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郑州大学现代远程教育《机电一体化技术》 课程作业要求 说明：本课程考核形式为提交作业，完成后请保存为WORD格式的文档，登陆学习平台提交，并检查和确认提交成功。 作业要求 请任选一题，认真、独立完成。 作业内容 题目一 送料小车运行控制系统设计 1. 设计目的：通过对送料小车运行的控制系统设计，使学生们掌握控制系统硬件设计及软件编程方法，具有灵活运用相关知识的能力； 2. 设计内容及要求：下图为送料小车运行过程图。当小车处于后端，按下起动按钮，小车向前运行，压下前限位开关后，翻斗门打开；7s后小车向后运行，到后端，即压下后限位开关后，打开小车底门，完成一次工作循环。 小车运行过程图 设计要求：能够控制小车的远行，并具有以下几种方式：(1)手动；(2)自动单周期，即小车住复运行一次后停在后端等待下次起动；(3)自动连续，即小车起动后自动往复运行；(4)单步运行，即每步动作都要起动；(5)往复运行2次即小车往复运行2次后，回到后端停下，等待起动。 3. 设计成果： 1）相关硬件电路图 2）相关程序 题目二 机械手控制系统设计 设计目的：通过对机械手的控制系统设计，使学生们掌握控制系统硬件设计及软件编程方法，具有灵活运用相关知识的能力； 设计内容及要求： 要求根据机械手工作过程，设计出其控制系统 3. 设计成果： 1）相关硬件电路图 2）相关程序 题目三 数控加工中心刀具库的自动控制数控加工中心刀具库自动控制因原有的刀具库控制方式过于陈旧、功能过于单一且智能度不高，刀盘只能单向转动，效率较低并且指示灯设计不合理，对刀成功后没有正确与否的提示。针对原有功能的的不足提出自己的改进方法。对位成功的进行指示灯闪烁提示，调取不是当前工位的刀时，系统能根据调取刀号的大小自动选择最佳刀盘转动方向，以提高取刀效率。改进后的基本特征：1当机械手位置?=?程序调取刀号位，换刀成功指示灯闪烁3秒。2当机械手位置??程序调取刀号位，刀具盘逆转,调刀指示灯亮,到位后,?换刀成功指示灯闪烁3秒。3当机械手位置??程序调取刀号位，刀具盘顺转,?调刀指示灯亮,到位后,换刀成功指示灯闪烁3秒。机械手位置与调取刀号位之间的偏差是选择正反转的根据。题目五 双坐标十字滑台设计及控制 1.设计目的：加深理解和掌握机电一体化、计算机接口技术、计算机控制技术、数控技术等课程的基本知识，提高学生综合运用所学知识能力 2.设计内容及要求： 工作台行程：工作台长度100mm；宽度100mm； 脉冲当量：0.005～0.008mm/P 其它参数如下表所列 3. 设计成果： 1）相关计算 2）相关硬件电路图 3）相关程序 题目六 四工位组合机床PLC控制系统设计 1、设计目的： ? 学生通过课程设计,对所学课程理论知识进行一次系统的回顾检查复习和提高,并运用所学理论,,受到从理论到实践应用的综合训练，培养学生独立运用所学理论解决具体问题的能力 2、设计 四工位组合机床由四个工作滑台，各带一个加工动力头，组成四个加工工位。除了四个加工工位外，还有夹具、上下料机械手和进料器四个辅助装置以及冷却和液压系统共四部分。工艺要求为由上料机械手自动上料，机床的四个加工动力头同时对一个零件进行加工，一次加工完成一个零件，通过下料机械手自动取走加工完的零件。要求具有全自动、半自动、手动三种工作方式。 3、设计成果： 1）相关机械系统元件选择 2）相关硬件电路图 题目七 X-Y工作台机电一体化系统设计 1、 设计目的：X-Y工作台系统设计，使学生们掌握相关机电一体化系统机械系统设计、传感检测系统、执行系统、控制系统的设计方法，具有灵活运用相关知识的能力； 2、??设计内容及要求：设计一套简易的微机控制X-Y工作台，固定在Z4012型12mm台式钻床的工作台上。能批量加工最大面积为150×100mm2的印刷电路板上许多孔，最大孔径可达6mm。 3、设计成果： 1）相关设计计算 2）相关硬件电路图 题目八 x向进给传动系统的滚珠丝杠 1. 设计目的：传动系统是机电一体化机械系统很重要的一部份内容，滚珠丝杠是高精传动的常用器件之一，通过学生对滚珠丝杠的设计，提高学生机械计算、查表和设计能力。 设计设计内容及要求：根据给定条件，计算出所需滚珠丝杠的精度、载荷、所需直径等参数，结合相关手册，完成x向进给传动系统的滚珠丝杠，并完成相关校核。 工作台相关参数 工作台重量 (kg) 220 交流伺服电机额定转速(min-1) 2000 夹具和工件重量(kg) 350 减速比 1 最大工作行程(mm) 600 支承面摩擦系数μ 0.003 最高速度(m/min) 20 失动量(mm) 0.01 加速时间(s) 0.15 全行程定位精度(mm) ±