机电一体化系统项目教程课程设计

机电一体化系统设计课程设计.doc机电一体化系统设计是机械工程、电子信息工程等工科专业的重要课程之一，主要涉及机电系统的设计、分析、优化和实现等方面的知识。

在课程设计中，学生需要综合运用所学知识，对一个具体的机电一体化系统进行全面、系统的设计。

机电一体化系统设计需要从系统的角度出发，综合考虑机械部分和电子控制部分的设计。

在机械部分，需要根据系统的功能和要求，设计机械结构，包括传动机构、导向机构、支撑机构、制动机构等。

在电子控制部分，需要根据系统的控制要求和传感器测量的数据，选择合适的控制器和传感器，设计控制电路和程序，实现系统的自动化控制。

机电一体化系统设计需要考虑系统的性能指标和优化设计。

系统的性能指标包括系统的精度、稳定性、响应速度、工作效率等。

在设计过程中，需要通过优化设计来提高系统的性能指标。

例如，可以通过优化机械结构的设计来提高系统的精度和稳定性，通过优化控制算法和控制参数来提高系统的响应速度和工作效率。

另外，机电一体化系统设计还需要考虑系统的可维护性和可扩展性。

系统的可维护性包括系统的维修性和可靠性，即系统发生故障时能够快速维修并恢复正常工作状态。

系统的可扩展性包括系统功能的可扩展性和升级性，即系统能够根据用户需求进行功能扩展和升级。

机电一体化系统设计的实现需要借助计算机辅助设计和电子电路设计等工具。

学生需要使用CAD软件进行机械结构的设计，使用电路设计软件进行电子电路的设计。

同时，还需要使用模拟仿真软件进行系统的模拟和调试，验证系统的性能和功能是否满足设计要求。

机电一体化系统设计课程设计是培养学生综合运用所学知识进行机电系统设计和分析的重要环节。

通过课程设计，学生可以加深对机电一体化系统的理解，提高解决实际问题的能力。

同时，课程设计还可以培养学生的创新意识和团队协作精神，为将来的就业和科研奠定坚实的基础。

机电一体化电脑课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习机电一体化电脑课程设计，让学生掌握电脑的基本组成原理，了解电脑硬件和软件的相互作用，培养学生的实际操作能力和问题解决能力。

1.了解电脑的基本组成部件及其功能。

2.掌握操作系统的基本原理和常用操作。

3.理解电脑硬件和软件的相互作用。

4.能够独立完成电脑硬件的组装和拆卸。

5.能够进行电脑系统的安装和配置。

6.能够运用专业软件进行电脑系统的维护和优化。

情感态度价值观目标：1.培养学生的团队合作意识和沟通能力。

2.培养学生的创新精神和实践能力。

3.培养学生对电脑科技的热爱和责任感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括电脑的基本组成原理、操作系统的原理和使用、电脑硬件和软件的相互作用等。

1.电脑的基本组成原理：介绍电脑的硬件组成部分，如中央处理器、内存、硬盘等，以及它们的功能和相互作用。

2.操作系统的原理和使用：讲解操作系统的基本原理，如进程管理、内存管理、文件系统等，并介绍常用的操作系统如Windows、Linux等的使用方法。

3.电脑硬件和软件的相互作用：讲解硬件和软件之间的相互作用关系，包括驱动程序的安装和配置、硬件故障的排查和解决等。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。

1.讲授法：通过讲解电脑的基本组成原理、操作系统的原理和使用、硬件和软件的相互作用等内容，让学生掌握基本知识。

2.讨论法：学生进行小组讨论，让学生通过合作解决问题，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生学会将理论知识应用于实际问题中，提高问题解决能力。

4.实验法：安排学生进行实验操作，让学生亲手实践，加深对理论知识的理解和掌握。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的电脑课程设计教材，为学生提供全面、系统的学习资料。

《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。

机电一体化系统设计第四版课程设计1. 课程设计背景及目的机电一体化系统是现代制造业中常用的一种技术。

它将机械、电气、电子、传感器等多个领域的技术融合在一起，实现了自动化、智能化、高效率、高精度的生产流程。

在工业生产中具有广泛的应用前景。

本课程设计旨在通过设计机电一体化系统，让学生深入了解机电一体化技术，掌握机电系统的设计原理与方法，培养学生的机电一体化系统设计能力和实践能力。

2. 设计要求2.1 设计目标设计一个具有自动化、智能化、高效率、高精度的机电一体化系统，要求满足以下功能：•具有自动化控制系统，能够自动完成生产流程；•具有各种传感器、执行器等控制设备，能够实时获取生产状态信息并进行控制；•具有高精度的精确控制能力，能够保证生产质量和效率。

2.2 设计内容•机械设计：设计一个包含多个部件的机械系统，实现物料转移、加工、成品分离等操作。

根据机械系统的功能需求，设计适当的运动轨迹、速度、力学参数等。

•电气设计：设计配备各种传感器、执行器等设备的电气控制系统，实现对机械系统运动、物料流动等各方面的控制。

电气设计需要综合考虑各种因素，如噪声、电磁兼容性、安全可靠性等。

•控制系统设计：设计机械控制系统和电气控制系统的集成控制器，实现对整个机电系统的自动化控制。

控制系统需要具有高精度、高响应、高鲁棒性等特点，能够保证生产过程的稳定性和效率。

2.3 设计要求•机械系统应具有适当的小型化性质，易于搬运和维护；•电气系统应具有良好的隔离性，保证安全和避免电磁干扰；•控制系统应具有高可靠性，能够保证生产过程的稳定性和效率。

3. 设计步骤3.1 设计方案确定根据设计要求，确定机械系统、电气系统和控制系统的整体方案，包括机械系统的结构布局、传动链设计、电气系统的元件选型、电路设计和控制系统的算法设计等。

3.2 细节设计在确定了整体方案后，对各个系统进行细节设计，包括机械系统的部件设计、电气系统的布线设计、控制系统的编程等。

目录前言........................................... 错误!未定义书签。

洗衣机说明书1. 课程设计的任务.............................. 错误!未定义书签。

2. 洗衣机简介 (2)2.1全自动洗衣机特点 (3)2.2洗衣机工作原理概述 (4)3. 传动方案讨论 (4)4.传动系统的设计计算 (6)4.1减速离合器的结构和工作原理简介 (6)4.2减速离合器零部件的计算与选择 (13)4.3减速离合器零件装配图 (16)5.进/排水系统结构原理简介 (16)5.1进水电磁阀的结构与工作原理 (17)5.2排水电磁阀的结构与工作原理 (18)5.3水位开关控制原理 (20)6.控制系统的设计 (22)6.1控制芯片的选择 (22)6.2程序框图 (22)6.3控制程序设计 (24)6.4电气控制图 (39)心得体会 (40)参考文献 (41)附录 (41)前言本次机电一体化课程设计的重点在于硬件部分的减速离合器设计。

经过小组提出方案对比与讨论，最终决定使用单向轴承式减速离合器，具体讨论过程将在后面的说明书中详细介绍。

减速离合器的各部件的选择、设计是洗衣机硬件部分的设计重点，其具有体积小，功能多，零部件构成复杂等特点。

主要构成部分有离合装置，制动装置以与行星轮系二级减速装置，这些装置的设计尺寸选择，功能原理将在后面的洗衣机说明书中详细介绍。

考虑到设计的是家用洗衣机，并根据对洗衣机体积，功能的要求确定洗衣机采用以单片机为核心的通用自动控制装置，它具有功能强、可靠性强、编程简单、使用方便、体积小等特点。

该控制系统可实现用编写的程序进行逻辑控制、定时、记数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。

该设计为单片机控制的全自动家用洗衣机，主要介绍了全自动洗衣机的工作原理（主要是重点设计部件减速离合器），控制系统的单片机的选型和资源的配置，控制系统程序设计与调试，控制系统单片机程序。

机电一体化课程设计一、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. 学习并掌握机电一体化系统中的常见传感器、执行器及其应用；3. 掌握机电一体化系统设计的基本流程和方法，能够进行简单的系统分析与设计。

技能目标：1. 能够运用所学知识，进行简单的机电一体化系统组装与调试；2. 培养学生运用CAD软件进行机电一体化系统零部件的设计与绘图的技能；3. 提高学生团队协作能力，培养在项目实践中解决问题、动手操作的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机电一体化技术的兴趣，激发创新意识，提高学习积极性；2. 培养学生具备良好的工程素养，认识到机电一体化技术在工业发展中的重要性；3. 培养学生的环保意识，关注机电一体化技术在节能减排方面的应用。

课程性质分析：本课程为实践性较强的学科，旨在培养学生的动手能力、设计能力和创新能力。

学生特点分析：学生为高中年级，已具备一定的物理、数学基础，对机电一体化技术有一定了解，但缺乏实践经验。

教学要求：结合课程性质、学生特点，注重理论与实践相结合，强调实践操作，培养学生在实际项目中的应用能力。

通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面达到预期目标，为后续学习打下坚实基础。

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、特点及发展历程，对应教材第一章内容。

- 机电一体化的基本组成部分- 机电一体化的应用领域及发展趋势2. 传感器与执行器：学习各类传感器、执行器的工作原理与应用，对应教材第二章内容。

- 常见传感器的工作原理及选用方法- 常见执行器的类型、原理及控制方法3. 机电一体化系统设计：讲解机电一体化系统设计的基本流程、方法及注意事项，对应教材第三章内容。

- 系统设计的基本步骤- 常用设计方法及案例分析- 设计中应注意的问题及解决方案4. CAD软件应用：学习CAD软件在机电一体化设计中的应用，对应教材第四章内容。

机电一体化课设1.引言机电一体化是指将机械与电气控制相结合，通过电子技术和自动控制技术实现机械装置的智能化、自动化和集成化。

在现代工业生产中，机电一体化已经成为一种重要的发展趋势。

本课设旨在通过设计一个机电一体化系统来加深对机电一体化技术的理解和应用。

2.设计方案2.1系统概述本系统设计一个基于Arduino开发板的机电一体化控制系统，实现一个简单的自动化流水线。

该流水线包括输入模块、传送带模块、加工模块和输出模块。

2.2功能需求输入模块：接受外部信号输入，包括开始信号和停止信号。

传送带模块：控制传送带的运行状态，根据输入信号启动或停止传送带的运转。

加工模块：根据传送带上的物料进行加工处理，例如检测、分类、组装等操作。

输出模块：将加工完成的产品输出到指定位置。

2.3硬件设计Arduino开发板：作为主控制器，负责接收输入信号并控制各个模块的运行。

传感器模块：用于检测传送带上物料的状态，例如光电传感器、压力传感器等。

电机驱动模块：控制传送带的运转，根据Arduino的指令进行正转、反转或停止操作。

2.4软件设计Arduino编程：使用Arduino开发环境进行程序编写，包括接收输入信号、控制传送带和加工模块的运行等功能。

传送带控制算法：根据输入信号的变化控制传送带的启动、停止和运行方向。

加工模块算法：根据传送带上物料的状态进行相应的加工处理，例如检测到物料则进行分类，检测到缺失则进行补充等。

3.实施计划3.1设备准备购买Arduino开发板及相关传感器、电机驱动模块等硬件设备。

安装Arduino开发环境，并进行相应的配置和测试。

3.2系统搭建连接Arduino开发板和各个传感器、电机驱动模块等设备。

编写Arduino程序，实现输入模块、传送带模块、加工模块和输出模块的功能。

3.3调试测试对系统进行调试，检查各个模块的运行状态是否正常。

测试系统在不同输入信号下的运行情况，包括启动、停止和运行方向的切换。

机电一体化技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握机电一体化技术的基本概念、原理和应用，培养学生对机电一体化技术的兴趣和热情，提高学生的实际操作能力和创新能力。

知识目标：使学生了解机电一体化技术的基本概念、组成部分及其相互关系；掌握机电一体化技术的基本原理和关键技术；了解机电一体化技术的应用领域和发展趋势。

技能目标：使学生能够运用所学知识分析、解决机电一体化技术领域的问题；具备一定的实际操作能力，能够进行简单的机电一体化系统设计、调试和维护。

情感态度价值观目标：培养学生对机电一体化技术的兴趣和热情，增强学生对科技创新的敏感度；培养学生团队协作、积极探究的学习态度，提高学生的问题解决能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括机电一体化技术的基本概念、原理和应用。

具体安排如下：第1-2课时：机电一体化技术的基本概念，包括定义、组成部分及其相互关系。

第3-4课时：机电一体化技术的基本原理，包括传感器技术、执行器技术、控制技术等。

第5-6课时：机电一体化技术的应用领域，包括工业自动化、机器人、汽车电子等。

第7-8课时：机电一体化技术的发展趋势，包括智能化、网络化、绿色化等。

第9-10课时：机电一体化技术的实际操作，包括简单机电一体化系统的设计、调试和维护。

三、教学方法为了提高教学效果，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、实验法等。

讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握机电一体化技术的基本概念、原理和应用。

讨论法：引导学生针对机电一体化技术的相关问题进行思考和讨论，提高学生的创新能力和问题解决能力。

案例分析法：通过分析具体的机电一体化技术应用案例，使学生更好地理解和掌握相关知识。

实验法：让学生亲自动手进行实验，培养学生的实际操作能力和实践能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将选择和准备以下教学资源：教材：《机电一体化技术》教材，用于引导学生系统地学习机电一体化技术的基本知识。

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。

机电一体化课程设计
一、课程设计目的
本课程旨在让学生掌握机电一体化的基本概念，学习机电一体化的基本原理，理解机电一体化的应用，掌握机电一体化的设计方法，以及熟练掌握机电一体化的基本操作技能。

二、课程内容
1.机电一体化基本概念：机电一体化是一种集机械、电子、计
算机等技术于一体的技术，它具有自动化、智能化和综合性的特点。

2.机电一体化基本原理：机电一体化技术是将机械、电子、计
算机等技术结合在一起，形成一个完整的系统，以实现自动化、智能化的控制功能。

3.机电一体化的应用：机电一体化技术广泛应用于工业自动化、机器人技术、航空航天技术、军事技术等领域。

4.机电一体化的设计方法：机电一体化技术的设计方法包括系
统分析、系统设计、系统实现等步骤。

5.机电一体化的基本操作技能：学习机电一体化技术，需要掌
握的基本操作技能包括机械操作、电子操作、计算机操作等。

三、课程安排
本课程共设计12个学时，其中：
第一学时：介绍机电一体化的基本概念，基本原理，应用领域，设计方法，基本操作技能等。

第二学时：讲解机械操作技能，包括机械装配，机械操作，机械维护等。

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。

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。

《机电一体化系统设计》课程设计任务书学院：班级：学号：指导教师：朱红萍二0一一年十二月目录一、课程设计目的二、设计题目及参数三、设计内容四、机电一体化系统设计五、心得体会六、参考文献一、课程设计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）学习机电一体化系统总体设计方案拟定、分析与比较的方法。

2）通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设计计算方法与选用原则。

如齿轮/同步带减速装置、蜗杆副、滚珠丝杠螺母副、直线滚动导轨副等。

3）通过对进给伺服系统的设计，掌握常用伺服电动机的工作原理、计算选择方法与控制驱动方式，学会选用典型的位移/速度传感器；如交流、步进伺服进给系统，增量式旋转编码器，直线光栅等。

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。

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. 二、设计题目及参数设计题目：X-Y 数控工作台机电系统设计任务：设计一种供立式数控铣床使用的X-Y 数控工作台，主要参数如下，1）立式铣刀最大直径mm d 15=； 2）立铣刀齿数3=z ； 3）最大铣削宽度mm a e 15=； 4）最大背吃刀量mm a p 8=； 5）加工材料为碳素钢或有色金属；6）X 、Y 方向的脉冲当量脉冲/005.0mm y x ==δδ； 7）X 、Y 方向的定位精度均为±0.01mm ；8）工作台面尺寸为mm mm 230230⨯，加工范围为mm mm 250250⨯； 9）工作台空载最快移动速度min /3000max max mm v v y x ==；10)工作台进给最快移动速度min /400max max mm v v f y f x ==。