Определение наиболее производительного технологического метода обработки (торцовое фрезерование или строгание) плоских поверхностей

 

ВЫСШЕЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНИ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра вычислительной математики и программирования

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине "Введение в информатику"

Тема работы: "Определение наиболее производительного технологического метода обработки (торцовое фрезерование или строгание) плоских поверхностей "

Донецьк-2011

ТЕМА КУРСОВОЙ РОБОТИ

" Разработать алгоритм и составить программу определения наиболее производительного технологического метода обработки (торцовое фрезерование или строгание) плоских поверхностей плит BxL, обеспечивающего получение требуемой шероховатости Ra. "

Тема №2 Задание 3.2.1 Вариант №1

Дата выдачи задания _______

Срок сдачи работы ____________

Исходные данные:

№ п/пНаименование параметраОбознач.Ед. измер.Величина1.Ширина обрабатываемой поверхностиВмм50100; ?= 202.Длина обрабатываемой поверхностиlмм100÷300; ?= 503.Глубина резанияtмм0,54.ШероховатостьRМКМ4,05.Торцевое фрезерование?5rмм2,06.Строгание?5rмм2,0

Руководитель работы ____________________

Реферат

ФРЕЗЕРОВАНИЕ, СТРОГАНИЕ, КОНТРОЛЬНЫЙ ПРОСЧЕТ, БЛОК-СХЕМА, TURBO PASCAL.

Курсовая работа: страниц - 22, рисунков - 2, таблиц - 2, источников - 3

Объектом исследования является определения наиболее производительного технологического метода обработки (торцовое фрезерование или строгание) плоских поверхностей плит, обеспечивающего получение требуемой шероховатости

Цель работы:

- разработка алгоритма и составление программы на языке Turbo Pascal для определения наиболее производительного технологического метода обработки (торцевое фрезерование или строгания) плоских поверхностей, что обеспечивает получение необходимой шероховатости; - установление соответствия между результатами, полученными в ходе работы программы и контрольным расчетом; - составление блок-схемы, описание алгоритма и написание программы на языке Turbo Pascal, которая предназначена для расчета наиболее экономически правильного метода. В пояснительной записке представлен контрольный просчет; блок-схема и описание алгоритма расчета наиболее экономически правильного метода, результат его работы, программный интерфейс; выполнена проверка и анализ результата полученного программой и контрольным расчетом.

Содержание

Введение

1.Постановка задачи

2.Контрольный просчёт

.Описание алгоритма

.Характеристика данных и их условные обозначения

.Текст программы

.Программный интерфейс

.Описание работы программы

Выводы

Список используемой литературы

Введение

Придание материалу необходимых размеров, формы, свойств достигается многими видами обработки. Обработка деталей режущими инструментами на станках в современном машиностроительном производстве занимает одно из главных мест в технологическом процессе изготовления изделии. Фрезерование и строгание являются одними из наиболее распространенных методов обработки.

Строгание - процесс, при котором производится обработка однолезвийным инструментом, который совершает возвратно-поступательные движения. При строгании на продольно-строгальных станках главное движение сообщается заготовке а движение подачи - инструменту (резцу).При строгании на поперечно - строгальных станках и обработке заготовок на долбежных станках главное движение сообщается инструменту (резцу), а движение подачи - заготовке или резцу. Для более полного использования мощности станка применяется многорезцовое строгание. Основные недостатки строгания: удар инструмента (резца) в начале каждого рабочего хода и наличие холостого хода, что снижает стойкость инструмента и производительность обработки.

Процесс фрезерования заключается в срезании с заготовки лишнего слоя материала для получения детали требуемой формы, размеров и шероховатости обработанных поверхностей. При этом на станке осуществляется перемещение инструмента (фрезы) относительно заготовки или перемещение заготовки относительно инструмента. По уровню производительности фрезерование превосходит строгание. Кинематика процесса фрезерования характеризуется быстрым вращением инструмента вокруг его оси и медленным движением подачи. Движение подачи при фрезеровании может быть прямолинейно-поступательным, вращательным, либо винтовым. При прямолинейном движении подачи фрезами производится обработка всевозможных цилиндрических поверхностей: плоскостей, всевозможных пазов и канавок, фасонных цилиндрических поверхностей. При вращательном движении подачи фрезерованием обрабатываются поверхности вращения, а при винтовом движении подачи - всевозможные винтовые поверхности, например, стружечные канавки инструментов, впадины косозубых колес и т. п.

.Постановка задачи

С учетом того, что подготовительно-заключительное время при фрезеровании и строгании будет одинаковым, основное время на обработку будет определяться машинным временем tм .

При фрезеровании наибольшая производительность будет обеспечиваться при наибольшей подаче на зуб SZ , которая соответствует наибольшей допустимой скорости резания V. Определяем расчетную частоту вращения np режущего инструмента, мин-1:

, (3.7)

где

V - скорость резания, м/мин;

D - диаметр режущего инструмента, мм.

По паспортным данным станка, используя табл. 4.1, определяют ближайшее меньшее значение nпасп к расчетному np и, разрешая уравнение (3.7) относительно V, определяют Vпасп.

Соотношение для определения подачи на зуб SZ мм/зуб, в зависимости от допустимой шероховатости поверхности имеет следующий вид ЕЗЗ:

ГдеRa - шероховатость поверхности, мкм;

r - радиус при вершине резца, мм;

g - передний угол резца, град;

t - глубина резания, мм.

По полученному значению SZ определяют ближайшее меньшее значение S Zпасп , используя табл. 4.1.

Минутная подача, мм/мин рассчитывается по формуле:

где

SZ - подача на зуб, мм/зуб;

Z - число зубьев режущего инструмента;

nпасп - число оборотов режущего инструмента в минуту, мин-4.

Длина рабочей подачи L(mm) стола станка определяется формулой:

L = l + l1 + l2 ,

где

l - длина обрабатываемой поверхности, мм;

l2 - врезание фрезы, мм;

l2 - длина перебега фрезы, мм.

В рассматриваемом случае

l1 + l2 = D/2+4,

l2 =B2/(4×D),

где

В - ширина обрабатываемой поверхности, мм;

Машинное время tM (мин) на обработку при фрезеровании определяется по формуле:

tM = L / SM,

причем при вычислении tM полагают SM = Sпасп

Машинное время t (мин) на обработку при строгании определяется из соотношения:

tM = В1 / (S×n) ,

где

В1 - суммарное поперечное перемещение стола станка при чистовом строгании, мм;

n - число двойных ходов в минуту, мин -1.

Суммарное поперечное перемещение в случае операций перебега и врезания резца вычисляется по формуле:

В1= В + 2 + 2

В формуле для tM качестве n используют значение nпасп, которое определяется исходя из следующей формулы числа двойных ходов:

(3.8)

где VС - скорость строгания, м/мин;

1 - длина обрабатываемой поверхности, мм.

Заменяя в формуле (3.8) VС на значение наибольшей допустимой скорости при строгании VСmax , вычисляют nx max . По полученному nx max из табл. 4.1 определяют ближайшее меньшее паспортное значение числа двойных ходов nx_пасп. По этому значению, исходя из формулы (3.8), определяют VС_пасп.

Значение подачи S(мм), обеспечивающей заданную шероховатость поверхности при строгании, определяют из уравнения 4,с. 105):

При вычислении S в качестве V берут VС_пасп.

Из двух методов (торцевое фрезерование или строгание) считается более производительным тот, который обеспечивает наименьшее время работы.

Контрольный просчёт

= = = = 87.58

nпасп = 80.0

Vпасп = = = 40.2 м/мин

Sz= 0.007= 0.007 =

= 0.007 =0.4 мм/зуб

Sm=SzpasZNrpas = 0.4 = 192 мм/мин

L = (lн lк)+l1+l2

l1+l2 = 160/2 +4 = 84 мм

l2 = ( = (3.9

L = (100300) +84 = 184 мм

tмф = L/Sм = (184/192 = 0,962 мин

tмс = В1/(S*n)

В1 = В+2+2=(50100)+2+2=54104 мм

nx= = =88÷29,3

nx пасп = 80 28,2

V пасп = = 20÷21,15 м/мин

Sc=0,152 =0,152 =

,36 мин

Tмс = = 1,9÷5,3 мин

.Описание алгоритма

Блок 1 - начало алгоритма;

Блок 2- ввод исходных данных: ширины, длины, шероховатости, глубины резания, передних углов резца, радиусов при вершине резца;

Блок 3 - определение расчётной частоты вращения np режущего инструмента ;

Блок 4 -определение подачи на зуб Sz, в зависимости от допустимой шероховатости;

Блок 5 -нахождение количества измерений длины L0 ;

Блок6- нахождение количества измерений ширины В;

Блок 7-запуск цикла для нахождения nx от L0 ;

Блок 8-нахождение длины при данном i ;

Блок 9- определение числа двойных ходов nx;

Блок 10-запуск цикла для нахождения паспортних данных npпасп и nxпасп;

Блок 11-сравнение паспортных данных с расчётной частотой вращения;

Блок 12- подстановка паспортного данного в npпасп ;

Блок 13-сравнение паспортных данных с числом двойных ходов;

Блок 14- подстановка паспортного данного в nхпасп;

Блок 15- запуск цикла для нахождения паспортних даннях подачи на зуб;

Блок 16- сравнение паспортных данных с расчётной подачей на зуб;

Блок 17- подстановка паспортного данного в Szпасп ;

Блок 18-- расчитывание минутной подачи;

Блок 19- расчитывание длины раб очей подачи;

Блок 20-расчитывание времени фрезерования;

Блок 21-расчитывание значения подачи;

Блок 22-запуск цикла для нахождения ширины и времени строгания;

Блок 23-нахождение ширины при данном j;

Блок 24- нахождение суммарного поперечного перемещения стола станка при чистовом строгании;

Блок 25-расчет времени строгания;

Блок 26 - вывод переменных значений, времени строгания и фрезерования;

Блок 27 - конец.

4. Характеристика даннях и их условные обозначения

№ п/пНаименование данныхОбозначение в б/сОбозначение в программеТип переменной1.Ширина обрабатываемой поверхности, ммBBreal2.Длина обрабатываемой поверхности, ммLLreal3.Глубина резания, ммttreal4.Шероховатость поверхности, ммRaRareal5.Радиус при вершине резца, ммrrf,rcreal6.Передний угол резца, град?Yreal7.Число оборотов режущего инструмента, мин-1Nр паспNrnacreal8.Подача на зуб, мм/зубSzpSzrreal9.Подача на зуб пасп., мм/зубSz паспSzpasreal10.Подача S(мм),обеспечивающая заданную шероховатость поверхности при строганииSScreal11.Врезание фрезы, ммL1L1real12.Длина перегиба фрезы, ммL2L2real13.Длина обрабатываемой поверхности, ммLоLoreal14.Длина рабочей подачи(мм) стола станкаLLreal15.Суммарное поперечное перемещение стола станка при чистовом строгании, ммB1B1real16.Число двойных ходов в минуту, мин-1NxNxreal17.Паспортное, мин-1NxпаспNxpasreal18.Минутная подача, мм/минSmSmreal19.Паспортная, м/минVc паспVcpasreal20.Значение подачи, ммSSreal21.Машинное время фрезерования, мин(С)tмфTmfreal22.Машинное время строгания,мин (С)tмсTmсreal

.Программа решения задачи

program kursovaya;;=160;Vmax=44;Vc=22;z=6;:array[1..12] of real=(10,14.1,28.2,40,56.4,80,112.8,160,225.6,320,451.2,640);:array[1..12] of real=(0.1,0.14,0.28,0.4,0.56,0.8,1.12,1.6,2.25,3.2,4.5,6.4);=3.14;,g,y,i,j:integer;,Sc,Bn,B,Bk,dB,rc,Nxpas,rf,L,t,Ra,Yf,Yc,L0,L0n,L0k,dL0,Nr,Szr,Sm,Szpas,Nrpas,L1,L2,Tmf,Tmc,B1,Nx:real;;('Bn=');read(Bn);write('Bk=');read(Bk);write('dB=');read(dB);('L0n=');read(L0n);write('L0k=');read(L0k);write('dL0=');read(dL0);('rc=');read(rc);('t=');read(t);('Ra=');read(Ra);('Yf=');read(Yf);('rf=');read(rf);('Yc=');read(Yc);:=(1000*Vmax)/(pi*d);:=(0.007*exp(0.59*ln(Ra))*exp(0.73*ln(Vmax))*exp(0.08*ln(rf))*exp(0.27*ln(Yf))/exp(0.09*ln(t)));:=trunc((L0k-L0n)/dL0)+1;:=trunc((Bk-Bn)/dB)+1;;(' BxL Rf Rc Tmf Tmc Tmin');i:=1 to k do:=L0n+(i-1)*dL0;:=1000*Vc/(2.5*L0);y:=1 to 12 don[y]<Nr then Nrpas:=n[y];n[y]<Nx then Nxpas:=n[y];Sz[y]<Szr then Szpas:=Sz[y];;:=Szpas*Z*Nrpas;:=L0+d/2+4;:=L/Sm;:=0.152*exp(0.52*ln(Ra))*exp(0.06*ln(Vc))*exp(0.06*ln(t))*exp(0.31*ln(Rc))/exp(0.14*ln(Yc));j:=1 to g do:=Bn+(j-1)*dB;:=B+4;:=B1/(Sc*Nxpas);Tmc<Tmf then begin:=Tmc;(B:4:1,'x',L:3:1,' ',Rf:3:1,' ',Rc:3:1,' ',Tmf:6:4,' ',Tmc:6:4,' ',Tmin:6:4,' Tmc optimal metod');begin:=Tmf;(B:4:1,'x',L:3:1,' ',Rf:3:1,' ',Rc:3:1,' ',Tmf:6:4,' ',Tmc:6:4,' ',Tmin:6:4,' Tmf optimal metod');;;;;.

6. Программный интерфейс

Рисунок 1 - Вид проекта при введенных начальных данных

Рисунок 2 - Вывод результатов

7.Описание работы программы

алгоритм программа обработка поверхность

Данная программа предназначена для выбора наиболее оптимального метода обработки (фрезерование или строгание). Для запуска программы необходимо:

1.Открыть папку «Курсовая»;

2.Открыть файл «Kursovaya.Pas»;

3.Запустить программу с помощью кнопки Run, которая находится на панели инструментов Debug;

4.Появится окно программы, в котором необходимо ввести соответствующие значения: длины, ширины, шероховатости, радиус при вершине резца, передний угол резца, глубина резания;

5.Нажав кнопку Расчет, в таблице выведутся значения;

результатов расчетов при фрезеровании и строгании, а также вывод наиболее оптимального метода обработки;

. Нажав кнопку Очистка - произойдет очистка всех зон

формы и программа будет готова к вводу новых исходных данных

и новых расчетов;

7.Затем, нажав кнопку Выход программа завершит свою работу.

В представленной программе используются следующие компоненты:

Uses, CRT - раздел описания модулей, содержит имена подключаемых модулей (библиотек) как входящих в состав системы Turbo Pascal, так и написанных пользователем. Раздел описания модулей должен быть первым среди разделов описаний;

ClrScr- функция очистки экрана;

Сonst- раздел описания констант позволяющий использовать имена как синонимы констант;

Var - раздел описания переменных, в нем необходимо указать все переменные, используемые в программе, и определить их тип: integer,real;

Begin.......end - раздел операторов представляющий собой составной оператор, который содержит между служебными словами последовательность операторов. Операторы отделяются друг от друга символом ;. Текст программы заканчивается символом точка;

Write, Writeln - список выводимых переменных. Различие двух форм оператора заключается в том, что вторая разновидность после вывода данных переводит курсор на новую строку (line). Оператор writeln может использоваться и без аргументов (и без скобок). Тогда при выводе будет формироваться только пустая строка. В оператор могут включаться не только переменные, но и константы и выражения;

Readln - список вводимых переменных. Встречая такой оператор, компьютер останавливается и ждет вашего ввода. Число вводимых данных по количеству и типу должно соответствовать списку переменных. Если список содержит более одной переменной, действия пользователя зависят от типов, вводимых данных. Числовые значения разделяются нажатием Enter или пробелом, а в конце Enter;

For - реализует приращение счетчика циклов на единицу в заданных пределах и контроль его значения. Цикл завершается в момент, когда переменная цикла становится больше конечного значения цикла;

If - вычисляет значение логического выражения. Eсли значение логического выражения истинно, то выполняется оператор 1, следующий за словом then. Если значение логического выражения ложно, то выполняется оператор 2, следующий за словом else.

Выводы

В данной работе, при помощи вычислительной техники, была решена задача определения наиболее экономически выгодного метода обработки (фрезерование или строгание). После выполнения данной курсовой работы и анализа полученных результатов можно сделать вывод, что результаты, полученные в программе, составленной на языке программирования Turbo Pascal, соответствуют контрольному просчёту.

Данная программа предназначена для расчета себестоимости и выбора наиболее оптимального метода обработки заготовок для сравниваемых методов.

В случае исходных данных, наиболее оптимальным методом является фрезерование.

Список используемой литературы

1.Шпура Г., Штеферлет.: Справочник по технологии резания материалов; Пер. с нем. под ред. Соломенцева Ю.М. - М.: Машиностроение. 1985 - 688.с.

2.Горбунов Б.И.: Обработка металлов резанием; Учебное пособие для студентов немашиностроительных специальных вузов. - М.: Машиностроение, 1981 - 287 с.

.А.Г. Касилова, Р.К. Мещерякова: Справочник технолога -машиностроителя. . - М.: Машиностроение,1985-496 с.

4.Методические рекомендации и задания к курсовой работе по дисциплинеВведение в информатику

ВЫСШЕЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНИ ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра вычислительной

Больше работ по теме: