1=4x.xmm/s，V2=5x.xmm/s。2）控制程序编制与调试分析。5、应提交的成果形式：(1)阅读文献不少于5篇/人，其中包含图书馆藏图书2本/组；(2)工程图：1套/人，包括：塞拉门焊接工作台总装配图1张、丝杠或导轨部件装配图1张、零件图2-3张、控制系统流程图和原理图；(3)说明书：应包含封面、目录、正文、参考文献、设计体会等部分；1份/人，不少于1500字；(4)答辩汇报PPT：1份/组；(5)电子文档：1套/班。四、主要参考文献1、张建民，机电一体化系统设计（第五版）.北京：高强等教育出版社，20202、徐泳龙，单片机原理及应用（第三版）.北京：机械工业出版社，20203、郁汉琪，电气控制与可编程序控制器应用技术（第3版）江苏：东南大学出版社，20204、徐灏，机械设计手册.第二版.北京：机械工业出版社，20005、天工在线，UG

NX12.0中文版从入门到精通；水利水电出版社，20186、北京兆迪科技有限公司，UG

NX12.0运动仿真与分析教程；北京：机械工业出版社，2018

五、综合实践进度安排起止日期工作内容第一周D1布置设计任务，指导教师讲解设计任务主要要求(0.5)，收集资料，借阅图书(1)，总体方案设计讨论、论证以及相关计算(1)第一周D2总体方案设计讨论、论证以及相关计算(1)，装配图设计第一周D3–D5装配图及零件图设计(2)第二周D1–D2装配图及零件图设计(2)第二周D3–D5控制系统原理设计及电路设计(3)第三周D1–D2控制程序设计(1)，系统接线调试(1)第三周D3–D4撰写整理设计说明书(2)第三周D5撰写整理设计说明书(0.5)，验收并答辩(0.5)，资料整改收集六、成绩考核办法《机电产品综合实践》成绩包括6部分：设计成果呈现占总成绩30%；工具使用占总成绩30%；解决方案占总成绩10%；团队合作占总成绩10%；经济决策占总成绩10%；自主学习占总成绩10%。按机