Решение технологических задач программными методами

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Курсовая работа по информатике.

«Решение технологических задач программными методами»

ТМСИ-11

Работу выполнила

студентка группы № 44

Эрлих А.О.

Работу проверил

профессор Галкин М.Г.

Екатеринбург, 2016 г.

Содержание:

Введение

Техническое задание

Блок схема алгоритма расчета

Расчет усилий зажима в интерактивном режиме

Автоматизированный расчет усилий зажима с использованием алгоритмического языка

Заключение

Список литературы

Введение

Целью курсовой работы является развитие и закрепление знаний основ информатики и умений решать с помощью персонального компьютера типовые инженерно-технические задачи программными методами с возможным использованием одного из алгоритмических языков программирования.

Пакеты, используемые для решения поставленной задачи:

1.     MS Word – для создания пояснительной записки и блок-схемы алгоритма;

2.     MS Excel – для проведения расчетов и построения графической зависимости;

3.     Visual Basic – для создания программы расчета усилий зажима;

4.     Auto Cad или Компас 3D – для моделирования эскиза приспособления.  

Техническое задание

В курсовой работе требуется из условия «опрокидывания» заготовки определить  необходимое зажимное усилие  ω для закрепление круглой заготовки во фрезерном приспособлении с призмой на операции фрезерования шпоночного паза дисковой фрезой.  Закрепление заготовки осуществляется в двух точках с усилием ω в каждой точке.

Где α,b,c₁,c₂ – плечи сил в [мм];

f1- коэффициент трения;

P_H  и P_v – горизонтальная и вертикальная составляющие силы резания [кгс];

K – коэффициент надежности закрепления;

P_H=1,1P_z; P_z=0,25P_z;

Где P_z – окружная сила резания в [кгс];

Где C_p  - постоянный коэффициент;

t - глубина резания [мм];

S - подача на зуб [мм];

B - ширина фрезерования [мм];

z - число зубьев фрезы;

D - диаметр фрезы [мм];

n - частота вращения [об/мин];

K_p - поправочный коэффициент.

Где V – скорость резания [м/мин];

π – 3,14

D – диаметр фрезы [мм].

Параметры приспособления:

K = 2,1;               f₁ =0,25;                   a, b, c₁, c₂  - задаются вариантом.

Заготовка (30ХГС):

C_p  =68,2;     x_p  = 0,86;      y_p = 0,72;     u_p  = 1;    q_p = 0,86;      W_p  = 0;      K_p  = 1;

Фреза:         - Дисковая;        z = 20;        D,B – задаются вариантом.

Режим:  V = 40 м/мин;       t и S – задаются вариантом.

ЗАДАЧА: 1) Во всех вариантах найти и напечатать все возможные значения ω.

                  2) Выявить из полученных ω_max .

Вариант 2

a = 10 мм;    b = 15 мм;    D = 100 мм;     B = 10 мм;    c₁ = 50 мм;    c₂ = 100 мм;

S от 0,06 до 0,1 мм, шаг 0,02 мм/зуб;                 t от 3 до 7 мм, шаг 2 мм.

Блок схема алгоритма расчета

 

Расчет усилий зажима в интерактивном режиме

Для расчета усилий необходимо запустить рабочую книгу MS Excel и открыть первый лист этой книги. Файл сохранен под именем «Расчет усилий зажима в интерактивном режиме» с поддержкой макросов, т.к. в следующем разделе будем их использовать.

Рис. 1. Ввод расчетных данных

Переменная часть исходных данных изменяется в ходе расчета от минимальных до максимальных значении с определенным шагом. При этом в соответствии с заданием изменяются два параметра. Следовательно, необходимо так организовать их ввод, чтобы учесть все возможные их сочетания.

Далее вводим переменные и формулы для расчета усилий зажима, для расчета которого нужно рассчитать осевую силу.

Рис. 2. Ввод переменных параметров и расчет результатов

На заключительном этапе расчета необходимо построить график зависимость изменения усилия зажима от двух варьируемых параметров.

Рис. 3. График изменения усилия зажима от переменных параметров

Итоговый интерфейс первого листа рабочей книги MS Excel.

Рис. 4. Интерфейс выполнения ручного расчета усилия зажима

Автоматизированный расчет усилий зажима с использованием алгоритмического языка

Автоматизированный расчет усилий зажима «W» выполнен с использованием алгоритмического языка Visual Basic.

Этот язык используется в качестве приложения к MS Excel. Поэтому автоматизированный расчет будет выполнен в этой же книге, но на втором листе.

После активизации второго листа необходимо открыть текстовый редактор для записи программы на языке Visual Basic.

Для запуска текстового редактора нужно открыть приложение Visual Basic по следующему пути:

Сервис - > Макрос - > Редактор Visual Basic

Далее для непосредственного набора текста программы нужно запустить модуль с текстовым редактором по следующему пути:

Insert  - > Module

В открывшемся текстовом поле набираем текст программы в виде стандартной процедуры.

Листинг программного кода

Sub Ras() a=10 b=15 c1=50 c2=100 f1=0,25 K=2,1 B=10 z=20 D=100 V=40 π=3,14 xp=0,86 Cp=68,2 yp=0,72 up=1 qp=0,86 Wp=0 Kp=0 Smin=0,06 Smax=0,1 h=0,02 tmin=3 tmax=7 l=2 i=1 j=1 g=2 u=3 x=4 m=5 n=(1000*V)/(π*D)

Начало процедуры Присвоение переменной значения Присвоение переменной значения Присвоение переменной значения Присвоение переменной значения Присвоение переменной значения Присвоение переменной значения Присвоение переменной значения Присвоение переменной значения Присвоение переменной значения Присвоение переменной значения Присвоение переменной значения Присвоение переменной значения Присвоение переменной значения Присвоение переменной значения Присвоение переменной значения Присвоение переменной значения Присвоение переменной значения Присвоение переменной значения Начальное значение изменяющего параметра Конечное значение изменяющего параметра Шаг изменения параметра Начальное значение изменяющего параметра Конечное значение изменяющего параметра Шаг изменения параметра Присвоение счетчику цикла знач.=1 Присвоение счетчику цикла знач.=1 Присвоение счетчику цикла знач.=2 Присвоение счетчику цикла знач.=3 Присвоение счетчику цикла знач.=4 Присвоение счетчику цикла знач.=5 Выполнение в цикле оператора присвоения