1、现代制造装备设计课程设计教学大纲课程名称：现代制造装备设计课程设计课程代码：MEAU3025英文名称：Course Design for Mechanical Manufacturing课程性质：专业必修课程学分/学时：2学分/2周开课学期：第7学期适用专业：机械工程、材料成型等先修课程：机械制图、工程材料、机械原理、机械设计、机械制造技术后续课程：机械制造技术生产实习、机械工程专业综合实验开课单位：机电工程学院课程负责人：郭开波大纲执笔人：郭开波大纲审核人：倪俊芳一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平）课程性质：本课程设计作为现代
2、制造装备设计课程的一个重要教学环节，是高等工科院校机械工程及自动化等专业学生第一次全面的设计现代制造装备的能力训练，现代制造装备具有高自动化，高智能化的特征，其中以数控机床为典型代表教学目标：教学目标 1. 熟悉现代自动化数控制造装备系统的基本构成，熟悉数控平台的机械部件，驱动电机，及控制装备的构成、选型及应用。教学目标 2. 通过制订兩轴联动数控平台的设计方案， 正确计算运动系统的负载转矩，合理选择步进电机及驱动器，确定丝杆、联轴器、导轨等关键零部件的尺寸及型号。较全面地考虑平台底座的加工工艺，影响数控运动系统精度的关键部位的加工及精度保证。熟悉步进电机及伺服电机控制卡的功能及应用。了解图形
3、（如：直线运动，圆周运动，曲线运动）驱动数控运动的基本概念及知识，熟悉部件电机及伺服电机的脉冲方式控制。教学目标 3、进行设计基本技能的训练。如：计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能力。教学目标 4. 尝试用主流的三维机械设计软件进行结构设计、干涉检查、运动仿真。教学目标 5. 了解一般的电机控制卡及脉冲发生装置。教学目标与毕业要求的对应关系:毕业要求指标点课程目标对应关系说明毕业要求2：问题分析2-1能运用数理和工程知识进行机械专业领域复杂工程问题中的内涵识别与理解分析教学目标1熟悉现代自动化数控制造装备系统的基本构成，熟悉数
4、控平台的机械部件，驱动电机，及控制装备的构成、选型及应用。教学目标2熟悉金属砌削机床的设计原理、动作分解，减速系统的设计毕业要求3：设计/开发解决方案3-2 能针对智能装备、机械加工等需求独立提出设计方案和工艺方案，并论证其正确性3-3 能够对提出的设计方案进行实现，并对设计方案进行优选，体现创新意识教学目标3熟过制订兩轴联动数控平台的设计方案， 正确计算运动系统的负载转矩，合理选择步进电机及驱动器，确定丝杆、联轴器、导轨等关键零部件的尺寸及型号。较全面地考虑平台底座的加工工艺，影响数控运动系统精度的关键部位的加工及精度保证。熟悉步进电机及伺服电机控制卡的功能及应用。了解图形（如：直线运动，圆
5、周运动，曲线运动）驱动数控运动的基本概念及知识，熟悉部件电机及伺服电机的脉冲方式控制。毕业要求5使用现代工具5-1 能恰当使用计算机软件及仿真工具，完成机械工程项目的模拟和仿真教学目标 4.尝试用主流的三维机械设计软件进行结构设计、干涉检查、运动仿真。二、课程设计内容及安排现代制造装备设计课程设计一般以兩轴联动的数控平台为题，指导老师也可根据自身科研情况指定相应的具有一定自动化内容的设计课题，数控平台的运动速度及负载情况由设计任务书给定，具体内容包括：1. 根据给定的运动参数，计算平台的负载转矩。2. 兩轴数控平台结构方案设计；3. 数控平台传动方式选择，如选择齿形带还是丝杠传动等； 4. 步
6、进电机或伺服电机的选型；5. 丝杆、轴承、联轴器的选择与校验计算；6. 尝试用三维造型软件画出平台的主要零部件并装配，装配图和零件工作图；7. 编写设计计算说明书；8. 课程设计答辩。本课程设计要求每个学生独立、认真地完成：1）兩轴数控平台的三维零件图及装配图一套（包含主要的零部件）；2）零件及装备的工程图2张（平台底座：1号图纸一张；整体结构装配图一张）；3）4000字左右设计计算说明书一份。三、课程设计报告要求课程设计报告是设计过程的整理和总结，是图纸设计的理论依据，也是审核设计的技术文件之一。要求：说明简要，计算合理、准确，表达清晰，文字简练通顺。应该包含如下内容：1、设计任务；2、主要
7、规格参数；3、各有关参数的计算与确定；5、方案选择与论证（兩轴布置方案，电机及驱动器的选型及传动方案选择）；5、平台的三维零部件及装配结构图、工程图；6、有关校验计算；7、丝杆、联轴器、导轨的选择使用及有关结构说明；8、谈谈对步进电机或伺服电机的脉冲驱动方式与定位控制的理解。设计报告具体要求有：（1） 报告内容必须合理排版，并用A4纸打印，图纸合理折叠，一并装订成册；（2） 封面基本格式如下：现代制造装备设计课程设计报告 专 业： 班 级： 设 计 者： 指导教师： 苏 州 大 学 机 电 工 程 学 院 年 月 日 （3）内容具体要求：（a）计算公式应分成文字公式、数据代公式和结果三个部分，
8、如：（b）计算公式应注明来源，参数的确定说明依据或来源；（c）对计算结果，应有简洁的结论，如： H =（计算过程）H 符合接触强度要求 （4）由于三维设计零件图及装配图的文档表达方式没有先例，不作固定的格式要求，但要求各零部件进行不同着色，选择合理的视角进行抓图保存为jpg格式并插入word文档。四、课程设计考核方法及成绩评定（1） 考核方式：答辩 答辩是本课程设计的最后一个重要环节，学生应通过准备答辩和答辩，系统熟悉数控平台设计包含的主要内容，发现现代制造装备设计工作中应注意的问题，巩固分析和解决工程实际问题的能力，掌握基本的设计工具（如：三维设计软件）。（2） 考核成绩确定主要由设计图纸（
9、50%，含三维和二维）、设计说明书（25%）和答辩（25%）三项组成五、其他要求课程设计时间安排（两周）平台参数计算：根据速度要求和负载情况，计算负载转矩，确定负载机械特性曲线 1 天方案设计：包括平台结构、传动方式选择。 1 天结构草图设计与校验计算： 1.5 天 结构设计：包括完善草图，绘制三维零件图及装配图 3 天零件工程图设计：（利用三维直接投影二维图，并标注尺寸及公差配合） 2 天整理编写说明书： 1天答辩： 0.5天教材及主要参考书：1. 冯辛安主编 机械制造装备设计 机械工业出版社 20072. 张春林主编 机械创新设计，机械工业出版社，2003年3. 王越主编 现代机械制造装备，清华大学出版社，2009年
