第一篇：《機電一體化課程設計》任務書

《機電一體化課程設計》任務書

一、課程設計題目

1.數控車床工作臺二維運動伺服進給系統設計

（注：這里的二維運動指的是工作臺在水平面內沿橫軸和縱軸的運動）2.數控銑床工作臺三維運動伺服進給系統設計 3．自擬題目

二、設計要求

1、能用鍵盤輸入命令控制工作臺的運動方向

2、能實時顯示當前運動位置

3、具有越程指示報警及停止功能

4、參照工具書，結合實際，自己設定系統定位精度，脈沖當量，空載啟動時間，最大進給速度，各個方向的運動范圍，切削用量等參數

三、設計內容

1、總體方案確定

（1）總體方案設計（2）繪制總體方案圖

2、機械系統設計

（1）執行元件參數及規格的確定；（2）傳動機構的具體結構及參數設計；（3）執行機構的具體結構及參數設計。（4）繪制進給傳動系統示意圖。

3、控制系統硬件電路設計

（1）微機的選用、存儲器的選用與擴展、譯碼電路設計、接口電路設計等（2）繪制控制系統原理框圖

4、傳感器的選擇（適用于半閉環控制方式和全閉環控制方式）

四、課程設計報告書內容（不少于3000字，要求計算準確、文字通順、書寫工整。

要求圖紙、圖面布置合理、正確清晰。）

1． 設計題目和要求

2． 系統總體方案框圖及分析說明

3． 機械系統設計計算、各部件類型選擇說明及進給傳動系統的示意圖與說明 4． 控制系統工作原理框圖與設計說明

5． 傳感器的選擇與設計說明（適用于半閉環控制方式和全閉環控制方式）6． 課程設計總結與心得體會 7． 參考資料

五、主要參考書目

機械原理、機械設計、電工電子技術、單片機原理與系統設計、機電一體化等相關書籍，如：

[1] 尹志強等編著.機電一體化系統課程設計指導書.北京:機械工業出版社.2007.5 [2] 鄭堤主編.機電一體化設計基礎.北京:機械工業出版社.1997 [3] 曾勵主編.機電一體化系統設計.北京:高等教育出版社，2004.4 [4] 張建民等編著.機電一體化系統設計（第二版）.北京:高等教育出版社.2001.8

第二篇：《機電一體化系統設計》課程設計任務書2010級

《機電一體化系統設計》

課程設計任務書

學

院：

班

級：

學

號：

指導教師：朱紅萍

二0一一年十二月

目 錄

一、課程設計目的

二、設計題目及參數

三、設計內容

四、機電一體化系統設計

五、心得體會

六、參考文獻

一、課程設計目的

機電一體化系統課程設計是一個重要的實踐性教學環節。要求學生綜合運用所學過的機械、電子、計算機和自動控制等方面的知識，獨立進行一次機電結合的設計訓練，主要目的是：

1）學習機電一體化系統總體設計方案擬定、分析與比較的方法。

2）通過對機械系統的設計，掌握幾種典型傳動元件與導向元件的工作原理、設計計算方法與選用原則。如齒輪/同步帶減速裝置、蝸桿副、滾珠絲杠螺母副、直線滾動導軌副等。

3）通過對進給伺服系統的設計，掌握常用伺服電動機的工作原理、計算選擇方法與控制驅動方式，學會選用典型的位移/速度傳感器；如交流、步進伺服進給系統，增量式旋轉編碼器，直線光柵等。

4）通過對控制系統的設計，掌握一些典型硬件電路的設計方法和控制軟件的設計思路；如控制系統選用原則、CPU選擇、存儲器擴展、I/O接口擴展、A/D與D/A配置、鍵盤與顯示電路設計等，以及控制系統的管理軟件、伺服電動機的控制軟件等。

5）培養學生獨立分析問題和解決問題的能力，學習并初步樹立“系統設計”的思想。

6）鍛煉提高學生應用手冊和標準、查閱文獻資料以及撰寫科技論文的能力。

二、設計題目及參數

設計題目：X-Y數控工作臺機電系統設計

任務：設計一種供立式數控銑床使用的X-Y數控工作臺，主要參數如下，1）立式銑刀最大直徑d?15mm； 2）立銑刀齒數z?3； 3）最大銑削寬度ae?15mm； 4）最大背吃刀量ap?8mm； 5）加工材料為碳素鋼或有色金屬；

6）X、Y方向的脈沖當量?x??y?0.005mm/脈沖； 7）X、Y方向的定位精度均為±0.01mm；

8）工作臺面尺寸為230mm?230mm，加工范圍為250mm?250mm； 9）工作臺空載最快移動速度vxmax?vymax?3000mm/min； 10)工作臺進給最快移動速度vxmax

f?vymaxf?400mm/min。

三、設計內容

設計內容由機械系統、控制系統和設計說明書三部分組成。具體工作量要求如下。

1、機械系統設計

X-Y數控工作臺機械結構裝配圖：A0圖一張，零件圖：選2-3個零件

2、控制系統設計

控制系統一般包括系統電源配置、CPU電路、RAM與ROM擴展、鍵盤與顯示、A/D與D/A接口、I/O通道接口、通訊接口等。要求完成1張A1圖紙的硬件電路設計工作，設計控制系統的主要軟件流程，對RAM和I/O接口芯片進行詳細編程，對伺服電動機進行控制編程。條件允許時，盡量對所編軟件進行調試實驗。

3、設計說明書

設計說明書是課程設計的總結性文件，認真地寫好說明書可以鍛煉科技論文的寫作能力。設計說明書要求清楚地敘述整個設計過程和詳細的設計內容，包括總體方案的分析、比較與確定，機械系統的結構設計，主要零部件的計算與選型，控制系統的電路原理分析，軟件設計的流程圖以及相關程序等。說明書的撰寫內容不應少于7000字（不少于15頁），要求內容豐富、條理清晰、圖文并茂、符合國標。

4、格式要求：

1）頁面設置：上邊距：3.0cm；下邊距：2.5cm；左邊距：2.8cm；右邊距2.5cm。頁碼設置在右下角/頁腳居中。說明書正文部分的頁眉必須注明“班級_《機電一體化系統設計》課程設計說明書”字樣，頁眉的文字用宋體五號。正文部分文字字號小四。

2）課程設計要求用A4紙張，包括封面、目錄、設計內容，參考文獻等。3）參考文獻格式為：[序號]主要作者.文獻名稱.刊名，年（期）：起止頁碼。例如：[1] 陶仁驥．密碼學與數學[J]．自然雜志，1984，7（7）：527-529．參考文獻不少于5篇。

★該課程設計說明書于1月7日（該課程統考時交）

第三篇：機電一體化綜合實訓任務書

機電一體化綜合實訓任務書

一、實訓意義

機電一體化綜合實訓是機電一體化專業學生的一個綜合性專業實訓項目，目的是讓學生了解和掌握模塊式柔性自動化生產線的結構，工作過程及操作方法，并進行簡單的編程，培養學生的動手能力，了解企業的生產模式，為今后的工作打下堅實的基礎。

二、PLC實訓目的

1、熟悉自動化生產線的結構，工作過程及操作方法。

2、熟悉自動化生產線的編程。

3、掌握FX2N型PLC的通訊。

4、掌握PLC控制步進電機。

三、實訓準備

預習是實訓前的重要準備工作，是保證實訓順利進行的必要步驟，也是培養學生獨立工作能力、提高實訓質量與效率的重要環節，要求做到：

1、實訓前應復習有關課程的教材，熟悉有關理論知識。

2、認真閱讀實訓指導及有關實訓設備介紹。

3、實訓預習分組進行，每組4人，每人都要預習。

四、實訓時間 1周

五、實訓地點 自動化生產線實訓室

六、實訓總結

實訓總結要求每人寫一份實訓報告，實訓報告內容主要包括以下幾方面：

1、實訓名稱、專業班級、姓名、實訓日期。

2、列出實訓主要設備名稱。

3、實訓目的和主要內容。（自動化生產線的結構、氣路圖、I/O分配、梯形圖）

4、寫出調試的全部程序

5、總結實踐技能方法。

6、分析實訓中遇到的主要問題及解決的措施

7、必須手寫

七、實訓內容及安排

星期一

實習動員，分組，講實訓安排及要求，熟悉實訓設備，了解學生對有關理論知識的掌握情況

主要完成對自動生產線的供料站、搬運站、加工站、裝配站、裝配搬運站、分揀站裝置組成、工作原理、控制要求及結構功能的培訓

星期二 氣路圖、氣動符號、傳感器、電路圖、電工符號

化整為零，主要完成各分站單站的機械、氣動、電氣等部件的拆卸與安裝及軟件編程等培訓工作

星期三 組裝氣路、機械部分

星期四 設計加工站程序（PLC控制換刀步進電機）并驗證 設計加工站、裝配站、裝配搬運站聯動程序（PLC通訊）

星期五

驗證三站聯動程序

完成實訓報告

八、考核及評分標準 考核占70% 1.硬件安裝20分（機械、氣動、電氣等部件的拆卸與安裝；組裝氣路）2.程序設計及驗證50分（加工站程序20分；三站聯動程序30分）紀律及考勤10%平時成績10% 實習報告10%

九、實訓指導教師

十、實訓班級、人數、周次

機電一體化教研室

2016.6.15

第四篇：課程設計任務書

西南交通大學自考班課程設計任務書

——鋼屋架設計

一、設計資料

1.某地區某金工車間，長18×Sm，跨度Lm，柱距Sm，采用無檁屋蓋結構體系，梯形鋼結構屋架，1.5m×Sm預應力混凝土大型屋面板，膨脹珍珠巖制品保溫層（容重4kN/m3，所需保溫層厚度由當地溫度確定），卷材屋面，屋面坡度i。基本風壓W，基本雪壓S.活荷載q 2.某地區某車間，長18×S m，跨度L m，采用有檁屋蓋體系，三角形屋架，屋面采用壓型鋼板0.15Kn/m2，不保溫，屋面坡度i。基本風壓W，基本雪壓S.活荷載q 根據附表選擇題目。

屋架均簡支于鋼筋混凝土柱子上，混凝土標號為C20，建造地點見附表。屋架所受荷載，包括恒載，活荷載，及風雪荷載等，均應該根分組表采用。

二、設計內容與要求

1.選擇計算跨度，節間劃分和腹桿形式，選用鋼材以及焊條；

2.布置屋蓋支撐，說明各支撐布置的必要性和作用，并按比例繪制出支撐布置圖；

3.可用圖解法或者查手冊等方法求得半跨單位荷載作用下的桿力系數 4.荷載計算 5.桿力組合

6.選擇桿件截面，列表匯總 7.節點設計

8.施工圖繪制（包括繪制平面布置圖、支撐布置圖和一榀鋼屋架設計詳圖，詳圖中必須至少包含屋脊節點詳圖、跨中下弦節點詳圖和支座節點詳圖）

三、參考書

1.鐘善桐，鋼結構，2005版 2.彭偉，鋼結構設計原理，教材

四、設計分組與參數（詳附件表格）

五、其它補充技術資料

1）三角形屋架

三角形屋架上弦坡度一般為i =1/2~1/3，跨度一般為18~24m之間，適用于屋面坡度較大的有檁體系屋蓋。三角形屋架與柱只能做成鉸接，故房屋的橫向剛度較低，且屋架弦桿的內力變化較大，在支座處最大，跨中較小，故弦桿用同一規格截面時，其承載力不能得到充分利用。2）梯形屋架

梯形屋架上弦坡度一般為i=1/8~1/20，跨度可達36m，適用于屋面坡度較小的屋蓋體系。梯形屋架的外形接近于彎矩圖，各節間弦桿受力較弱，且腹桿較短。梯形屋架與柱的連接可做成剛接也可做成鉸接。當做成剛接時，可提高房屋的橫向剛度，因此是目前工業廠房無檁體系屋蓋中應用最廣的屋蓋形式。3）選型參數

常用屋架高度為：三角形屋架一般取h=(1/4~1/6)l。梯形屋架當上弦坡度為1/8~1/12時，跨中高度取h=(1/6~1/10)l，跨度大（或屋面荷載小）時取小值，跨度小（或屋面荷載大）時取大值。梯形屋架的端部高度，當屋架與柱鉸接時取1.6~2.2 m，剛接時取1.8~2.4 m，端彎矩大時取大值，端彎矩小時取小值。

對于跨度較大的屋架，在橫向荷載作用下將產生較大的撓度，有損外觀并可能影響屋架的正常使用。為此，對跨度L≥15 m的三角形屋架和跨度L≥24 m的梯形屋架，當下弦無向上曲折時，宜采用起拱來抵消屋架受荷后產生的部分撓度。起拱高度一般為其跨度的1/500左右。4）屋蓋支撐

鋼屋蓋和柱組成的結構體系是一平面排架結構，縱向剛度很差，在荷載作用下，存在著所有屋架同向傾覆的危險。此外，在這樣的體系中，由于檁條和屋面板均不能作為上弦桿的側向支承點，故上弦桿在受壓時，極易發生側向失穩現象，如圖中虛線所示，其承載力極低。在屋蓋兩端或中部適當位置的相鄰兩榀屋架之間，設置一定數量的支撐，沿屋蓋縱向全長設置一定數量的縱向桿件（系桿），將屋架連成一空間結構體系，形成屋架與支撐桁架組成的空間穩定體系。目的是保證整個屋蓋的空間幾何不變性，從而阻止屋架上．下弦側移，大大減小其自由長度，提高屋架弦桿的承載力。同時，可保證屋蓋結構安裝時的穩定和方便。鋼屋蓋支撐主要由上弦橫向水平支撐．下弦橫向水平支撐．下弦縱向水平支撐．垂直支撐及系桿組成。

5、鋼屋架節點設計的基本要求和構造要求 ? 基本要求

（1）角鋼屋架各匯交的桿件一般焊接于節點板上，組成屋架節點。桿件截面重心軸線匯交于節點中心，截面重心線按所選用的角鋼規格確定，并取5mm的倍數。

（2）除支座節點外，屋架其余節點宜采用同一厚度的節點板，支座節點板宜比其他節點板厚2mm。

（3）節點板的形狀應簡單，如矩形．梯形等，以制作簡便及切割鋼板時能充分利用材料為原則。節點板的平面尺寸（長度．寬度），宜為5mm的倍數，可根據桿件截面尺寸和腹桿端部焊縫長度作出大樣圖來確定，在滿足傳力要求的焊縫布置的前提下，節點板尺寸應盡量緊湊。在焊接屋架節點處，腹桿與弦桿．腹桿與腹桿邊緣之間的間隙a不小于20mm，相鄰角焊縫焊趾間距應不小于5mm；屋架弦桿節點板一般伸出弦桿10~15mm；有時為了支承屋面結構，屋架上弦節點板（厚度為t）一般從弦桿縮進5~10mm，且不宜小于（t/2+2）mm。（4）角鋼端部的切斷面一般應與其軸線垂直；當桿件較大，為使節點緊湊。（5）單斜桿與弦桿的連接應避免偏心彎矩。節點板邊緣與桿件軸線的夾角不應小于15°。在單腹桿的連接處，應計算腹桿與弦桿之間節點板的強度。（6）支承大型屋面板的上弦桿，當屋面節點荷載較大而角鋼肢厚較薄時，應對角鋼的水平肢予以加強。? 節點構造（1）下弦中間節點

弦中間節點，當弦桿無彎折時，其連接構造按有關規定進行。（2）上弦中間節點

支承大型屋面板或檁條的屋架上弦中間節點，為放置集中荷載下的水平板或檁條，可采用節點板不向上伸出．部分向上伸出和全部伸出的做法。? 節點板不伸出的方案。此時節點板縮進上弦角鋼肢背，采用橫焊縫焊接，于是節點板與上弦之間就由槽焊縫和角焊縫傳力。節點板的縮進深度不宜小于(t1/2+2)mm，也不宜大于t1，t1為節點板的厚度。

? 節點板部分或全部伸出的方案。當節點板伸出不妨礙屋面構件的安放時，可采用該方案。（3）弦桿拼接節點

當角鋼長度不足．弦桿截面有改變或屋架分單元運輸時，弦桿常需要拼接。前兩者為工廠拼接，拼接點通常在節點范圍之外；后者為工地拼接，拼接點通常在節點處。? 工廠拼接

雙角鋼桿件采用拼接角鋼拼接，拼接角鋼宜采用與弦桿相同的規格（弦桿截面改變時，與較小截面的弦桿相同），并切去豎肢及角鋼背直角邊棱。切肢Δ=t+hf+5mm以便施焊，其中t為拼接角鋼肢厚，hf為角焊縫焊腳尺寸，5mm為余量以避開肢尖圓角；切邊棱是為使之與弦桿密貼，切去部分由填板補償。單角鋼桿件宜采用拼接鋼板拼接，拼接鋼板的截面面積不得小于角鋼的截面面積。? 工地拼接

屋架的工地拼接節點，通常不利用節點板作為拼接材料，而以拼接角鋼傳遞弦桿內力。下弦中央拼接節點，拼接角鋼長度l=2lw′+b，lw′為下弦桿一側與拼接角鋼連接焊縫的長度，b為間隙，一般取b=（10~20）mm。屋脊拼接節點的拼接角鋼一般采用熱彎形成，當屋面較陡需要彎折較大且角鋼肢寬不易彎折時，可將豎肢開口（鉆孔．焰割）彎折后對焊。拼接角鋼長度l=2lw′+b，一般取b=（10~20）mm，當截面垂直上弦切割時所需間隙稍大，常取b=50mm左右。當為工地拼接時，為便于現場拼裝，拼接節點需要設置安裝螺栓。因此，拼接角鋼與節點板應焊于不同的運輸單元，以避免拼裝中雙插的困難。也可將拼接角鋼單個運輸，拼裝時用安裝焊縫焊于兩側。（4）屋架支座節點

屋架支座節點可做成鉸接或剛接。? 屋架鉸接支座節點支承于混凝土柱或砌體柱的屋架，其支座節點常設計為鉸接。屋架支座節點處各桿件匯交于一點，為保證底板的剛度．力的傳遞以及節點板平面外剛度的需要，支座節點處應對稱放置加勁板，加勁板的厚度取等于或略小于節點板的厚度，加勁板厚度的中線應與各桿件合力線重合。為便于施焊，下弦角鋼背與底板間的距離e一般應不小于下弦伸出肢的寬度，且不小于130mm；梯形屋架端豎桿角鋼肢朝外時，角鋼邊緣與加勁板中線距離不宜小于50mm。

? 屋架剛接支座節點屋架支座節點設計成剛性連接時，為使支座節點板不致過大，屋架弦桿和斜腹桿的軸線一般匯交于柱的內邊緣。采用安裝焊縫加支托的剛接支座節點支座斜腹桿為上升式，的支座斜腹桿為下降式。安裝時屋架端節點板與焊在柱翼緣上的豎直角鋼相靠，在節點板另一側加豎直肋板，屋架就位后再焊三條豎焊縫，豎直角鋼下的短角鋼為安裝支托。上弦節點一般另加蓋板連接，連接蓋板的厚度一般為8~14 mm，連接角焊縫的焊腳尺寸為6~10 mm。

六.設計任務書內容排版順序及格式

1、封面（統一采用任務書版式）

2、目錄

3、課程設計報告書

3.1設計資料（參考任務書）

3.2荷載計算

3.2.1荷載標準值計算

3.2.2荷載標準值布置簡圖

3.3結構計算簡圖的確定（只需一榀屋架）

3.4內力計算（可電算，可手算，要求給出每一種荷載工況下的結構內力圖）

3.5內力組合（要求給出內力組合計算過程）

3.6桿件與節點設計

3.6.1桿件強度設計計算

3.6.2桿件穩定承載力設計計算

3.6.3節點計算與設計

3.7圖紙繪制

4、參考文獻資料（除任務書指定外，可自行另行添加）

七、成績評定

（1）課程設計的成績構成

課程設計的成績由三部分構成，各部分成績所占比例如下：設計成果（包括設計計算書和設計圖紙）占70％；設計過程（包括設計態度和創新精神）占30％；

? 設計成果包括：概念是否清楚；設計條理是否清晰；設計方案是否正確、合理；設計方案的確定是否經過充分論證；設計參數的選擇是否正確；設計計算部分是否完整、正確；設計圖紙是否滿足施工圖的要求；設計計算書是否符合規范、內容是否完整、書寫是否清楚、層次是否分明；文字是否流暢；手繪和計算機繪圖是否合理搭配運用。

? 設計過程包括：設計的進度是否符合要求；能否按時完成規定的設計任務；對待設計技術問題是否具有嚴謹的科學態度；是否具有求實與探索創新精神；是否遵守任務書要求。

（2）課程設計的成績評定標準

? 課程設計成績分優（≥90）、良（80~89）、中（70~79）、及格（60~69）、不及格五個等級，最后成績以具體分值給出。

1）優：設計思路清晰，結構方案良好。設計參數選擇正確，選擇依據充分，設計計算內容完整，正確無誤。設計圖紙滿足工程制圖要求，表達內容滿足課程設計要求，正確無誤。圖面整潔，布局合理。設計計算書規范、完整，語言表達邏輯性強，書寫清晰，有條理。設計態度端正。

2）良：設計思路清晰，結構方案合理。設計參數選擇正確，選擇依據較充分，設計計算內容完整、正確。設計圖紙能滿足工程制圖要求，表達內容能滿足課程設計要求。圖面較整潔，布局較好。設計計算書規范、完整。語言表達邏輯性較強，書寫清晰，有條理。設計態度端正。

3）中：設計思路較清晰，結構方案基本合理。設計參數基本正確，主要參數的選擇有依據。設計內容完整，有少量錯誤。設計圖紙主要內容滿足工程制圖要求，表達內容滿足課程設計要求。圖面基本整潔。設計計算書較規范，內容完整。語言表達有邏輯性，書寫整齊。設計態度基本端正。4）及格：設計思路基本清晰，結構方案基本合理。主要設計參數選擇正確。設計計算內容基本完整，有一些錯誤。設計圖紙基本滿足工程制圖要求，表達內容基本滿足課程設計要求。圖畫基本整潔。設計計算書基本規范，內容基本完整，語言表達有一定的邏輯性，書寫整齊。設計態度基本端正。

5）不及格：設計思路不清晰，結構方案不合理。關鍵設計參數選擇有錯誤。設計計算內容不完整，計算有明顯錯誤。設計圖紙基本滿足工程制圖要求，設計圖紙表達內容不滿足課程設計要求。設計計算書不規范，內容不完整。設計態度不端正。

第五篇：機電一體化《機械設計基礎》課程設計計劃

04機電一體化《機械設計基礎》課程設計計劃

一、設計時間

2005.12.15——2005.12.30，共二周。

二、設計地點

本班教室。

三、設計目的1、學生運用所學的機械設計課程的理論，以及有關先修課程的知識，進行一次較為全面的綜合的設計練習，培養學生機械設計的技能，并加深對所學知識的理解。

2、通過課程設計這一環節，使學生掌握一般傳動裝置的設計方法、設計步驟，為后續專業課程及畢業設計打好基礎、做好準備。

3、通過這一環節的教學，使學生具有運用標準、規范、手冊、圖冊和查閱有關技術資料的能力，學會編寫設計計算說明書，培養學生獨立分析問題和解決問題的能力。

四、設計的內容

1、定傳動裝置的傳動方案。

2、電動機的選擇。

3、傳動裝置的運動參數和動力參數的計算。

4、傳動件及軸的設計計算。

5、軸承、鍵的選擇和校核計算及減速器潤滑和密封的選擇。

6、減速器的結構及附件設計。

7、繪制減速器裝配圖、零件圖。

8、編寫設計計算說明書、準備答辯。

五、設計要求

1、課程設計前，學生應認真閱讀任務書，了解設計題目及設計內容，搞清所設計的傳動裝置中包含哪些機構及傳動路線。

2、認真閱讀課程設計指導書有關總體設計及傳動件設計計算斬章節，開始設計計算。

3、要樹立正確的設計思想：機械設計過程本身就是一個反復推敲、反復修正的過程。故學生在整個設計過程中力求培養自己認真、踏實、一絲不茍的工作作風，認真對待每一個設計細節，要經得起反復的修正，不能敷衍塞責，必須樹立優質、保量、按時完成任務的思想。

4、要有意識地復習先修課程中的有關知識，認真閱讀各種有關資料，充分發揮自己的主觀能動性和創造性，只有這樣才能達到培養綜合設計技能的要求。

機電系2005年9月29日2