Проектирование алгоритма «Развернуть отверстие цилиндрические и конические» для системы проектирования технологических процессов изго

Санкт-Петербургский государственный  университет

информационных технологий, механики и оптики

 

 

Кафедра Технологии приборостроения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект по предмету:

«Интеллектуальные системы ТхПП»

 

Тема: «Проектирование алгоритма  «Развернуть отверстие цилиндрические и конические» для системы проектирования технологических процессов изготовления деталей типа «тел вращения»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студент гр. 4656 Новиков. А.В.

Преподаватель: Падун Б.С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2010 г.

Постановка задачи:

1. Спроектировать алгоритм «Развернуть отверстие цилиндрические и конические» для системы проектирования технологических процессов изготовления деталей типа «тел вращения».

Последовательность:

• - разработать схему применения алгоритма;
• - определить множество возможных решений;
• - описать признаковое пространство алгоритма;
• - построить правила выбора возможных решений.

Замечание:

1. схема применения алгоритма может быть представлена в любой форме;
2. алгоритм выбора решений должен быть представлен в табличной форме по правилам системы программирования ТАТRA

2. Подобрать детали, с помощью которых можно было бы проверить алгоритм.

3. Закодировать детали по правилам системы кодирования «Симметрия»
4. Оформить контрольные результаты для каждой закодированной детали
5. Оформить отчет

Содержание отчета:

• - постановка задачи;
• - описание алгоритма (особое внимание обратить на оформление решений);
• - контрольные примеры.

 

Описание алгоритма:

 

Схема применения алгоритма:

1. Определить геометрические параметры профиля.
2. По ним определить профиль отверстия (цилиндрический, конический).
3. Определить материал заготовки.
4. Определить значения необходимых параметров поверхности после обработки (Rz (Ra), h).
5. Определить значение допуска на размер заготовки.
6. По значению допуска на размер заготовки определяем квалитет (квалитет может быть указан заранее, тогда шаг 5 пропускается).
7. По значениям квалитета заготовки и необходимым параметрам поверхности детали определяем вид развертывания (нормальное, точное, тонкое или их комбинации).
8. По материалу заготовки определяем предпочтительные материалы БС или ТС для инструмента(-ов).
9. Определяем степень вязкости/хрупкости материала заготовки, степень величины припуска относительно выбранного(-ых) видов развертывания, отверстие глухое/сквозное, ручная/машинная обработка.
10. По определенным в пункте 9 параметрам определяются исполнения для разверток из БС и формы заточки для разверток с пластинами/ножами из ТС, а также их геометрические параметры. Возможна комбинация инструментов. При отсутствии нужного диаметра разверток в перечне стандартных размещается заказ на изготовление.
11. По выбранным инструментам (комбинациям) рассчитывается режим резания, рассчитывается экономическая часть.
12. Из представленных вариантов выбирается наиболее экономически выгодный. При одинаковой экономической составляющей выбирается самый производительный.
13. Из пункта 11 поднимаются параметры режима резания.

 

Алгоритм вывода решений в системе программирования TATRA:

 

Таблица 1 – Перевод входных  параметров в систему TATRA.

Код	Наименование		Эскиз	Параметры
				1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
2	цилиндрическая поверхность	внутренняя	____________     ___________D___	D	a	d	m	Rz	Ra	h	TI	kv	vh	p	sg	rm
5	коническая поверхность		______ __   _________________D___ d          ______________a

 

 

D – диаметр отверстия со стороны подачи; a - угол сужения отверстия (для цилиндрич. a=0); d – диаметр отверстия со стороны, обратной подаче; m – материал заготовки (0 – стали углеродистые, 1 – конструкционные, 2 – чугуны… и т. д.); Rz – требуемая шероховатость детали по параметру Rz; Ra – требуемая шероховатость детали по параметру Ra; h – толщина допустимого дефектного слоя детали; TI – допуск на размер заготовки; kv – квалитет, по которому выполнена заготовка (0 – 5 кв, 1 – 6 кв, 6 – 11 кв.); vh – отнесение к вязким или хрупким материала заготовки (0 – вязк, 1 – хрупкий); p – припуск нормальный/увеличенный (0 – нормальный, 1 – увеличенный); sg – отверстие сквозное/глухое (0 – сквозное, 1 – глухое); rm – обработка ручная/машинная (0 – ручная, 1 – машинная)

 

Таблица 2 – Таблица признаков.

Т А  Б Л И Ц А   П Р И  З Н А К О В

Но- мер при знака

Примечание

Алгоритм

Таблица

Составил

Проверил

А=РАЗВ;

N=___;*

Новиков А. В.

Падун Б. С.

строка

столбец

разбиение

значение

программа

имя алгоритма

min

max

номер

имя

1

Р1-диаметр отверстия со стороны подачи

Ц=1;

Т=1;

Е=1;

А=1;

В=100,;

*

2

Р2-угол сужения отверстия

Ц=1;

Т=2;

Е=0,01;

А=0,32;

В=28,65;

*

3

Р3-диаметр отверстия со стороны, обратной подаче

Ц=1;

Т=3;

Е=1;

А=1;

В=100;

*

4

Р4-материал заготовки (0 – стали углеродистые, 1 – конструкционные…)

Ц=1;

Т=4;

Е=1;

А=1;

В=12;

*

5

Р5-требуемая шероховатость детали по параметру Rz

Ц=1;

Т=5;

Е=0,2;

А=3,2;

В=80;

*

6

Р6-требуемая шероховатость детали по параметру Ra

Ц=1;

Т=6;

Е=0,1;

А=0,8;

В=12,5;

*

7

Р7-толщина допустимого дефектного слоя детали

Ц=1;

Т=7;

Е=5;

А=5;

В=50;

*

8

Р8- допуск на размер заготовки

Ц=1;

Т=8;

Е=0,005;

А=0,001;

В=4;

*

9

Р9-квалитет, по которому выполнена заготовка

Ц=1;

Т=9;

Е=1;

А=0;

В=6;

*

10

Р10-отнесение к вязким или хрупким материала заготовки

Ц=1;

Т=10;

Е=1;

А=0;

В=1;

*

11

Р11-припуск нормальный/увеличенный

Ц=1;

Т=11;

Е=1;

А=0;

В=1;

*

12

Р12-отверстие сквозное/глухое

Ц=1;

Т=12;

Е=1;

А=0;

В=1;

*

13

Р13-обработка ручная/машинная

Ц=1;

Т=13;

Е=1;

А=0;

В=1;

*/

 

 

Таблица 3 – Таблица предикатов.

Т А  Б Л И Ц А   П Р Е  Д И К А Т О В

Алгоритм

Таблица

Составил

Проверил

А=РАЗВ;

N=_____;*

Новиков А.В.

Падун Б.С.

Номер решения

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1;

[1,100]

=0.;

[1,100]

=1.;

=10.;

[0.8,12.5]

=20.

[0.001,4]

[6,8]

=0.;

=0.;

=0.;

=1.

**

2;

[1,100]

=0.;

[1,100]

=0.;

=5.;

[0.8,12.5]

=10.

[0.001,4]

[4,6]

=1.;

=0.;

=0.;

=1.

**

3;

[1,100]

[0.32,28,65]

[1,100]

=2.;

=3.2;

[0.8,12.5]

=5.

[0.001,4]

[3,5]

=1.;

=1.;

=1.;

=0.

**/

 

Таблица 4 – Таблица решений.

Т А  Б Л И Ц А   Р Е Ш Е Н И Й
Алгоритм	Таблица	Составил	Проверил
А=РАЗВ;	N=________;*	Пелих В.Н.	Падун Б.С.
Номер решения	Адрес расположения	Программа	Решение
Р=1;	Ц=1;  Т=14;	К=’Т15К6’;	*
Р=2;	Ц=1;  Т=14;	К=’Р6М5’;	*
Р=3;	Ц=1;  Т=14;	К=’ Р14Ф4’;	*/

 

Оформление решений.

Решение 1:

Диаметр требуемого для  развертывания отверстия не задан. Угол сужения отверстия равен нулю, значит отверстие цилиндрическое. Диаметр отверстия со стороны, обратной подаче, тоже не задан, но это уже не имеет значения, т. к. угол a=0. Материал заготовки указан как 1 – стали конструкционные. Требуемая шероховатость по параметру Rz = 10, шероховатость по параметру Ra не указана, но это уже не важно, т. к. есть данные по параметру Rz. Толщина дефектного слоя равна h=10 мкм. Допуск на размер заготовки не указан, зато указан квалитет заготовки, он представлен в диапазоне от 11 до 13ого. Rz=10, h=20 мкм, квалитет заготовки от 11 до 13 соответствуют нормальному развертыванию, операцию можно сделать одним инструментом в один рабочий ход. Вспоминаем материал заготовки – конструкционная сталь. Для развертывания заготовки из такого материала применяют БС Р9Ф5 и ТС Т30К4 и Т15К6. Материал заготовки признан вязким, поэтому для инструментов с пластинами из ТС выбирается форма заточки 1 или 2. Отверстие сквозное, поэтому на форму заточки инструмента с пластинами из ТС более не влияет. Припуск нормальный, поэтому для инструментов из БС предпочтительны исполнения 1 и 2. Обработка машинная, этот параметр позволяет окончательно выбрать необходимый инструмент и режим резания. При отсутствии необходимого диаметра развертки размещается заказ на изготовление. Рассчитывается время рабочего хода, То, которое влияет на зарплату рабочего, учитывается стоимость инструмента, стойкость инструмента и другие экономические составляющие. При одной экономической составляющей выбирается самый производительный. Из каталога доступных резцов выбираем наиболее оптимальный вариант. Мы не знаем диаметр обрабатываемого отверстия, однако очевидно, что развертка с пластинами из ТС Т15К6 дешевле, чем из БС Р9Ф5 аналогичного диаметра. Для выбранного инструмента поднимаем параметры режима резания.

Решение 2:

Диаметр требуемого для  развертывания отверстия не задан. Угол сужения отверстия равен  нулю, значит отверстие цилиндрическое. Диаметр отверстия со стороны, обратной подаче, тоже не задан, но это уже не имеет значения, т. к. угол a=0. Материал заготовки указан как 0 – сталь углеродистая. Требуемая шероховатость по параметру Rz = 5, шероховатость по параметру Ra не указана, но это уже не важно, т. к. есть данные по параметру Rz. Толщина дефектного слоя равна h=10 мкм. Допуск на размер заготовки не указан, зато указан квалитет заготовки, он представлен в диапазоне от 9 до 11ого. Rz=5, h=10 мкм, квалитет заготовки от 9 до 11 соответствуют точному развертыванию, операцию можно сделать одним инструментом в один рабочий ход. Вспоминаем материал заготовки – углеродистая сталь. Для развертывания заготовки из такого материала применяют БС Р6М5 и ТС Т30К4 и Т15К6. Материал заготовки признан хрупким, поэтому для инструментов с пластинами из ТС выбирается форма заточки 1 или 3. Отверстие сквозное, поэтому на форму заточки инструмента с пластинами из ТС более не влияет. Припуск нормальный, поэтому для инструментов из БС предпочтительны исполнения 1 и 2. Обработка машинная, этот параметр позволяет окончательно выбрать необходимый инструмент и режим резания. При отсутствии необходимого диаметра развертки размещается заказ на изготовление. Рассчитывается время рабочего хода, То, которое влияет на зарплату рабочего, учитывается стоимость инструмента, стойкость инструмента и другие экономические составляющие. При одной экономической составляющей выбирается самый производительный. Из каталога доступных резцов выбираем наиболее оптимальный вариант. Мы не знаем диаметр обрабатываемого отверстия, однако очевидно, что развертка с пластинами из ТС Т15К6 дешевле, чем из БС Р6М5 аналогичного диаметра. Для выбранного инструмента поднимаем параметры режима резания.

Решение 3:

Диаметр требуемого для развертывания  отверстия не задан. Угол сужения отверстия представлен от 1 град до 89, значит отверстие коническое. Диаметр отверстия со стороны, обратной подаче, тоже не задан. Материал заготовки указан как 2 – чугун. Требуемая шероховатость по параметру Rz = 3.2, шероховатость по параметру Ra не указана, но это уже не важно, т. к. есть данные по параметру Rz. Толщина дефектного слоя равна h=5 мкм. Допуск на размер заготовки не указан, зато указан квалитет заготовки, он представлен в диапазоне от 8 до 10ого. Rz=3.2, h=5 мкм, квалитет заготовки от 8 до 10 соответствуют тонкому развертыванию, операцию можно сделать одним инструментом в один рабочий ход. Вспоминаем материал заготовки – чугун. Для развертывания заготовки из такого материала применяют БС Р14Ф4, ТС в таких случаях не применяется. Материал заготовки признан хрупким, но ТС мы не используем, поэтому это не существенно. Отверстие глухое, но ТС мы не используем, поэтому это не существенно. Припуск увеличенный, поэтому для инструментов из БС предпочтительно исполнение 3. Обработка ручная, этот параметр позволяет окончательно выбрать необходимый инструмент и режим резания. При отсутствии необходимого диаметра развертки размещается заказ на изготовление. Из каталога доступных резцов выбираем наиболее оптимальный вариант из соотношения цена-качество с идентичными геометрическими параметрами и параметрами исполнения. Для выбранного инструмента поднимаем параметры режима резания.

 

Список литературы:

1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. С74 Т. 2/Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп.  – М.: Машиностроение, 1985. 496 с., ил.

2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. С74 Т. 1/Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп.  – М.: Машиностроение, 1986. 656 с., ил.

3. Система программирования TATRA – Язык описания алгоритмов выбора решений (руководство разработчика). – СПб ГУ ИТМО, 1997. 41 с., ил.

4. Краткий справочник технолога-машиностроителя / П. П. Серебреницкий .— СПб.: Политехника, 2007 .— 951 с.: ил .