机电一体化技术课程实验指导书
实验一步进电机控制实验
一、实验目的
1、掌握步进电机工作原理；
2、熟悉对步进电机转向、速度、行程进行控制的方法。
二、实验要求
1、通过实验，加深并验证学过的理论知识，掌握实验的基本方法和实验原理；
2、正确使用仪器设备；
3、认真观察仪器设备的运动方式，独立编写控制程序并进行操作。
4、学生在实验过程中，应学会独立思考，应用所学专业理论知识分析和解决实验中遇到的具体问题；
三、实验原理
1、步进电机工作原理
步进电机按工作原理可分为电磁式、磁阻式、永磁式、混合式四类。其中混合式步进电机从定子或转子的导磁体来看，它如反应式步进电机，所不同的是它的转子上置有磁钢，反应式转子则无磁钢。从它的磁路内含有永久磁钢这一点来说，又可以说它是永磁式，但因其结构不同，使其作用原理及性能方面，都与永磁式步进电机有明显区别。它好像是反应式和永磁式的结合，所以常称为混合式。混合式步进电机具有驱动电流小，效率高，过载能力强、控制精度高等特点，是目前市面上应用最为广泛的一种步进电机。
左图是两相混合式步进电机的剖面示意图。定子上有两个等分的磁极，相邻两个磁极间的夹角为90°。磁极上面装有控制绕组且联成A、B两相，转子上均匀分布两个齿，齿间距为180°。以A、B表示两相绕组正向电流工作，、表示反向电流工作，可实现：
1、两相激励四拍整步运行方式，即AB→B→→A 或单相激励的四拍运行方式，即A→B→ → 。
2、八拍半步运行方式，即AB→B→ B→ →→→A→A。
两相混合式步进电机剖面示意图此外还有1/4步距的运行方式、微步距控制运行方式，这里不一一叙述。本节以八拍半步运行方式为例，讲述其工作原理，从下图可看出，（a）图为当A、B两相同时正向通电时，转子受到两相转矩的矢量和而转至该位置，(b)图为B相通电瞬间时转子的受力情况，(c)图为A相接反向电流，而B相接正向电流时转子受到两相转矩的矢量和而转到该位置，依此类推，可得出八拍半步运行方式（图中只给出了前三拍运行方式）。由此可将该步进电机转矩的大小及工作方式用下图表示出来。图中，当两相同时通电时，转矩由两相转矩矢量合成，比单相转矩要大（约1.414倍）。为使步进电机匀速转动，应保持各拍转矩相等，故应使相电流降低到60%，由于磁路原先有饱合效应，此时每相转矩可能增大到70%左右，两相合成转矩则接近于1。
步进电机运行方式
步进电机转矩的工作方式
2、软件设置
1）设置步进电机控制指令控制字
本实验软件采用松下FP0型PLC，它的步进电机指令控制字为DT9052。它有两路脉冲输出功能，可以同时控制两路步进电机。脉冲的输出和停止可以是当程序执行到一定的结果时完成，也可以是利用外部信号随时终止脉冲输出或启动脉冲输出。
设定特殊数据寄存器DT9052需要使用F0（MOV）指令，将对应的控制字送入DT9052中。以下是CH0的几种控制示例：
允许软件复位…………………………………………H1（0001）
高速计数禁止…………………………………………H2（0010）
停止脉冲输出…………………………………………H8（1000）
停止脉冲输出并且复位高速计数经过值……………H9（1001）
2）步进指令使用的特殊内部继电器、特殊寄存器
ON 还是OFF，而不可以改写。以OCH为例，R903A当OCH正在执行高速计数器指令（F166—F170）时为ON。当R903A为ON期间，与0CH有关的高速计数指令（F166—F170）不会被执行。使R903A状态变为OFF的情况可以是以下几种情况中的一种：
●高速计数器指令被禁止，如DT9052的BIT3被送入了1。
●高速计数指令执行完成，如脉冲输出指令执行完成。
当脉冲输出指令开始被执行时，内部特殊继电器R903A变为ON并保持，目标值寄存器中被自动写入目标数据。DT9047为高16位，DT9046为低16位，因为是32位寄存器，所以可以写入的数据为K-8，388，608—8，388，607（HFF800000—H007FFFFF）。在脉冲输出指令执行期间，经过值寄存器中的数据根据指令执行结果不断改变。当经过值寄存器中的数据与目标值寄存器中的数据相等，脉冲输出指令停止执行，同时内部特殊继电器R903A变为OFF。一般情况下，经过值寄存器中的数据用户只能读出，不能被用户改写。
特殊数据寄存器DT9052的设定
3）脉冲输出指令F168：
●指令格式：
s：脉冲输出指令应读取的数据表首地址，数据表占据相邻的7个寄存器。
n：只能被写入K0或K1。
K0：脉冲输出使用CH0，Y0输出脉冲信号，Y2输出方向控制信号。
K1：脉冲输出使用CH1，Y1输出脉冲信号，Y3输出方向控制信号。
●数据表设置[S]—[S+6]：
S 控制代码
S+1 初始启动频率（HZ），范围K40—K5，000
S+2 脉冲运行频率（HZ），范围K40—K9，500
S+3 加速/减速时间（ms），范围K30—K32，767
S+4，S+5 脉冲目标值个数设定，范围K-8，388，608—8，388，607
S+6 脉冲输出指令表结束，必须写入“K0”
脉冲输出示意图
●控制代码设定
控制代码设定
3、系统的机械结构
立体仓库的X、Y向工作台分别由两个相同的两相八拍混合式步进电机与执行部件滚珠丝杠相连接，将旋转运动转换为工作台的直线运动，转换关系如下：
，其中
N：PLC发出的控制脉冲个数
t：丝杠螺纹距
θ：步进电机步距角
n：步进电机驱动器的脉冲细分数
4、软件对应的脉冲控制指令数据表：
DT100：控制代码为H102，固定脉宽、相对控制方式，增量输出；
DT101：初始起动频率（HZ），范围在K40~K5，000；
DT102：脉冲运行频率（HZ），范围在K40~K9，500；
DT103：加速/减速时间（ms），范围在K30~K32，767；
DT104、DT105：脉冲目标值个数，范围在K-8，388，608~K8，388，607；
”。
DT106：脉冲输出指令表结束，必须写入“K
四、实验所用仪器
1、TVT-99C立体仓库模型一套；
2、奔II以上计算机一台；
五、实验步骤和方法
1、熟悉编程环境，输入所编制的程序；
2、接通立体仓库电源、串口通讯线；
3、将程序下载至PLC并运行。
六、实验注意事项
经指导教师检查同意后，方可接通电源进行实验操作。
七、实验预习要求
1、预习PLC编程环境，上机前预先将控制程序编制完成；
2、预习步进电机工作原理。
八、数据处理
1、变化DT101~DT105中的数据（至少两组数据），重新运行程序，观察X、Y轴运行情况并记录。
2、参考梯形图
九、实验报告要求
实验报告的主要内容
1、实验目的
2、实验所用仪器
3、实验原理方法简要说明
4、程序清单。
实验二三坐标工作台控制实验
一、实验目的
1、了解三坐标工作台机械结构及数控工作原理；
2、采用PLC编程语言编制控制程序并运行。
二、实验要求
1、通过实验，加深理解学过的理论知识，掌握实验的基本原理。
2、使学生受到必要的专业实验技能训练。
3、要求学生独立思考、独立动手来解决实际问题。
4、学生要学会正确使用仪器设备。
5、经指导教师检查同意后，方可接通电源，进行实验。
三、实验原理
立体仓库的组成可分为三大部分：
第一部分：控制部分，由松下FP0-C16T可编程控制器作为主控单元，FP0-E16T作为扩展单元，存贮空间为2.7K步。
第二部分：机械传动部分，是一个典型的三坐标工作台。其中X、Y轴机械结构相同，均由一个步进电机通过联轴器带动滚珠丝杠来传递运动；Z轴由直流电机带动普通丝杠来传递运动。三轴配合，协调运动，从而完成取、送货物的动作过程。
第三部分：检测与传感部分，检测并告之某个仓位上是否有货物。有，置高电平“1”，无，置低电平“0”。
立体仓库的使用：
1、输入输出的分配情况
具体输入输出的分配情况见下表：
2、具体操作步骤
（1）﹑熟悉控制面板上的开关及按钮功能及仓位号
仓库仓位号分布
（2）﹑接通电源。
（3）﹑将选择开关置于手动位置（此时1～6号有效）。
（4）﹑分别点动按键1←﹑2↓﹑3→﹑4↙﹑5↑﹑6↗，观察水平（X轴）﹑垂直（Y轴）﹑前后(Z轴)各丝杠运行情况，运行应平稳，在接近极限位置时，应执行限位保护（运行自动停止）。
（5）﹑用计算机或手持编程器写程序并下装至PLC。
（6）﹑将选择开关置于自动位置。
（7）﹑将一带托盘汽车模型置零号仓位，放置模型时，入位要准确，并注意到仓位底部检测开关已动作。
（8）﹑执行送指令
①选择欲送仓位号，按动仓位对应按钮，控制面板上的数码管显示仓位号。
②按动送指令按钮，观察送入动作（若被选择仓位内已有汽车，则该指令不被执行）。
③指令完成后，机械自动返回。
④零号仓位已无汽车，则下一个送指令（误操作）将不被执行。
（9）﹑执行取指令
①选择欲取仓位号，按动仓位号，控制面板上的数码管显示仓位号。
②按动取指令按钮，观察取动作（若被选择仓位内无汽车，则该指令不被执行）。
③指令完成后，机械自动复位。
④零号仓位已有汽车，则下一个取指令（误操作），将不被执行。
四、实验所用仪器
1、立体仓库
2、奔Ⅱ以上计算机一台
3、实验连接导线一套
五、实验步骤和方法
1、编制并调试程序
2、联好仪器，接通电源
3、运行程序
六、实验注意事项
调试程序时须拔掉电源
七、实验预习要求
预先编制控制程序再到实验室进行实验上机调试
参考程序清单：
八、数据处理
运行后的程序所走出的轨迹曲线是否在预先设定的范围内。
九、实验报告要求
实验报告，以实验数据和观测到的轨迹曲线为基础，按照实验目的和实验内容要求认真分析，如有错误要分析原因，不要轻易否定结果，作结论时要尊重实验事实，最后写出实验报告。实验报告的主要内容
1、实验目的
2、实验用仪器、设备、记录规格、型号、数量等
3、实验原理方法简要说明
4、实验程序及实验结果分析，根据实验目的和实验内容，对实验数据和曲线进行分析，并作出结论。
实验三简易工业控制实验（小型数控设备拆装及控制实验）
一、实验目的
1、通过对双工位工作台流水线、气动加工中心、六自由度机械手等小型数控设备的拆装，掌握其机械结构及组成，
2、通过实验，掌握采用计算机监控技术对小型数控设备工作过程进行控制的方法；
二、实验要求
1、通过实验，加深理解学过的理论知识，掌握实验的基本原理。
2、使学生受到必要的专业实验技能训练。
3、要求学生独立思考、独立动手来解决实际问题。
4、学生要学会正确使用仪器设备。
5、经指导教师检查同意后，方可接通电源，进行实验。
三、实验原理
由专用编程软件LLWin3.03编制好运行程序后,通过R232串行通讯接口对各种小型数控设备上的伺服电机进行速度、方向、行程的控制，通过光电检测反馈具体位置以及速度信号，从而实现所需的各种轨迹控制。
双工位工作台操作流水线模型
气动加工中心模型
四、实验仪器
1、双工位工作台流水线、气动加工中心、六自由度机械手等
2、奔Ⅱ以上计算机一台
3、实验用连接导线一套
4、专用电源一个
5、拆装工具一套
五、实验步骤和方法
1、根据安装手册，将各种设备进行组装
2、数控盒、串口线、电源按要求连接，检查无误后，接通电源。
3、打开运行软件，按要求进行轨迹控制。
六、实验注意事项
调试程序时须拔掉电源
七、实验预习要求
预先熟悉小型数控设备的工作原理及机械结构；预先将控制程序编制完成，再到实验室上机调试进行实验。
八、数据处理
认真做好实验记录并分析结果。
九、实验报告要求
实验报告，以实验数据和控制程序为基础，按照实验目的和实验内容要求认真分析，最后写出实验报告。
实验报告的主要内容
1、实验目的
2、实验用仪器、设备、记录规格、型号、数量等
3、实验原理方法简要说明
4、实验程序及实验结果分析，根据实验目的和实验内容，对实验数据和现象进行分析，并作出结论。
《工艺综合课程设计》简明指导书 1.设计目的 《机械制造工艺与机床夹具》是一门实践性很强的课程，只有通过实践性教学环节才能使学生对该课程的基础理论有更深刻的理解，也只有通过实践才能培养学生理论联系实际的能力和独立工作能力。该设计的目的就在于： （1）在结束了《机械制造工艺与机床夹具》及有关课程的学习后，通过本次设计使学生所学到的知识得到巩固和加深，并培养学生学会全面综合地应用所学知识，去分析和解决机械制造中的问题的能力。 （2）通过设计提高学生的自学能力，使学生熟悉机械制造中的有关手册、图表和技术资料，并学会结合生产实际正确使用这些资料。 （3）通过设计使学生树立正确的设计思想，懂得合理的设计应该是技术上先进的，经济上合理的并且在生产实践中是可行的。 （4）通过编写设计说明书，提高学生对技术文件的整理、写作及组织编排能力，为学生将来撰写技术及科研论文打下基础。 2．设计内容 （1）编制规定零件的机械制造工艺规程一份； （2）填写规定零件的《机械加工工艺过程卡》一份； （3）填写规定零件某机械加工工序的《机械加工工序卡片》一份； （4）设计规定零件的某机械加工工序的专用夹具一套并绘制其总装图一张； （5）编写设计说明书一份。 3．设计步骤及要求 （1）根据给定的生产纲领，确定生产类型。 （2）分析和审查零件图：读懂零件图；审查该零件的结构工艺性；了解其主要技术要求；区分哪些表面是加工表面，哪些表面是不加工表面；查清各表面的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度和特殊要求，区分各表面的精密与粗糙、主要与次要、重要与不重要等相对地位。在此基础上初步确定各加工表面的加工方法。 （3）根据给定的零件材料，确定毛坯种类。并确定加工表面的总加工余量。 （4）拟定零件的机械加工工艺规程：选择粗基准和精基准；确定各表面的加工方法；确定加工顺序；安排热处理工序及必要的辅助工序。 （5）确定各工序的加工设备，刀具及夹具。 （6）对工艺规程中的某道工序使用的夹具进行设计：一般画一张A1图，要求手工绘图。 a. 以有利于反映该工序加工的位置，选取投影视图。用双点划线画出零件轮廓。 b. 在零件定位表面处，画出定位元件或机构。 c. 在夹紧位置处画夹紧机构。 d. 在对刀位置画出对刀元件或刀具导引装置。 e. 画出与机床连接的元件及其它元件。 f. 绘图时要遵守国家标准的规定画法，能用标准件的尽量采用标准件。 g. 为表达清楚夹具结构，应有足够的视图、剖面图、局部视图等。 h. 夹具图上应标注夹具的总体轮廓尺寸，对刀尺寸，配合尺寸及配合公差要求，并标明夹具制造，验收和使用的技术要求。 i. 在夹具图右下角绘制国家标准规定的标题栏和明细表，表中详细列出零件的名称，代号，数量，材料，热处理及其它要求。 （7）确定所设计夹具的工序的工序余量，计算工序尺寸及公差。 （8）确定所设计工序的切削用量及工时定额。 （9）填写工艺文件——工艺过程卡和工序卡各一份。
实验一三相异步电动机正反转控制实验 专业年级：学号：姓名：评分： 一、实验目的： 1．学习和掌握PLC的实际操作和使用方法； 2．学习和掌握利用PLC控制三相异步电动机正反转的方法。 二、实验内容及步骤： 本实验采用PLC对三相异步电动机进行正反转控制，其主电路和控制电路接线图分别为图2-1和图2-2 。图中：正向按钮接PLC的输入口X0，反向按钮接PLC的输入口X1，停止按钮接PLC的输入口X2，KM5为正向接触器，KM6反向接触器。继电器KA5、KA6分别接于PLC的输出口Y23、Y24。 其基本工作原理为：合上QF1、QF5， PLC运行。当按下正向按钮，控制程序使Y23有效，继电器KA5线圈得电，其常开触点闭合，接触器KM5的线圈得电，主触头闭合，电动机正转；当按下反向按钮，控制程序使Y24有效，继电器KA6线圈得电，其常开触点闭合，接触器KM6的线圈得电，主触头闭合，电动机反转。 实验步骤： 1．在断电的情况下，学生按图2-1和图2-2接线（为安全起见，控制电路的PLC外围继电器KA5、KA6以及接触器KM5、KM6输出线路已接好）； 2．在老师检查合格后，接通断路器QF1、QF5 ； 3．运行PC机上的工具软件FX-WIN，输入PLC梯形图； 4．对梯形图进行编辑﹑指令代码转换等操作并将程序传至PLC； 5．运行PLC，操作控制面板上的相应开关及按钮，实现电动机的正反转控制。在PC 机上对运行状况进行监控，同时观察继电器KA5、KA6和接触器KM5 、KM6的动作及变化情况，调试并修改程序直至正确； 6。记录运行结果。 图 2-1 主控电路 ～3～
图 2-2 控制电路接线图 三．实验说明及注意事项 1．本实验中，继电器KA5、KA6的线圈控制电压为24V DC，其触点5A 220V AC（或5A 30V DC）；接触器KM5、KM6的线圈控制电压为220V AC，其主触点25A 380V AC。 2．三相异步电动机的正、反转控制是通过正、反向接触器KM5、KM6改变定子绕组的相序来实现的。其中一个很重要的问题就是必须保证任何时候、任何条件下正反向接触器KM5、KM6都不能同时接通，否则会造成电源相间瞬时短路。为此，在梯形图中应采用正反转互锁，以保证系统工作安全可靠。 3．本实验中，主控电路的电压为380V DC，请注意安全！ 四．实验用仪器工具 PC 机 1台 PLC 1台 编程电缆线 1根 三相异步电动机 1台 断路器（QF1、QF5） 2个 接触器（KM5、KM6） 2个 继电器（KA5、KA6） 2个 按钮 3个 实验导线若干 五．思考题 1．试比较继电器和接触器的结构及工作原理的异同点； 答：接触器有灭弧装置，而继电器没有。 接触器是在外界输入信号下能够自动接通断开负载主回路.继电器主要是传递信号,根据输入的信号到达不同的控制目的. 2．能否将接触器KM5，KM6的线圈直接接至PLC的输出端Y23、Y24（注：本实验所用
实验一四节传送带控制 一、实验目的 1.掌握传送指令的使用及编程 2.掌握四节传送带控制系统的接线、调试、操作 三、面板图 四、控制要求 1.总体控制要求：如面板图所示，系统由传动电机M1、M2、M3、M4，故障设置开关A、 B、C、D组成，完成物料的运送、故障停止等功能。 2.闭合“启动”开关，首先启动最末一条传送带（电机M4），每经过1秒延时，依次启动一条传送带（电机M3、M2、M1）。 3.当某条传送带发生故障时，该传送带及其前面的传送带立即停止，而该传送带以后的待运完货物后方可停止。例如M2存在故障，则M1、M2立即停，经过1秒延时后，M3停，再过1秒，M4停。 4.排出故障，打开“启动”开关，系统重新启动。 5.关闭“启动”开关，先停止最前一条传送带（电机M1），待料运送完毕后再依次停止M2、M3及M4电机。
五、功能指令使用及程序流程图 1.传送指令使用 X0000为ON时，将源容向目标容传送，X0000为OFF时，数据不变化。 2.程序流程图 六、端口分配及接线图 序号PLC地址（PLC端子）电气符号（面板端 子） 功能说明 1X00 SD 启动（SD） 2X01 A 传送带A故障模拟3X02 B 传送带B故障模拟4X03 C 传送带C故障模拟5X04 D 传送带D故障模拟6Y00 M1 电机M1 7Y01 M2 电机M2 8Y02 M3 电机M3 9Y03 M4 电机M4 10主机COM、面板COM接电源GND 电源地端 11主机COM0、COM1、COM2、COM3、COM4、COM5、 接电源GND 电源地端 12面板V+接电源+24V 电源正端2.PLC外部接线图
无机非金属材料专业 《无机材料工艺课程设计》 指导书 无机非金属材料研究所编 2010年5月
目录 课程设计要求与说明 (1) 第一章窑炉制图规格 (2) 第二章窑体图 (9) 第三章尺寸标注 (13) 第四章窑炉课程设计说明书撰写规范 (19) 第五章设计说明书的编写 (22) 图1 隧道窑窑体主图 (26) 图2 隧道窑预热带典型断面图 (30) 图3 辊道窑窑体主图 (31) 图4 辊道窑窑体断面图 (33)
课程设计要求与说明 一、课程设计目的 课程设计是课堂教学的实践延伸，目的是对学生学习《陶瓷工艺学》课程的最后总结，是教学重要的一环。要求学生通过课程设计能综合运用和巩固所学的理论知识，并学会如何将理论与实践结合，研究解决实际中的工程技术问题。 主要任务是培养学生设计与绘图的基本技能，掌握窑炉设备的设计程序、过程与内容。学生根据老师给定的设计任务，在规定的时间里，应围绕自己的题目内容，结合所学知识，认真查阅资料，体验工程设计的过程，同时锻炼学生分析和解决实际问题的能力。 二、课程设计要求 通过本课程设计，要求学生进一步了解窑炉设备的基本结构；掌握窑炉设备的工作原理、工程制图方法和编制设计说明书的方法，同时要求学生融会贯通所学的理论知识，与实践结合，理解窑炉设备的设计思想和设计方法。学生对课程设计题目应视作真正的任务，要求学生认真负责地进行设计，每一个计算数据和结构设计应尽可能与生产实际相结合，课程设计应作为学生的创造性成果，不能抄袭历届学生的设计，也不允许简单照搬现成的资料，要求学生能表达自己的设计思想。 三、课程设计题目、内容 1、设计题目：隧道窑设计 辊道窑设计 2、设计内容 （1）图纸：主体结构图及主要断面图。要求尺寸标注齐全，线条、文字、图例规范； （2）说明书：确定主要尺寸和工作系统，进行燃烧计算和热平衡计算，要求计算正确，编写完整，格式规范。
机械创新设计与制作综合实验指导书1 机电一体化系统实验 编著者：陈照强宋雪丽王毅 机械工程学院 2007年2月16日
一、机电一体化概念 机电一体化技术又称机械电子技术，是机械技术、电子技术和信息技术有机结合的产物。机电一体化在国外被称为Mechatronics，是日本人在20 世纪70 年代初提出来的，它是用英文Mechanics 的前半部分和Electronics 的后半部分结合在一起构成的一个新词，意思是机械技术和电子技术的有机结合，现已得到包括我国在内的世界各国的承认。我国的工程技术人员习惯上把它译为机电一体化技术。 机械技术是一门古老的学科，它发展到今天经历了一个漫长的历史时期。机械是现代工业的物质基础，国民经济的各个部门都离不开机械。机械种类繁多，功能各异，不论哪一种机械，从诞生以来都经历了使用—改进—再使用—再改进，不断革新和逐步完善的过程。对于某一种形式的机械，一般来说都有一定的局限性，或者说都有一定的适用范围、存在某些固有的缺点，这就迫使人们寻找新的工作原理，发明新型的机械．从而使得具有同一用途的机械具有不同的种类。机械本身的发展也是无止境的，但是这种发展却是缓慢的。各种机械发展到今天．单从机械角度对它们进行改进是越来越不容易了。随着科学技术的发展，一个比较年轻的学科——电子技术正在蓬勃发展，从分立电子元件到集成电路（IC），从集成电路到大规模集成电路和超大规模集成电路，特别是微型计算机的出现，使电子技术与信息技术相结合并向其他学科渗透，把人类带人了一个神化般的世界。信息技术（3C 技术）的主体包括计算机技术、控制技术和通信技术。电子技术与计算机技术同机械技术相互交叉，相互渗透，使古老的机械技术焕发了青春。在原有机械基础上引入电子计算机高性能的控制机能，并实现整体最优化，就使原来的机械产品产生了质的飞跃，变成功能更强、性能更好的新一代的机械产品或系统，这正是机电一体化的意义所在。 机电一体化技术是现代科学技术发展的必然结果。由于大规模集成电路和超大规模集成电路的出现，特别是微型电子计算机的空前发展，促进了机械技术和电子技术相互交叉和相互渗透，并使机械技术和电子技术在系统论、信息论和控制论的基础上有机地结合起来．形成今天的机电一体化技术。可以说电子技术在机电—体化的形成和发展过程中起到了关键性的作用。 二、机电一体化系统的构成 对于一个机电一体化产品或设备，应将它作为一个系统来研究。所谓机电一体化，就是要以系统的整体的思想来考虑复杂机电系统许多综合性的技术问题。例如，—台多关节机器人，就存在着各运动部件之间的力耦合；各运动轴伺服系统的干扰和相互影响；系统动力学与控制规律和运动精度之间的关系；机器人与外围设备的连接；机器人各部分之间的协调运动和机器人防护安全连锁的问题、这些问题即构成了机器人的系统技术问题，必须通过系统工程和系统设计的理论来解决。这里所说的系统是指通过一些元件的有机结合来实现某一特定的功能，而系统工程则是为使系统达到最佳状态而对系统的组成部件、组织结构、信息传递、控制机构等进行分析、设计优化的技术。 系统设计的特点首先是具有综合性，它把系统内部和外部综合起来考虑。要设计一个复杂的系统，首先就要把系统分解成许多分系统，建立各个分系统的数学模型，最后再进行最优设计。系统设计的另一个重要特征是系统的均衡设汁，均衡设计就是要恰当地选择元件，以构成性能优异的系统。如果设计者只注重元件设计而忽视优化组合过程，则即使是经过精心筛选的元件也可能组成性能低劣的系统。机电一体化产品或系统就是通过信息技术将机械技术与电子技术融为一体构成的最佳系统，而不是机械技术和电子技术的简单叠加。机电一体化系统通常由五大要素构成、即动力源、传感器、机械结构、执行元件和电子计算机。机电一体化系统的功能在很大程度上决定于控制系统。控制系统不仅与计算机及其输入输出通道有关，更与所采用的控制技术密切相关。控制技术必须从系统工程的角度出发，探讨那些能够使各功能要素构成最佳组合的柔性技术和一体化技术，有机地和灵活地运用现有的机械技术、电子技术和信息技术，采用系统工程的方法，使整个系统达到最优化，即设计最优化、加工最优化、管理最优化和运行方式最优化。
机电一体化实验报告 一体化系统设计实验报告学院专业班级学号姓名指导教师xx 年1 月12 日实验一机电一体化系统的组成实验目的：以XY简易数控工作台为例，说明机电一体化系统的基本组成和各模块的特点。实验设备：l 台式PC机一台l 标准XY工作台一套l 运动控制卡一块l 游标卡尺一把实验内容：XY简易数控工作台是一典型的机电一体化系统，是许多数控加工设备和电子加工设备的基本部件，XY数控工作台主要由运动控制卡、DC24V 开关电源、步进电机及其驱动器、XY向运动平台、光栅尺和霍尔限位开关组成，其之间的关系如图 1、1所示。工作原理大致为：运动控制卡接受PC机发出的位置和轨迹指令，进行规划处理（插补运算），转化成步进电机驱动器可以接受的指令格式（速度脉冲和方向信号）发给驱动器，由驱动器进行脉冲环行分配和功率放大从而驱动步进电机，步进电机经过联轴器、滚动丝杠推动工作台按指定的速度和位移运动。实验步骤：（1）在XY数控工作台系统中分别找到上述各个模块，并指出各模块在机电一体化系统中实现哪一模块的功能。 ①运动控制卡：运动控制卡是PCL、CPCL、PXL等总线形成的板卡，通俗地讲我们可以把它看成一个单片机，有自己的算法，可以通过V C、V
B、labview、BCB等语言实现其功能，数控系统即通过运动控制卡来实现对机床运动轨迹的控制。②DC24V开关电源：对供电要求质量比较高的控制设备提供纯净、稳定、没有杂波的直流电源。③步进电机及其驱动器：步进电机用于驱动数控工作台的X、Y两个方向的移动；步进电机通过驱动器细分，可减小步距角，从而提高步进电机的精确率，实现脉冲分配和功率驱动放大，此外还可以消除电机的低频振荡、提高电机的输出转矩。④XY向运动平台：分别传输X、Y两个方向的运动。⑤光栅尺：光栅尺是一种位移传感器，是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。经常应用于数控机床的闭环伺服系统中，可用作直线位移或者角位移的检测。⑥霍尔限位开关：用于限制工作台的运动超出导轨的有效长度。（2）使用卡尺测量，计算其平均导程P=10 ；观察其循环器，可知其循环方式为内循环；预紧方式是螺纹调隙式。（3）观察导轨截面，并查阅《机电一体化技术手册》，可知其属于GGA，GGB，GGC，GGF中哪类？ GGB 。 其适用场合机械加工中心、NC车床、搬运装置、电火花加工机、木工机械、激光加工机、精密测试仪器、包装机械、食品机械、医疗器械、工具磨床、平面磨床等。（4）查阅《DMC3000硬件手册》可知系统中的运动控制卡可实现四 轴的联动，并具有16 个数字量输入和16 个数字量输出控制。（5）记录步进电机型号，网上查阅其详细技术参数，可知
材料成形及控制工程专业课程设计 焊接工艺设计指导书 一、设计目的 1．通过实际产品的焊接工艺设计，使学生了解焊接结构的生产工艺过程； 2．掌握焊接工艺的设计方法及工艺文件的制定； 3．培养学生运用专业理论知识解决实际焊接生产问题的能力，锻炼查阅文献资料及工具书籍的基本技能。 二、设计内容 在规定时间内，完成由教师指定的某一个结构件的焊接工艺设计任务，主要内容包括： 1. 焊接结构件的设计简图与技术要求； 2. 产品的制造工艺性能分析； 3. 主要接头的焊接方法选择与说明，坡口型式及尺寸的设计与说明； 4. 主要部件（筒节、封头等）的加工工艺过程卡； 5. 产品的装焊工艺过程卡； 6. 壳体的焊接工艺卡。 三、设计要求 1．手绘产品的结构设计简图，标注出产品的主要结构尺寸；主要零件的名称、材质与规格；设计技术要求（包括制造技术要求与检验要求）等。 2．产品的制造工艺性能分析主要包括容器主体材料的焊接性分析与结构的装焊工艺性能分析。容器主体材料的焊接性能主要分析材质的焊接裂纹倾向及产生其它焊接缺陷的倾向，说明为保证焊接质量应采取的工艺措施，如合理选用焊接方法、焊接材料、焊前预热、焊后热处理、层间温度等；结构的装焊工艺性能分析主要针对特殊、复杂容器结构，分析需要采用的装焊顺序与方法。 2. 接头焊接方法的选择和坡口型式的设计应包括纵焊缝、环焊缝、封头拼缝、 人孔接管与筒体的焊缝等，绘制接头的局部放大图。选择与设计的依据主要从容器结构尺寸、接头位置、材质及厚度、施焊条件与可操作性、焊接变形与应力、装焊顺序等方面考虑。 3. 主要部件（筒节、封头等）的加工过程卡要求制定部件从原材料备料至组 装焊接之前的全部加工工艺过程，包括各加工工序的名称、加工内容、所用的工装设备与检验要求等，必要时绘制出加工工艺简图； 4. 壳体的装焊工艺设计包括装焊工艺顺序、工序名称与内容、各工序所涉及
实验目的 1.通过了解物流生产线的结构及工作原理建立典型机电系统基本组成概念；了解机电 系统五要素。 2.了解物流生产线的工作过程，体会各组成部分的作用以及相互间是如何通讯协调工 作的。 实验机电一体化系统组成实验 实验设备： 1-立体仓库系统单元 4-多通道环行线系统单元2 -机械手搬运系统单元 5-视觉检测系统单元 3—多工位加工系统 其中巷式起重机基本结构； 由丝杠驱动步进电机（5-1-1 ）、光杠（5-1-2 ）、气动储取货物机构机（5-1-4 ）、X轴光杠（5-1-5 ）、Z轴气缸（5-1-6 ）、滚珠丝杠（机（5-1）主要是实现货物在仓库内的自动存取（5-1-3）、X轴步进电5-1-7）组成。巷式起重
机械手搬运系统单元 四轴联动机械手机构结构：由伺服电机驱动可旋转角度=270°的气控机械手（具有光电传感器）（1-1-1 ）、②由步进电机驱动丝杠组件构成沿X、Y轴移动装置（含X、y轴 限位开关）（1-1-2）、可回旋=270。的转盘机构（1-1-3）（其电气部分由直流无刷电动机、光电编码器、接近开关等）。型材基体（1-1-4）组成。四轴联动机械手机构主要实现空间货物的存取 (1-1) (5-1-1) (5-1-2) (5-1-6) (5-1-3) (5-1-7) (5-1-4) (5-1-5) ? Dm.! 费 ： 耳 fl b； ■Ilin II ■MHOl ■iiiii'P i -J
多工位工作台 多工位工作台由X 轴步进电机（ 2-3-1）、滚珠丝杠（2-3-2 ）、自动夹紧工作台（2-2- 3）、 直线导轨（2-3-4 ）、Y 轴步进电机（2-3-5 ）、Y 轴丝杠（2-3-6 ）、型材基体（2-3-7）组成， 多工位工作台主要是通过X 、Y 轴步进电机使自动夹紧工作台中的货箱到达预定的钻、 铳工 多工位加工系统单元 4000E2多工位加工系统单元结构图 如图4-3所示。 (2-1) (2-1)—铳床 (2-2) SUE" (2-3) (2-2)—钻床 （2-3）—多工位工作台 ijn ---- d r ----- ctr
《机电一体化实验技术》模拟试题A 一、判断题（每题2分，共计14分）（答√或×） 1.设置文件信息对话框通常配合标题栏使用。（） 2.印刷电路板的设计是电路设计中最重要、最关键的一步。（） 3.交流调压调速是一种比较复杂的调速方法。（） 4.减速传动链是机电一体化系统中最常见的传动形式。（） 5.双面齿同步带可以实现多轴传动。（） 6.扼流圈用来阻断信号的传导通路，并抑制干扰信号的强度。（） 7.磁场屏蔽主要是抑制高频耦合干扰。（） 二、单项选择题（每题2分，共计10分） 1.（）由于成本低而被广泛使用。 A.单面板 B.双面板 C.多层板 2.载入网络表时，网络表和元件封装是（）载入的。 A.同时 B.分别 3.（）具有对应每一个增量的脉冲，但不能区别是那个增量。 A.绝对型编码器 B.增量型编码器 4.（）的任务是接收输入的零件程序，并对它进行预处理。 A.输入数据处理程序 B.插补运输程序 C.速度控制程序 5.转差功率( )调速系统是转差功率中转子铜损部分的消耗是不可避免的，但在这类调速系统中，无论转速高低，转差功率的消耗基本不变效率最高。 A.消耗型 B.回馈型 C. 不变型 三、名词解释（每题2分，共计6分） 1.电路设计： 2.直接位置控制： 3.调压调速： 四、填空题（每空2分，共计30分） 1.Protel 99SE绘制原理图的三种方法是：利用（）、利用（）、利用（）。 2.既可以用Protel 99SE进行（）设计，又可以用Protel 99SE和其他电气设计原理软件包一起构成（）的、（）的产品设计系统。 3.光栅的主要特点是线条（）而间距（）。 4.与晶闸管可控装置相比，PWM系统具有开关频率（）、低速运行（）、动静态性能（）、效率高等一系列优点。 5.同步带传动综合了（）和（）的优点，又克服了（）和V型带传动的不足。 6.凡是有电压或电流（）的场合，肯定会有电磁干扰问题存在。
冲压工艺及模具设计》课程设计指导书 2.1 课程设计目的 本课程设计是在学生学完“冲压工艺与冷冲模具设计”理论课并进行了上机练习之后 进行的一个重要教学环节。是学生运用所学理论，联系实际，提高工程技术能力和培养严 谨细致作风的一次重要机会。通过本次设计要达到以下目的： 1、巩固与扩充“冲压工艺与冷冲模具设计”以及有关技术基础课程所学的内容，掌握 制订冲压工艺规程和设计冲压模具的方法。 2、培养综合运用本专业所学课程的知识， 解决生产中实际问题的工程技术能力 设计、计 算、绘图、技术分析与决策、文献检索以及撰写技术论文的能力)。 3、养成严肃、认真、细致地从事技术工作的优良作风。 2.2 课程设计步骤 1. 设计准备 1) 阅读产品零件图 (1) 设计前应预先准备好设计资料、手册、图册、绘图用具、图纸、说明书用纸。 (2) 认真研究任务书及指导书，分析设计题目的原始图样、零件的工作条件，明确设 计要求 及内容。 (3) 熟悉各种可采用的模具结构形式及其优缺点。 2) 冲件图样分析 产品零件图是分析编制冲压方案、设计模具的重要依据，对零件图的分析 主要是从冲 压工艺的角度出发，对冲压件的形状、尺寸 ( 最小孔边距、孔径、材料厚度、最大 外形 精度、表面粗糙度、材料性能等逐项分析，确定冲压工序图。若有与冲压工艺要求相悖者， 应采 取相应的解决措施或与指导教师协商更改。 (1) 工艺分析。 合理的冲压工艺，既能保证冲件的质量，使冲压工艺顺利进行，提高模具寿命，降低 成本，提高经济效益，同时给模具的设计、制造与修理带来方便。所以必须对指定的冲压 件图样进行充分的工艺分析，在此基础上，拟订各种可能的不同工艺方案。 工艺分析主要是分析冲件的形状、尺寸及使用要求，分析冲件的工艺性；根据成形规 律，确定所用冲压工艺方法；根据生产批量、冲压设备、模具加工的工艺条件等多方面因 素，进行全面的分析、研究，确定冲件的工艺性质、工序数量、工序的组合和先后顺序。 在几种可能的冲压工艺方案中，选择一种经济、合理的工艺方案，并填写冲压工艺卡。 (2) 制订冲压工艺。 制订冲压工艺方案时，应做如下工作： ① 备料。确定板料、条料的规格、要求，并计算出材料利用率。 ② 确定工序性质、数目、先后顺序、工序的组合形式。 包括： )、
焊接结构与生产工艺课程设计指导书通用桥式起重机金属结构和生产工艺设计 曹永胜李慕勤曹丽杰 佳木斯大学材料工程学院
通用桥式起重机金属结构和生产工艺课程设计指导书 一、设计目的 1.培养学生综合运用所学知识的技能.通过对典型焊接结构和生产工艺的设计,使学生能针对产品使用性能和使用条件，制定焊接结构的设计方案及生产工艺方案。在具体的设计过程中，应根据结构的特点和技术要求,提出问题,分析问题产生的原因,并找到解决问题的途径和具体措施,制定合理的结构设计方案和生产工艺方案,从而得到一次解决实际工程问题的锻炼. 2.培养学生自学能力.使学生熟悉工具书,参考书的查找与使用方法,在学习前人的设计经验的基础上,发挥主观能动性,有所创新. 3.了解焊接工程技术人员的主要任务,工作内容和方式方法. 二、设计内容与计划 （一）设计内容 1. 5～50T通用桥式起重机主梁箱型结构设计。 2. 5～50T通用桥式起重机主梁生产工艺指定。 3．5～50T通用桥式起重机主梁结构生产图纸绘制。 （二）设计计划 1．接受设计任务、查阅资料和制定设计方案。（2天） 2．主梁结构设计计算；（7天） 3．主梁结构生产图纸绘制；（1天） 4．主梁结构生产工艺分析；（2天） 5．主梁生产工艺规程制定。（2天） 6．总结和考核。（1天） （三）任务完成 课程设计完成后，学生应交付以下材料： 1 主梁结构设计计算说明书； 2 主梁结构生产工艺分析报告； 3 主梁结构生产用施工图纸; 4 主梁生产工艺规程.
通用桥式起重机主梁结构及生产工艺设计 §1 通用桥式起重机简介 通用桥式起重机是指用吊钩或抓斗（有的也有用电磁盘）吊取货物的一般用途的桥式起重机，它桥架（大车）和起重小车两大部分组成，桥架横跨于厂房或露天货物上空，沿吊车梁上的起重机轨道纵向运行。通用桥式起重机有大车运行机构（装在桥架上），起升机构和小车运行机构（装在小车上）等三种工作性机构，皆为电动。通用桥式起重机的起重量可达500吨，跨度50～60米。 1.1 通用桥式起重机的基本组成 1.2 通用桥式起重机的基本参数 1额定起重量Q（tf） 2 跨度L（m） 3大车运行速度（m/min） 4 小车运行速度（m/min） 5 起升高度（m） 6 起升速度（m/min） 7 接电持续率JC JC = 100t i /T % t i —在起重机的一个工作循环中该机的总运转时间。 T --起重机一个工作循环所需的时间。 T = 360/N h （s） 通用桥式起重机 大车 小车桥架 大车运行机构 主梁 端梁小车架 小车运行机构 起升机构 图 1 通用桥式起重机组成
机电一体化实验报告 学院：核技术与自动化工程学院专业：电气工程及其自动化 指导老师：康东 姓名：许新 学号：200706050209 日期：2010-10-27
实验一:基于PC的传感器与数据采集实验 一,实验目的 了解传感器,USB2009便携式数据采集器的工作原理和数据采集原理和香农采样定律,连接系统实现实时采集传感器信号,完成对采样数据的时域波形显示和存储. 二,实验内容: 1,了解传感器工作原理. 2,了解USB2009便携式数据采集器的工作原理,功能和使用方法. 3,了解数据采集原理和香农采样定律. 4,实时采集传感器信号,进行时域波形显示并存储实验数据. 三,实验设备: 主要实验设备包括: 1,USB2009采集卡和配有上位机软件的计算机; 2,FESTO气动综合实验台一套. 下图为USB2009采集卡.它包含14Bit分辨率A/D转换器,可以提供16路单端模拟信号输入,8路双端模拟输入通道,4路DA输出功能,1组计数器.提供了内外时钟和内外触发工作方式.A/D转换器输入信号范围为:±5V(USB2009),±10V(AD7899-1).硬增益范围:1,2,4,8(N6为PGA203时),1,10,100,10000(N6为PGA202时). 图1.1 USB2009采集卡 四,实验原理 将USB2009采集卡与FESTO气动综合实验台上传感器连接在一起,而后通过USB连接到计算机上.利用LabVIEW软件搭建数据采集系统,实时采集传感器信号,进行时域波形显示并存储实验数据. 五,实验步骤 1,由实验教师讲解FESTO气动综合实验台上传感器工作原理; 2,由实验教师讲解USB2009采集卡的工作原理和使用方法; 3,由实验教师讲解数据采集原理和香农采样定律; 4,在实验教师的指导下,由学生完成实验电路连接; 5,在实验电路检查无误后,由学生利用LabVIEW软件搭建数据采集系统; 5,打开设备电源,观察数据采集系统运行状况,纠正错误; 6,利用LabVIEW实时采集传感器信号,进行时域波形显示并存储实验数据; 7,将实验过程中形成的正确的接线方式,数据采集系统的搭建方法以及自己在实验中观察到的现象和思考的问题综合起来,写实验报告.
焊接结构课程设计指导书 机电工程系 洛阳理工学院
目录 前言 (2) 一．课程设计的性质和目的 (3) 二．课程设计的基本任务 (3) 三．课程设计的基本要求 (3) 四．课程设计的基本步骤 (4) 五．课程设计说明书要求 (4) 六．课程设计内容简介 (4) 七．附录 (6)
前言 课程设计是焊接结构生产课程教学的最后一个环节，是对学生进行全面系统的训练。课程设计可以让学生将学过的零碎知识系统化，真正地把学过的知识落到实处，进一步激发学生学习的热情，因此课程设计是必不少的，是非常必要的。 但是，在教学实践中，一方面，我们感到学生掌握的理论知识和实践知识有限；另一方面课程设计的时间有限。要想学生在规定时间内，运用自己有限的知识去独立完成某一焊接结构的全部设计是不现实的。因此，在两周的课程设计时间内，除了让每个学生清楚地了解焊接结构的整个设计、装配过程外，更应该注重焊接结构设计的某一细节，完全弄懂、弄透，能够达到举一反三的目的，从而培养学生设计焊接结构的初步能力。 基于以上认识，作者编写了《焊接结构课程设计指导书》。 编者
一、课程设计的性质、目的 焊接作为先进制造技术的重要组成部分，在国民经济的发展和国家建设中发挥了重要的作用。焊接技术在航空航天、核能、船舶、电力、海洋钻探、高层建筑等领域得到了广泛的应用。焊接结构是焊接技术应用于工程实际产品的主要形式，也是在许多部门中应用最为广泛的金属结构。焊接结构学作为焊接专业基础课，对学生的专业知识和技能的培养具有重要的作用。《焊接结构》课程设计是在完成焊接结构理论教学课程后，进行的综合运用所学基本知识和技能的一个非常重要的教学环节。本周开展了焊接结构学的课程设计，主要目的：进一步加深学生对焊接结构学理论知识的回顾和焊接结构在实际生产中的应用； 通过本次课程设计，使学生将理论知识与实际的焊接构件设计相结合，培养学生的理论联系实际的能力； 本次课程设计可以采用计算机绘图和手工试图，使学生加深绘图要点和培养计算机绘图技能； 通过本次课程设计培养学生的查阅技术资料、团队协作和独立创新能力。 二、课程设计的主要内容和基本任务 了解焊接结构、工况环境、制造过程的特点，掌握焊接结构的整体设计、焊接工艺规程、焊接工艺卡的编制要领。最终能根据实际需要独立研究设计相应的焊接结构，制定相关的焊接工艺。设计主体可以是梁柱桁架类和压力容器结构，对选择构件进行结构的设计，焊接接头（对接、搭接、T形和角接头）合理性分析，对相关接头的强度进行简单的计算，对易产生的应力应变特征进行分析，绘制部分结构的草图，最后绘制一张A1焊接结构图纸，并编写课程设计说明书一份。 三、课程设计的基本要求 熟悉焊接结构（梁柱桁架类和压力容器结构）的结构特点，了解焊接结构（梁柱桁架类和压力容器）各部分的受力及运行状态、结构特点以及影响制造工艺的因素并能按实际情况具体制定相应的工艺流程卡和工艺卡（具体要求见附录）。 具体要求： 1) 要充分认识课程设计对培养自己的重要性，认真做好设计前的各项准备工作； 2) 既要虚心接受老师的指导，又要充分发挥主观能动性。结合课题，独立思考,努力钻研，勤 于实践，勇于创新；
实验一机电一体化系统组成实验 实验目的 1.通过了解物流生产线的结构及工作原理建立典型机电系统基本组成概念；了解机电 系统五要素。 2.了解物流生产线的工作过程，体会各组成部分的作用以及相互间是如何通讯协调工 作的。 实验设备： 1－立体仓库系统单元 2－机械手搬运系统单元3－多工位加工系统4－多通道环行线系统单元 5－视觉检测系统单元 其中巷式起重机基本结构; 由丝杠驱动步进电机（5-1-1）、光杠（5-1-2）、气动储取货物机构（5-1-3）、X轴步进电机（5-1-4）、Ｘ轴光杠（5-1-5）、Ｚ轴气缸（5-1-6）、滚珠丝杠（5-1-7）组成。巷式起重机(5-1)主要是实现货物在仓库内的自动存取
机械手搬运系统单元 四轴联动机械手机构结构:由伺服电机驱动可旋转角度=270°的气控机械手（具有光电传感器）（1-1-1）、②由步进电机驱动丝杠组件构成沿X、Y轴移动装置（含x、y轴限位开关）（1-1-2）、可回旋=270°的转盘机构（1-1-3）（其电气部分由直流无刷电动机、光电编码器、接近开关等）。型材基体（1-1-4）组成。四轴联动机械手机构主要实现空间货物的存取
多工位加工系统单元 （2-1）－铣床（2-2）－钻床（2-3）－多工位工作台 多工位工作台 多工位工作台由Ｘ轴步进电机（2-3-1）、滚珠丝杠（2-3-2）、自动夹紧工作台（2-2-3）、直线导轨（2-3-4）、Ｙ轴步进电机（2-3-5）、Ｙ轴丝杠（2-3-6）、型材基体（2-3-7）组成，多工位工作台主要是通过Ｘ、Ｙ轴步进电机使自动夹紧工作台中的货箱到达预定的钻、铣工位，并对货箱进行钻、铣削加工。见图4-3-3
《机电一体化技术概论》课程思政方案及实施案例 一、素质目标 1.具备一定的学习新技术和新知识的自修能力； 2.机电一体化产品发展、结构组成及功能； 3.具备分析机电一体化产品模块功能、典型案例应用，强调产品模块调试方法 4.有较快适应生产、管理第一线岗位需要的能力； 5.提升敬业爱岗和良好的团队合作精神； 6.形成较强的安全和环保意识； 7.在工程实践中能自觉遵守职业道德和规范，具有法律意识。 二、课程内容与要求
三、实施案例 案例1 从任课班级中挑选成绩好学生组建兴趣小组，根据企业如何进行激光打标机设计开发，培养学生对复杂自动化设备设计的解决方案，设计满足特定需求的机械系统、部件以及工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识。通过项目实施，一是让学生能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法，自主学习，适应发展。二是能够在机械工程实践中开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具。三是能主动与其他专业的成员合作开展工作，完成团队分配的工作，承担团队成员的角色和责任。 案例2 通过一个综合案例的学习、设计、研发，内化敬业、精益、专注、创新的“工匠精神”，形成优秀的职业价值取向和行为表现。 （1）任务引领 按照给定的自动化设备，设计相应的控制电路。 （2）知识传授
掌握基本电子元器件的性能和应用。 （3）能力训练 分组实训，设计电路，并进行模拟仿真，完成预定的电路功能。 （4）检查 分组检查讨论检测结果 （5）评估 学生陈述，教师分析 （6）下次任务布置 知识创新点的提炼，形成知识产权。 （注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）
机械制造工艺学课程设计指导 高泽斌 机械交通学院机械工程教研室 2005年10月
机械制造工艺学课程设计 一、设计目的 机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学、进行了生产实子之后进行的下一个教学环节，它方面要求学生通过设计能够获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，也为以后作好毕业设计进行一次综合训练和准备。学生应当通过机械制造工艺学课程设计在下述各方面得到锻炼： 1、能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在的工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 2、提高结构设计能力。学生通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力。 3、让学生学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称出处，能够做到熟练运用。 二、设计要求 设计题目：设计连杆零件的机械加工工艺规程及工艺装备。 设计条件：连杆零件的生产纲领为中批（5000件/年），附连杆设计图纸一套（3张）。 设计的要求包括以下几个部分： 制定“连杆”零件机械加工工艺路线；分组制定加工连杆“大头孔”、“两端面”、“小头孔”、“螺栓孔”表面各工序的工序卡；设计相应工序的机床夹具。 1、连杆机械加工工艺过程综合卡1份 2、制定表面的机械加工工序卡1套 3、机床夹具设计装配图1张 4、机床夹具设计零件图1~2张 5、课程设计说明书1份 按教学计划规定，机械制造工艺学课程设计总学时数为三周（包括国庆周），其进度及时间大致分配如下： 熟悉零件，选择加工方案，确定工艺路线，加工机床和工艺尺寸，填写工艺过程卡和工序卡5天； 工艺装备（夹具）设计，包括总装图及夹具体零件图等8天； 编写设计说明书1天； 准备及答辩1天。
机电一体化技术在工程机械中的应用 目前，随着我国经济的不断增长和科学水平的提升带动了信息技术、互联网技术以及计算机技术的不断发展。与此同时机电一体化也随着新兴技术的进步不断发展，在各行业得到了广泛的应用，尤其是对于工程机械行业来说，机电一体化的應用在很大程度上提升了该行业的自动化和智能化水平，对该行业的发展其中重要的推动作用。对此，本文主要分析了机电一体化在工程机械行业的应用以及未来发展趋势，希望对我国工程机械行业的发展有所帮助，推动我国机电一体化水平的不断进步。 标签：机电一体化技术;工程机械;应用 引言 在工程机械领域，随着电工电子技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多项技术的发展，工程机械的模式从传统单一的机械电气化逐步进化为现代的机电一体化。 1机电一体化技术的发展过程 机电一体化技术的发展主要经历了三个阶段，第一阶段是20世纪60年代之前。该阶段人们开始尝试利用计算机技术来改进和完善机械工程制造产品，因历史因素，当时机械工程产品与电子技术相结合的产品在二战中被大量应用。虽然当时电子信息技术的发展还不成熟，机械工程产品与电子信息技术的结合程度不高，但是那些产品的研发和制造很大程度地推动了民用技术产品的发展。第二阶段是20世纪七八十年代，该阶段也是机电一体化技术的快速发展时期。同时期的通信技术与计算机技术等都处于快速发展阶段。当微型计算机和集成电路规模化生产时代来临时，机电一体化技术在工程机械中的应用具备了更好的环境，并且该技术在现代机械工程中的应用受到世界各国的广泛关注。20世纪90年代至今，机电一体化技术迎来了第三个阶段，该时期的机电一体化技术中融入了通信与光电等技术，并不断朝着智能化的方向发展。 2机电一体化技术特点 随着机电一体化技术的大力发展，机电一体化技术的优势也越来越显著，具体体现在以下几方面：（1）安全性更高。现代的机电一体化设备本身装有检测系统，确保可以全程追踪设备的工作状态，遇到故障便会启动机器设备保护机制，因此现代的机电一体化设备具有很强的安全性、可靠性。解放劳动力的同时，极大提高了生产效率。（2）提高生产效率。生产工作中，机电一体化技术能实现智能化、自动化处理，极大提高了生产效能，节约人力成本，实现产品量化生产，提高企业的市场竞争力。数字化显示的应用，降低了操作的难度，避免了工作人员的重复性操作，节约了人力成本，使得工作更加精准定位。（3）环保和节约能源。由于机电一体化技术的智能化，机电一体化技术做出大量的贡献，减少了不
《机电一体化实验技术》模拟试题C 一、判断题（每题2分，共计14分）（答√或×） 1.通常总线与总线配合使用。（） 2.绝对型编码器难以移动参考零点。（） 3.只要改变笼式异步电动机定子电压的频率f1，就可以调节转速的大小。（） 4.滚珠丝杠因摩擦系数小，传动效率高而被广泛应用。（） 5.数字脉冲电路不是干扰源。（） 6.屏蔽低频磁场的磁屏蔽体最好接地。（） 7.晶闸管三相全波星形联结的调压电路适用于低电压大电流的负载电路。（） 二、单项选择题（每题2分，共计10分） 1.（）的制作费用比较高，制作工艺也比较复杂。 A.单面板 B.双面板 C.多层板 2.在弹性变形范围内，制造电阻应变片金属材料的应变灵敏度系数约等于（）。 A.1.7 B.2 C.3.6 3.（）专门测量转动体的绝对位置。 A.绝对型编码器 B.增量型编码器 4.（）可以在运行中及时发现系统的故障，并指出故障的类型。 A.输入数据处理程序 B.诊断程序 C.速度控制程序 5.（）是给电源和传输信号提供一个等电位，在实际电路中它常常兼做电源和信号线的回流线。 A.保护接地 B.工作接地 C.屏蔽接地 三、名词解释（每题2分，共计6分） 1.封装： 2.计算机数控（CNC）系统： 3.两自由度定位系统： 四、填空题（每空2分，共计30分） 1.绘制电路原理图是在（）下工作的。 2.印刷电路板可分为（）板、（）板和（）板三种。 3.运动控制系统主要包括（）、（）、（）以及编程/操作接口等 4.用于伺服系统的传动部分一般是减速系统，其输入是（）速、（）转矩，输出是（）速、（）转矩。 5.周节制带轮齿的齿形主要有（）齿廓和（）齿廓两种。 6.干扰源把噪声能量耦合到被干扰对象有两种方式：（）耦合方式和（）耦合方式。
一．产品的概述 变速器箱体在整个减速器总成中的作用是起支撑和连接的作用的，它把各个零件连接起来，支撑传动轴，保证各传动机构的正确安装。变速器箱体的加工质量的优劣，将直接影响到轴和齿轮等零件位置的准确性，也为将会影响减速器的寿命和性能。 变速器箱体是典型的箱体类零件，其结构和形状复杂，壁薄，外部为了增加其强度加有很多加强筋。有精度较高的多个平面、轴承孔，螺孔等需要加工，因为刚度较差，切削中受热大，易产生震动和变形。 二．图纸技术要求分析 两轴孔中心距偏差为±0.025 轴孔Ⅰ、Ⅱ粗糙度要求分别为Ra5和Ra6 两轴孔相对各自中心线的同轴度为φ0.025，位置度要求分别为0.06和0.012 轴孔Ⅰ为低速轴孔，圆柱度为0.010，轴孔Ⅱ为高速轴孔，同轴度为0.008
两轴孔中心线平行度公差为5~6级 箱体结合面平行度要求为0.025，粗糙度要求为Ra6 三．计算生产纲领确定生产类型 年产量Q=10000件/年n=1 废品率α=3备品率β=5 N=Q×n×（1+α%+β%）=10000×1×（1+3%+5%）=10800件划分生产类型的参考数据生产类型同一种零件的年产量 重型零件中型零件轻型零件 单件生产1~51~101~100小批生产5~10010~200100~500中批生产100~300200~500500~5000 300~1000500~50005000~50000大批生产 1000以上5000以上50000以上大量生产
查上表，该零件为轻型零件，且N>5000，属于大量生产类型。 四．材料、毛坯制造方法的选择及毛坯图 材料选择 由于该变速箱外形与内腔形状都比较复杂，壁厚较薄，故选用流动性好，加工工艺性好和成比低的灰口铸铁，材料牌号为HT200。铸造方法 变速箱的主要支承孔在铸造时直接铸出，销孔、螺栓孔和油塞孔等直径小于 30mm的不铸出，留待机械加工时钻出。变速箱的铸造工艺如图4-1所示。因为箱体属于大批量生产，必须采用自动线机器造型，因此分型面早在轴承孔的连线上，机盖和机座分开铸造。机盖采用两箱造型，下注式浇注系统，1、3处同时浇注，为了补缩，上面设有冒口2。机座采用三箱造型，中注式浇注系统，机座 浇注工艺图略。 直浇口1冒口直浇口2 图4-1机盖铸造工艺图