3 专业课程设计任务书(1)-任务布置版.docx

《专业综合课程设计》任务书

一、设计任务

题目一：C6140普通车床数控化改造设计（学号1-14）

C6140普通车床的结构布局

1-床脚2-挂轮3-进给箱4-主轴箱5-纵溜板6-溜板箱

7-横溜板8-刀架9-上溜板10-尾座11-丝杠12-光杠13-床身

任务：将一台C6140普通车床改造成经济型数控车床。主要技术指标如下：

（1）床身上最大加工直径400mm；

（2）最大加工长度1000mm；

（3）X方向(横向)的脉冲当量δx=0.005mm/脉冲，Z方向(纵向)δz=0.01mm/脉冲；

（4）X方向最快移动速度vxmax=3000mm/min，Z方向为vzmax=6000mm/min；

（5）X方向最快工进速度vxmaxf=400mm/min，Z方向为vzmaf=800mm/min；

（6）X方向定位精度±0.01mm，Z方向±0.02mm；

（7）可以车削柱面、平面、锥面与球面等；

（8）安装螺纹编码器，可以车削公/英制的直螺纹与锥螺纹，最大导程为24mm；

（9）安装四工位立式电动刀架，系统控制自动选刀；

（10）自动控制主轴的正转、反转与停止，并可输出主轴有级变速与无级变速信号；

（11）自动控制冷却泵的启/停；

（12）安装电动卡盘，系统控制工件的夹紧与松开；

（13）纵、横向安装限位开关；

（14）数控系统可与PC机串行通信；

题目二：数控车床自动回转刀架机电系统设计（学号15-28）

任务：设计一台四工位的立式自动回转刀架，适用于C616或C6132经济型数控车床。要求设计控制刀架自动转位的硬件电路，编写刀架的控制软件。推荐刀架所用电动机的额定功率为90W，额定转速为1440r/min，换刀时要求刀架转动的速度为30r/min。

题目三：X-Y数控工作台机电系统设计（学号28-）

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）立铣刀最大直径d=15mm；

（2）立铣刀齿数Z=3；

（3）最大铣削宽度ae=15mm；

（4）最大铣削深度ap=8mm；

（5）加工材料为碳素钢或有色金属；

（6）X、Y方向的脉冲当量δx=δy=0.005mm/脉冲；

（7）X、Y方向的定位精度均为±0.01mm；

（8）工作台面尺寸为230mm×230mm，加工范围为250mm×250mm；

（9）工作台空载最快移动速度vxmax=vymax=3000mm/min；

（10）工作台进给最快移动速度vxmaxf=vymaxf=400mm/min。

二、设计要求及提交作业

1、完成设计内容如下：

1）机电一体化系统机械部件设计：根据给定系统的工作要求，确定机构的工作原理，进行负载分析，方案设计，根据计算结果进行相应机械标准件的选型及校核计算。

2）机电一体化伺服系统设计：对机械系统进行运动学分析计算，拟定控制系统驱动形式，并根据计算结果进行驱动元件选型。

3）机电一体化控制系统设计：针对伺服系统进行相关控制器的选择，强电电路设计，I/O接口电路设计，操作显示电路设计及程序编制等等。

4）图形绘制及表达：系统电路原理图、软件流程图。

5）编制设计计算说明书，进行课程设计答辩。

2、要求学生自主独立、采用常用设计编程软件完成。

3、要求教师每周指导，检查学生完成情况并指出错误。

4、设计说明书的格式要求如下：

=1\*GB3①目录

=2\*GB3②设计任务

=3\*GB3③详细设计过程

=4\*GB3④设计结果

=5\*GB3⑤结束语

=6\*GB3⑥参考文献

须标注页码

注意图、表、公式等的规范表达

任务分配说明：

每个班级都要完成三个题目，每个题目按照学号分配对内成员（见题目后面编号，每个题目同学称为一队，每个题目（每队）还要分成三个小组，一个小组任务是是机械部分设计，一个是单片机控制，一个是PLC控制）。

机械部分设计设计任务书要包括负载分析，器件选型，结构选择，设计计算和校核，要完成全部图纸绘制（每个成员大致均匀分配图纸数量）（题目一为例，主要是确定纵向进给，横向进给系统中的电机，丝杠（是否需要导轨），轴承等系统和零件的设计或选型，其他题目自行分析）。

无论单片机控制还是PLC控制任务，都包含上位机设计，用来完成信息输入输出（即，控制命令和参数等输入，报警等输出）和控制器程序设计以及上位机和控制器的通讯。

单片机控制包含上位机控制和通讯（上位机控制要有程序界面），单片机直流电机控制，单片机步进电机控制三部分（直流电机和步进电机是两种不同方式，不同同学分别完成）。控制部分要有电路图，程序设计要有流程图。