专业综合课程设计（装备方向）教学大纲

1、大学本科专业培养方案课程教学大纲编 码：ME10036 Code: ME10036课程名称：专业综合课程设计（装备方向） Course Title: Curriculum Design of Majors of Energy and Power Engineering 课程类别：集中实践 Course category: Intensive Practicum学 分：2 Credit(s): 2开课单位：机械与运载工程学院 Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering课程描述：本课程设计是在全部学完机械

2、制造装备设计课程，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。本课程设计主要包括数控机床主轴箱、工业机器人、多轴定位装置的方案设计和结构设计。通过本课程设计，使学生具有解决复杂机械工程问题所需的机械设计制造专业知识及其应用能力、针对复杂机械工程问题，能够正确选择和使用相关现代工具获取所需要的文献资料、能够就复杂工程问题与业界同行和社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计说明书、陈述发言、清晰表达。Course description: This course is a teaching link after all the courses of mechanical manufactur

3、ing equipment is completed and the production practice is accomplished. This main contents include the program design and structure design of the headstock, Industrial robot and multi-axis position plant. Through this course, students can acquire the mechanical design manufacturing expertise and app

4、ly ability required to solve complex mechanical projects problem, and can correctly select and use relevant modern tools to obtain the required documents for complex mechanical projects problem. Effective communication and communication with industry peers and the public on complex projects problem,

5、 including writing reports and thermoelectricity. instructions, statement speech and clear expression.课程内容（一）课程教学目标本次课程设计要求设计一个中等复杂程度的机电耦合的装备系统，按教师的指定设计任务要求开展数控机床主轴箱、工业机器人、多轴定位装置的方案设计和结构设计，撰写设计说明书，并参加设计答辩。通过本课程的教学，使学生具备以下能力：1.能够运用所学工程知识，设计满足特定需求的机械系统、部件或工艺流程。（毕业要求3-2）2.能够就复杂工程问题与业界同行和社会公众进行有效沟通和交流，包

6、括撰写报告和设计说明书、陈述发言、清晰表达。（毕业要求9-2）（二）基本教学内容本课程设计有三大类总计18个设计题目可供同学选择。参加课程设计的同学将被分成小组，每组15人，每人选择1题完成，撰写设计说明书，并参加设计答辩。三大类设计题目为：1）数控车床主轴箱设计（第1-9部分选6个）2）模块化串联机器人设计（第10-15部分必选）3）多轴定位装置设计（第16-18部分必选）第1部分 数控机床主轴箱总体设计教学目的：掌握数控机床主轴箱主要参数的确定原则和团队分工合作。教学重点：数控机床主轴箱主要参数的确定。教学难点：团队分工合作。相应毕业要求：3.2，9.2教学内容：主轴转速、主轴恒功率调速范

7、围、电动机恒功率调速范围、变速箱公比、电机功率和主轴箱结构，协调组内同学的设计，整合设计报告及设计资料。学时分配：课程综合设计2周第2部分 刚度型主轴结构设计教学目的：掌握刚度型主轴结构的设计。教学重点：刚度型主轴结构的设计，各处支撑轴承选择。教学难点：刚度型主轴结构的设计，各处支撑轴承选择。相应毕业要求：3.2教学内容：计算主轴参数，并查找相关资料，确定轴承型号。学时分配：课程综合设计2周第3部分 速度型主轴结构设计教学目的：掌握速度型主轴结构的设计。教学重点：速度型主轴结构的设计，各处支撑轴承选择。教学难点：速度型主轴结构的设计，各处支撑轴承选择。相应毕业要求：3.2教学内容：计算主轴参数

8、，并查找相关资料，确定轴承型号。学时分配：课程综合设计2周第4部分 刚度速度型主轴结构设计教学目的：掌握刚度速度型主轴结构的设计。教学重点：刚度速度型主轴结构的设计，各处支撑轴承选择。教学难点：刚度速度型主轴结构的设计，各处支撑轴承选择。相应毕业要求：3.2教学内容：计算主轴参数，并查找相关资料，确定轴承型号。学时分配：课程综合设计2周第5部分 齿轮模数的估算教学目的：掌握齿轮模数估算方法。教学重点：齿轮模数的估算。教学难点：齿轮模数的估算。相应毕业要求：3.2教学内容：根据主轴参数，估算齿轮模数。学时分配：课程综合设计2周第6部分 传动轴最小直径的计算教学目的：掌握传动轴最小直径的计算方法。

9、教学重点：传动轴最小直径的计算。教学难点：与传递功率和主轴最大切削功率相适配，满足传动要求。相应毕业要求：3.2教学内容：传动轴最小直径的计算。学时分配：课程综合设计2周第7部分 齿轮块设计教学目的：掌握齿轮块设计。教学重点：齿轮块设计。教学难点：与主轴适配，满足传动要求。相应毕业要求：3.2教学内容：齿轮块设计包括齿轮宽度设计、齿轮轴向尺寸设计、轮壳长度设计以及与主轴的装配方式等。学时分配：课程综合设计2周第8部分 主轴轴径的选取教学目的：掌握主轴轴径的选取。教学重点：主轴轴径的选取。教学难点：主轴轴径的选取。相应毕业要求：3.2教学内容：主轴轴径的选取。学时分配：课程综合设计2周第9部分

10、结构工艺性、润滑与密封教学目的：掌握结构工艺性设计、润滑与密封。教学重点：结构工艺性设计、润滑与密封。教学难点：满足工艺设计要求。相应毕业要求：3.2教学内容：设计的主轴箱中的零件要方便加工、装配、拆卸（再制造），主轴上的轴承要有润滑油等，润滑油要密封好。学时分配：课程综合设计2周第10部分 关节模块一设计教学目的：掌握模块化机器人关节模块设计。教学重点：关节模块设计。教学难点：采用步进电机驱动，谐波减速器传动，满足最大动作范围：-80+80。相应毕业要求：3.2教学内容：根据负载、最大运行速度和电机参数设计关节模块。学时分配：课程综合设计2周第11部分 关节模块二设计教学目的：掌握模块化机器

11、人关节模块设计。教学重点：关节模块设计。教学难点：采用伺服电机驱动，谐波减速器传动，满足动作范围：-45+45。相应毕业要求：3.2教学内容：根据负载、最大运行速度和电机参数设计关节模块。学时分配：课程综合设计2周第12部分 关节模块三设计教学目的：掌握模块化机器人关节模块设计。教学重点：关节模块设计。教学难点：采用步进电机驱动，同步带传动连接谐波减速器驱动，满足最大动作范围：-45+45。相应毕业要求：3.2教学内容：根据负载、最大运行速度和电机参数设计关节模块。学时分配：课程综合设计2周第13部分 关节模块四设计教学目的：掌握模块化机器人关节模块设计。教学重点：关节模块设计。教学难点：采用

12、步进电机驱动，蜗轮蜗杆传动输出结构，最大动作范围：-80+80；相应毕业要求：3.2教学内容：根据负载、最大运行速度和电机参数设计关节模块。学时分配：课程综合设计2周第14部分 关节模块五设计教学目的：掌握模块化机器人关节模块设计。教学重点：关节模块设计。教学难点：采用步进电机驱动，直连行星减速器，同步带传动，最大动作范围：-45+45。相应毕业要求：3.2教学内容：根据负载、最大运行速度和电机参数设计关节模块。学时分配：课程综合设计2周第15部分 关节模块六设计教学目的：掌握模块化机器人关节模块设计。教学重点：关节模块设计。教学难点：采用步进电机驱动，锥齿轮减速传动，最大动作范围：-170+

13、170。相应毕业要求：3.2教学内容：根据负载、最大运行速度和电机参数设计关节模块。学时分配：课程综合设计2周第16部分 X轴模块设计教学目的：掌握多轴定位装置X轴模块设计。教学重点：X轴模块设计。教学难点：X轴模块设计。相应毕业要求：3.2教学内容：交流伺服电机驱动，滚珠丝杠传动，工作行程500mm。学时分配：课程综合设计2周第16部分 Y轴模块设计教学目的：掌握多轴定位装置Y轴模块设计。教学重点：Y轴模块设计。教学难点：Y轴模块设计。相应毕业要求：3.2教学内容：直流伺服电机驱动，滚珠丝杠传动，工作行程400mm。学时分配：课程综合设计2周第16部分 Z轴模块设计教学目的：掌握多轴定位装置Z轴模块设计。教学重点：Z轴模块设计。教学难点：Z轴模块设计。相应毕业要求：3.2教学内容：交流步进电机驱动，滚珠丝杠传动，工作行程500mm。学时分配：课程综合设计2周考核方式本课程考核采用设计考察的形式。期评成绩占比：1.平时成绩一（考勤、讨论）占20%2.平时成绩二（组成绩）占40%3.个人成绩占40%持续改进方法1、加强各部分同学相互沟通，保证各部分设计统一、正确。2、对重点、难点内容安排讨论。3