Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Октября 2012 в 23:09, курсовая работа
Автоматизированный выбор оборудования на основе параметров заготовки. Расчет режима резания для операции сверления на основе параметров заготовки и инструмента. Разработка программы на языке «Техтран» для автоматизированного проектирования управляющей программы по обработке контура детали на фрезерном станке с ЧПУ.
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Тульский государственный университет»
Кафедра «Технология машиностроения»
САПР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ПАРАМЕТРОВ ЗАГОТОВКИ.
РАСЧЕТ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ ДЛЯ ОПЕРАЦИИ СВЕРЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПАРАМЕТРОВ ЗАГОТОВКИ И ИНСТРУМЕНТА.
РАЗРАБОТКА
ПРОГРАММЫ НА ЯЗЫКЕ «ТЕХТРАН»
ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО
НА ФРЕЗЕРНОМ СТАНКЕ С ЧПУ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
КР САПР ТП.ПЗ
Студент группы 660171 ___________________ Е.Ю. Пелевина
Руководитель работы ____________________ В.В. Птицын
Тула 2012
АННОТАЦИЯ
Пелевина Е.Ю. Автоматизированный выбор оборудования на основе параметров заготовки. Расчет режима резания для операции сверления на основе параметров заготовки и инструмента. Разработка программы на языке «Техтран» для автоматизированного проектирования управляющей программы по обработке контура детали на фрезерном станке с ЧПУ. Контрольная работа. Тула: ТулГУ, 2012 г.
Работа состоит из трех частей. В первой части производится автоматизиро-ванный выбор токарно-карусельного станка на основе параметров заготовки. Программа выбора разработана на языке Бейсик. Во второй части производится автоматизированный расчет режима резания для операции сверления на основе параметров заготовки и инструмента. Программа расчета разработана на языке Бейсик. В третьей части разрабатывается программа на языке «Техтран» для автоматизированного проектирования управляющей программы по обработке контура детали на фрезерном станке с ЧПУ.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение |
4 | ||
1. |
Выбор металлорежущего оборудования |
5 | |
1.1 |
Формирование массива данных токарно-карусельных станков |
5 | |
1.2 |
Разработка алгоритма выбора токарно-карусельных станков |
6 | |
1.3 |
Программа автоматизированного поиска модели станка |
8 | |
2. |
Расчет режимов резания |
9 | |
2.1 |
Построение математической модели расчета режима резания |
9 | |
2.2 |
Описание массива данных |
10 | |
2.3 |
Разработка массива-алгоритма |
13 | |
2.4 |
Программа расчета режимов резания |
16 | |
3. |
Разработка управляющей |
19 | |
3.1 |
Исходные данные для проектирования |
19 | |
3.2 |
Выбор технологических параметров |
20 | |
3.3 |
Разработка вспомогательного эскиза |
21 | |
3.4 |
Разработка текста программы |
22 | |
3.5 |
Текст программы на языке «Техтран» |
23 | |
Список использованных источников |
24 |
ВВЕДЕНИЕ
Внедрение оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), средств вычислительной техники, а также создаваемых на их основе гибких производственных систем (ГПС) определяется современным развитием промышленного производства, которое характеризуют частая смена продукции, короткий жизненный цикл изделий, а также возрастающие сложность и точность обработки. В этих условиях одной из важнейших задач технологической подготовки производства является разработка управляющих программ (УП) для станков с ЧПУ.
Разработка УП – сложный
и трудоемкий процесс, во многом определяющий
эффективность использования
1. ВЫБОР МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ
Задача по выбору металлорежущего оборудования при проектировании технологического процесса, как и другие подобные задачи информационного характера, является многовариантной. Для проектирования оптимального технологического процесса необходимо искать оптимальный вариант решения задачи. Решение указанной задачи определяет структуру технологического процесса, а следовательно производится методом структурной оптимизации. Выбор металлорежущего оборудования будет производиться на примере токарно-карусельных станков. Для решения задачи необходимо систематизировать основные технические характеристики станков, разработать алгоритм и программу рационального выбора оборудования.
1.1 ФОРМИРОВАНИЕ МАССИВА ДАННЫХ ТОКАРНО-КАРУСЕЛЬНЫХ СТАНКОВ
Для токарной обработки цилиндрических поверхностей крупногабаритных деталей могут использоваться следующие модели токарно-карусельных станков: 1512, 1516, 1525, 1Л532, 1540, 1563, 1580Л [1]. Из паспортных данных станков выделяются те параметры, которые влияют на выбор модели для обработки заданной детали. К ним относятся: наибольший диаметр обрабатываемой заготовки D, наибольшая высота заготовки H, наибольшая масса заготовки M, а также наибольшее требуемое перемещение суппорта в горизонтальной X и вертикальной Z плоскостях.
Составляется массив данных станков в соответствии с указанными параметрами в порядке их возрастания (смотри таблицу 1.1).
Таблица 1.1. Массив параметров станков
I |
Модель А (I) |
D |
H |
M |
X |
Z |
1 |
1512 |
1250 |
1000 |
4 |
775 |
700 |
2 |
1516 |
1600 |
1000 |
5 |
950 |
700 |
3 |
1525 |
2500 |
1600 |
13 |
1390 |
1200 |
4 |
1Л532 |
3200 |
1600 |
16 |
1720 |
1200 |
5 |
1540 |
4000 |
2000 |
63 |
2300 |
1250 |
6 |
1563 |
6300 |
3200 |
125 |
3720 |
2000 |
7 |
1580Л |
8000 |
3200 |
125 |
4370 |
2000 |
1.2 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ВЫБОРА ТОКАРНО-КАРУСЕЛЬНОГО СТАНКА
На основании составленной таблицы разрабатывается алгоритм выбора модели станка. Алгоритм представлен на рисунке 1.1.
На первом этапе, согласно цикла (блок 2), производится загрузка массива параметров станков (блок 3). Далее пользователь последовательно вводит требуемые параметры оборудования (блок 4). Введенные данные сравниваются с данными параметров станков из массива. При неудовлетворении условий, предъявляемых в блоках 6 – 10, параметры станка с меньшими параметрами, по циклу (блок 5) сменяются параметрами следующего станка. При неудовлетворе-нии условий после сравнения с наибольшими параметрами станка, на экран монитора выводится сообщение «Модель не найдена» (блок 11). При удовлетворении условий на экран монитора выводится подходящая модель станка (блок 12). По полученному алгоритму разрабатывается программа автоматизированного поиска модели станка на языке программирования «Quick Basic».
Рисунок 1.1. Блок-схема поиска модели станка
1.3 ПРОГРАММА ПОИСКА МОДЕЛИ СТАНКА
5 DIM A$(7), D(7), H(7), M(7), X(7), Z(7)
10 DATA “1512”, 1250, 1000, 4, 775, 700
15 DATA “1516”, 1600, 1000, 5, 950, 700
20 DATA “1525”, 2500, 1600, 13, 1390, 1200
25 DATA “1Л532”, 3200, 1600, 16, 1720, 1200
30 DATA “1540”, 4000, 2000, 63, 2300, 1250
35 DATA “1563”, 6300, 3200, 125, 3720, 2000
40 DATA “1580Л”, 8000, 3200, 125, 4370, 2000
45 FOR I=1 TO 7
50 READ A$(I), D(I), H(I), M(I), X(I), Z(I)
55 NEXT I
60 PRINT “ЗАДАЙТЕ ПАРАМЕТРЫ ЗАГОТОВКИ”
65 INPUT “ДИАМЕТР ЗАГОТОВКИ В ММ”, D
70 INPUT “ВЫСОТА ЗАГОТОВКИ В ММ”, H
75 INPUT “МАССА ЗАГОТОВКИ”, M
80 INPUT “ТРЕБУЕМОЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ СУППОРТА”, X
85 INPUT “ТРЕБУЕМОЕ ВЕРТИКАЛЬНОЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ СУППОРТА”, Z
90 FOR I=1 TO 7
100 IF D>D(I) GOTO 130
105 IF H>H(I) GOTO 130
110 IF M>M(I) GOTO 130
115 IF X>X(I) GOTO 130
120 IF Y>Y(I) GOTO 130
125 GOTO 145
130 NEXT I
135 PRINT “ТРЕБУЕМАЯ МОДЕЛЬ ОТСУТСТВУЕТ ”
140 END
145 PRINT “ТОКАРНО – КАРУСЕЛЬНЫЙ СТАНОК МОД.”, A$(I)
150 GOTO 140
2 РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ
Вариантом задания к данному разделу контрольной работы является один из видов механической обработки – сверление отверстий. Материал обрабатываемых деталей – сталь.
2.1 ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РАСЧЕТА РЕЖИМА РЕЗАНИЯ
Математическая модель режима резания, как и любого элемента технологического процесса, это система математических соотношений, описывающих с требуемой точностью изучаемый объект и его поведение в действительных производственных условиях.
Расчет режимов резания для сверления отверстий включает в себя следующие зависимости (карта С1, стр.104) [2]:
1) Расчет длины рабочего хода Lр.х
Lр.х = Lрез + y + Lдоп, где
Lрез – длина резания;
у − длина подвода, врезания и перебега инструмента;
Lдоп – дополнительная длина хода инструмента.
Величина у определяется по приложению 3, стр.303 [2].
2) Назначение подачи на оборот шпинделя станка SО в мм/об (см. карту С-2, стр.110-114):
а) определяется рекомендуемая подача по нормативам;
б) уточняется по паспорту станка;
3) Рассчитывается скорость резания VТ в м/мин и число оборотов шпинделя n в минуту:
а) определяется рекомендуемая скорость резания по нормативам (см. карту С-4, стр.115-123);
б) рассчитывается частота вращения шпинделя по формуле:
где D - диаметр обработки;
в) уточняется частота вращения шпинделя по паспорту станка;
г) уточняется скорость резания по формуле:
4) Рассчитывается основное машинное время обработки tМ в мин.:
2.2 ОПИСАНИЕ МАССИВА ДАННЫХ
Разработка информационного
Хранение числовой информации не представляет сложности, т.к. числовая таблица может рассматриваться как n-мерный массив. В этом случае в памяти ЭВМ каждой индексированной переменной соответствует своя ячейка, в которую помещается конкретное число. Для размещения массивов, в которых число входных параметров превышает два, следует представлять их как одномерные массивы. При таком задании массива элементам V будут присваиваться порядковые номера: V(1), V(2), V(3), ... , V(n).
Обратная задача состоит в том, чтобы по заданным аргументам I найти порядковый номер массива N. Для этого можно воспользоваться формулой:
N = (…(((I1 – 1) ∙ N2 + I2) – 1) ∙ N3 + I3) – 1) … ) ∙ Nn-1 + In-1) – 1) ∙ Nn + In
где n − число аргументов (входных параметров);
Ni − размерность аргумента;
Ii − заданное значение аргумента.
Массивы данных для расчета режима резания представлены в виде таблиц 2.1 – 2.5. Все таблицы представлены в таком виде, который удобен для помещения в памяти ЭВМ. При отсутствии в исходных таблицах некоторых элементов, их значения устанавливаются самостоятельно с помощью интерполяции.
Таблица для определения длины подвода, врезания и перебега инструмента имеет два входных параметра: характер обработки и диаметр инструмента.
Таблица 2.1. Определение длины подвода, врезания и перебега инструмента
Характер обработки |
Диаметр инструмента D, мм | |||||||||
≤ 4 |
≤ 6 |
≤ 8 |
≤ 10 |
≤ 12 |
≤ 16 |
≤ 20 |
≤ 25 |
≤ 32 |
>32 | |
Обработка сквозных отверстий сверлами с нормальной заточкой |
2 |
3 |
4 |
5 |
5,5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
15 |
Обработка сквозных отверстий сверлами с двойной заточкой |
2,5 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
10 |
15 |
15 |
18 |
Сверлений глухих отверстий |
1,5 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
9 |
11 |
14 |