机械电子工程系一级项目作业指导书（2012.12.修订）2012年于汕头大学目录1. 机电系机械设计制造及其自动化专业I级项目工作指导细则 3一、分组二、选题 三、工作进度安排四、评分标准五、各时间段上交材料明细2. 机械设计、制造及控制部分模板.7一、机械设计二、机械制造三、电路部分设计四、控制部分3. 机械设计部分作业实例.114. 机械加工工艺作业实例.385. 市场调研与技术分析报告封面及格式.486. 一级项目设计说明书封面及基本格式.61机电系机械设计制造及其自动化专业I级项目工作指导细则说明：由于I级项目名题较混乱，导致最终完成质量不高，且I级项目放在3年级，学生负担重，对此，从11级开始，对I级项目执行作了调整，主要内容有：1，名题方式调整，2.给出专门制作调试时间，3.时间推迟到第7学期12周，4制订了更具体的评分细则。一、分组。级项目实行导师负责制，小组集体指导原则，四个小组分别为： 第一小组：郑黎明 陈严 刘雄 牛小东 范衠 张兴伟 第二小组：吴福培 李升平 范颖辉 张晓妮 第三小组：赵永杰 包能胜 张自强 王双喜 第四小组：何俊 程西云 陈少克 叶玮琳 根据指导教师数量，I级级目分为16个级，每组6-7人，分组采用自由组合原则，指导教师同小组间采用双向选择原则。（实验室老师参与I级项目制作、加工环节指导）二、选题 级项目选题要覆盖以下三个方面内容：1. 机械设计、制造内容。要求至少5张较复杂图纸，其中一张一号图纸，图纸标注符合工程规范，并且要有设计及受力分析、有机械加工工艺制订环节（参见作业指导附录）。2. 电类环节。能正确选用各种电子元器件进行电路制作，并能用PLC、单片机、ARM等芯片进行编程。要求有原理图，PCB图及程序设计（参见作业指导附录）。3. 控制类环节。能对控制对象进行建模，并写出相应控制算法，编写控制程序。不符合上述内容的选题将作为无效选题，重新选题。无法选定题目，可由指导老师选题。由各小组长进行审题，建议每指导小组题目相同，实现方案可由学生创意，加强竞争。上交材料：选题审批表（第4学期第5周周未前上交）三、工作进度安排：第四学期1. 从第4学期第一周开始，进行分组，选定指导老师；2. 调研上一年度级项目进度及执行情况；3. 调研所选I级项目国内外现状；4. 确定方案（方案设计）部分。（交立项申请，交调研报告）第五学期5. 进行机械结构设计。要求采用solidworks或它软件进行建模，并进行动力学及运动学分析，并画出工程图纸。第六学期6. 进行PCB板制作，并选定电子元件，编写程序；7. 进行控制模型设计，并编写控制程序；8. 完成设计环节，撰写设计报告。（交设计说明书）第七学期9. 根据设计环节完成情况，确定制作环节（第一周完成）；10. 212周完成制作及调试工作； 11. 12周周末进行小组比赛，给出评定成绩）。（交作品并进行现场比赛、评分）四、评分标准 I级项目各阶段所占分值分配如下：1) 调研部分 20分2) 设计环节 40分3) 制作环节 40分1、 调研部分评分标准：I级项目市场调研部分评分细则序号评分标准所占比例分数543211报告书写规范20%2对国内外现状了解20%3正确理解项目存在的现状及问题，并能提出具体的改进意见，有明确的设计任务60%4总评成绩2、 设计部分评分标准I级项目设计部分部分评分细则序号评分标准分数54321所占比例1机械设计部分图纸正确，公差标注规范；30%2计算应力分析，结构设计规范、正确；3加工工艺制定正确，测量标准合理。4电路设计部分电路原理图正确；30%5PCB板制作，焊接美观，布线合理；6编程规范；7调试结果正确性8控制部分模型正确性；30%9控制策略合理性；10程序编写规范；11报告组织及答辩环节能按要求撰写报告，并进行现场答辩。回答问题及答辩过程中表述准确性10%12总评成绩3、 制作部分评分标准：序号评分标准所占比例分数543211制作工艺性20%2整机美观及功能实现情况20%3完成预期任务指标（现场评比分数）60%4总评成绩五、各时间段上交材料明细：I级项目各阶段上交材料清单序号上交材料上交时间1选题审批表第4学期第5周周末前上交2交调研报告第4学期第15周周末前上交3交设计说明书第6学期第15周周末前上交4交作品第7学期第12周周末5说明：1. 报告书写规范见模板。2. 答辩由各指导小组负责组织，评定成绩，上报教务员，并由各小组长上交上述3份报告、图纸到系资料室，并做登记。3. 一级项目评分标准见附件，根据执行情况，经系务委员会讨论每年可提出修改意见。4. 一级项目评分为各指导小组组间进行评分，总成绩优秀不超过15%，中等以下成绩大于20%。由指导小组给出小组成绩，组员成绩由组长综合评定，要求拉开档次。5. 第7周未根据设计完成情况，如个别小组出现大量同学参加卓越班情况，该小组制作部分可以合并到其它小组；参加卓越班同学可免去制作环节；6. 对参加机械创新设计大赛、机器人大赛，并获得一等奖的同学，可以由本人提出申请，经系主任审核后，可免去制作环节。机械设计、制造及控制部分模板机械设计部分注： 说明书一般应包含以下内容：1） 前言：对设计背景、设计目的和意义进行整体描述。2） 目录：列出说明书中各项标题及页次，包括设计任务书和附录。3） 正文：设计依据和过程，主要包括：（1） 设计任务书：一般应附设计目标、使用条件和主要设计参数。（2） 机械装置的总体方案设计：总体方案、原动机选择、传动装置的确定、运动及动力参数计算等（3） 主要零部件的设计计算：如传动零件、轴、轴承、键及其其他标准件的设计、校核和选择计算等（4） 支架、箱体及附件的设计，机器的润滑及密封等。（5） 其他需要说明的内容。（6） 本设计总结及体会（包括经验与教训、存在的问题及解决的建议等）。4） 参考文献：将设计过程中所用到的参考书、手册等资料，按序号、作者、书名、出版单位和出版时间顺序列出。5） 附录：在设计过程中使用的非通用设计资料、图表、计算程序等。 说明书以宋体小四号字，1.25倍行距打印在A4纸上。 附交装配图、零件图，小组讨论记录，小组成员分工及评分表。 设计说明书书写格式示例： 机械制造部分（按机制II级项目书写格式要求写说明书）I级项目中典型零件机械加工工艺规程（年产量为4000件），要求有以下环节：1）毛坯图 1张 2）机械加工工艺过程综合卡片 1张 3）项目设计说明书 1份项目报告基本要求：1） 项目报告包括项目设计说明书、毛坯图和机械加工工艺过程综合卡片三部分，填上全组同学的姓名。项目报告的附件包括：最后修定的零件图、小组讨论记录等；2） 自我评价报告应详细说明本人在设计中的分工，本人对设计方案的意见（包括设计方案的优缺点，可能存在的问题以及可能如何改进等），3） 机械加工工艺过程综合卡片的规格尺寸可参见机械制造工艺学课程设计指导书（赵家齐编、机械工业出版社）P3，也可相应缩小，用A2图纸直排布置或A3图纸横排布置。定位及夹紧符号按指导书P5表1。电路部分设计要求说明书一般应包含以下内容：1） 前言：对设计背景、设计目的和意义进行整体描述。2） 目录：列出说明书中各项标题及页次，包括设计任务书和附录。3） 正文：设计依据和过程，主要包括：（1） 设计任务书：一般应附设计目标、使用条件和主要设计参数。（2） 总体方案设计：系统功能与工作原理、方案选择与论证、系统结构框图等（3） 硬件部分设计：硬件设计框架及原理、主要控制芯片的选择依据、各模块电路图及功能原理、电路的仿真结果及与设计结果的对比分析、系统I/O和存储资源的合理分配等。仿真通过后，使用Protel等制板软件绘制整体电路原理图，并画出PCB版图。（4） 硬件焊接与测试过程：学生可采用印制电路板（PCB板）或其它可焊接电路板，按照所设计的电路原理图，购置元器件（或提供的元器件），自行焊接电路，并对整块电路板分模块逐一测试等，对结果做分析和功能验证。（5） 软件流程设计及源代码：软件整体功能说明、各功能软件模块流程、主程序流程等。利用Keil、ADS等编译软件，使用C或者汇编语言编写可实现所设计目标的源程序，给出详细软件代码，并为每个子函数给出详细的解释说明，以及对于较为主要语句给出注释。（6） 系统综合调试：对焊接好的硬件和软件进行综合调试，并给出调试过程出现的问题、解决方法及最终调试结果。（7） 其他需要说明的内容。（8） 本设计总结及体会（包括经验与教训、存在的问题及解决的建议等）。4） 参考文献：将设计过程中所用到的参考书、手册等资料，按序号、作者、书名、出版单位和出版时间顺序列出。5） 附录：在设计过程中使用的非通用设计资料、图表、计算程序等。 说明书以宋体小四号字，1.25倍行距打印在A4纸上。 设计说明书书写格式示例：项目内容设计依据和过程设计/调试结果一、 总体设计方案1. 系统功能及原理2. 方案选择与论证3. 系统结构框图二、硬件部分设计1. 硬件设计框架2. 主芯片设计3. 分模块设计4. 系统资源分配.三、硬件焊接及测试1. 焊接元器件2. 硬件测试四、软件设计流程1. 软件设计框架2. 主程序模块设计3各功能模块设计4. 各子函数流程图五、系统调试1. 调试环境2. 硬件调试3. 软件调试4. 系统综合调试