●创新实践课程介绍

一、无碳小车项目

       无碳小车项目组以近五届全国工程训练大赛的主题作为立项,旨在对学员的机械创新设计能力、制造工艺能力、实际动手能力、工程管理能力和团队合作能力进行锻炼。激发大学生的学习与研究热情,激发学生创新潜能,培养学生动手能力和实际操作技能。并通过该项目组为今后的工程训练大赛输送优秀的竞赛团队。

该项目的主要是设计并加工一种小车,驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理,由给定重力势能转换而得到的。该给定重力势能由竞赛时统一使用质量为1Kg的标准砝码(¢50×65 mm,碳钢制作)来获得,要求砝码的可下降高度为400±2mm。标准砝码始终由小车承载,不允许从小车上掉落。主要要求为:

1、要求小车在行走过程中完成所有动作所需的能量均由此给定重力势能转换而得,不可以使用任何其他来源的能量。

2、要求小车具有转向控制机构,且此转向控制机构具有可调节功能,以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。

3、要求小车为三轮结构。具体设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完成。

二、全国大学生机器人大赛(ROBOCON

全国大学生机器人大赛(ROBOCON是亚太大学生机器人大赛(ABU ROBOCON的国内选拔赛。ROBOCON 赛事是亚洲广播联合会(ABU)在 2002 年发起的一个大学生机器人创意和制作比赛。每年,由 ABU ROBOCON 的承办国制定和发布比赛的主题和规则,全国大学生机器人大赛 ROBOCON 赛事采用这个规则进行比赛。参赛者需要综合运用机械、电子、控制等技术知识和手段,经过约十个月制作和准备,利用机器人完成规则设置的任务。

作为国内技术挑战性最强、影响力最大的机器人竞赛平台,自 2002 年来,全国大学生机器人大赛已经成功举办16届,国内先后有百余所院校踊跃参加。中国代表队在 ABU 年度总决赛中曾获 5 次冠军。通过整合高校、媒体、企业和政府的资源,这项赛事已经成为我国理工科院校最具影响力的赛事,对机器人教育做出了积极贡献,为我国机器人产业及相关科技领域培养了大批卓越的企业家和工程师。

目前,全国大学生机器人大赛 ROBOCON 赛事由共青团中央、全国学联共同主办;山东省邹城市人民政府承办;教育部高等学校机械类专业教学指导委员会、教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会、全国学校共青团研究中心协办。十年磨砺,在让智慧行动起来、让思维沸腾起来口号的激励下,前后共有约 20000 名大学生投身这项高水平的机器人赛事中来。参赛学生在创新意识、工程实践能力、团队协作水平等方面得到极大提高,培养出一批爱创新、会动手、能协作、肯拼搏的科技精英人才。

到目前为止已成功举办16届,每届一个主题。

16届比赛以我国古代传统礼仪项目投壶为背景,比赛主题为舞盘雅乐。赛场中共有 7 个高矮不一的着陆台,中间五个,两边各一个,每个台子上都放着一个球。每场比赛在两队之间进行,每队有一台机器人。比赛时两队的机器人可以向任何着陆台上投掷飞盘,把球从着陆台上击落,飞盘落在没有球的圆台上,即为得分。如果所有球已被从着陆台上击落且某一参赛队成功地使其飞盘落在所有着陆台上且每个着陆台上至少有一个停止运动 3 秒钟后未掉落的飞盘,该队就实现了完胜,否则在比赛时间结束时,得分高的队伍获胜。

三、数控加工综合训练

“数控加工综合训练”是针对大三学生开展工程师基础实训的专业必修课程。该课程是以数控机床为实训平台,以数控加工工艺分析与工艺文件编制、加工程序编制、数控机床的基本操作技能、工件加工与检测为核心内容,利用AutoCAD等软件进行选定或自拟题目的详细设计,并自主完成零部件的加工与装配,最终完成设计报告的编写。

通过实训,使学生能够综合运用数控加工技术的基础知识与基本理论,掌握数控加工的操作技能、进行产品设计的基本方法,培养学生独立分析问题和解决问题的能力。

主要任务是培养学生作为工程技术人员的基本素质,培养其综合性、创新性、自学能力、独立性、责任意识、团队合作等。良好的工程实践训练可以为机械工程专业学生铺就从学校走向社会的桥梁,是他们从学生逐渐过度到工程技术人员,进而成为合格机械工程师的重要环节。

  1、指定项目设置:

A、简易二级齿轮变速箱设计(四选一)

箱体采用简易结构或小型铝合金铸件,需要进行传动比设计,齿轮计算,齿轮结构设计,箱体结构设计,传动轴的设计,键联接设计,以及轴承、螺栓等标准件的选用,注意轴承与轴和孔的配合。

考核内容:1、齿轮设计与检验资料手册的查阅

B、汽车启动机圆绕线成型机的设计(四选一)

根据产品(绕线)形状,设计成型装置,需分析产品的成型工艺,采用气缸作为动力驱动机构,通过模具设计进行成型加工。此项目有一定难度,可以供选用。

C、钣金箱体的设计(四选一)

简单钣金箱体设计,要求设计出钣金三维图样,并进行展开计算,同时需设计钣金凸台等工艺进行冲压加工,利用折弯机和激光切割机进行成型加工,边角采用焊接工艺。

D、机械式千斤顶的设计(四选一)

通过设计不同的结构方案,实现千斤顶的升降功能,起升重量须大于3KN,最大起升高度150mm。要求设计出千斤顶的三维模型,并进行相关零件的强度计算,以及千斤顶的自锁能力校核。

E、差速器壳体教学仪器的设计、开发(要求:每组同学均需制作一件)

差速器壳体及相关传动锥齿轮和齿轮轴均采用快速成型加工制造,然后用亚克力透明玻璃板做成透明视窗,并在视窗外面用激光雕刻机雕刻出制作者的班级姓名。本产品需要进行传动比设计,锥齿轮尺寸计算,锥齿轮结构设计,箱体结构设计,传动轴的设计,轴承设计等,注意轴承与轴和孔的配合。

F、四选一项目中,每组同学均需自行设计出该组的徽标(由基本形状构成,如圆形、正六方、正三角形等),并把徽标雕刻在组成零件的板件上。