Министерство образования и науки Украины
Приазовский государственный технический университет
Кафедра технологии машиностроения
Лещенко А. И
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению лабораторной работы
«Решение задач машиностроительного производства средствами пакета Exсel»
по курсу: «Технологическая подготовка производства с использованием персональных компьютеров (ПК)»
(для студентов специальности 7.090202 «Технология машиностроения»
дневной формы обучения)
Утверждено
На заседании кафедры
технологии машиностроения
Протокол № 01 от 01.09.10
Мариуполь 2010 г.
УДК 621. (077)
Методические указания к выполнению лабораторной работы «Решение задач машиностроительного производства средствами пакета Exсel» по курсу: «Техноло-гическая подготовка производства с использованием персональных компьютеров (ПК)»
./ Состав. :Лещенко А.И.– Мариуполь, ПГТУ, 2010 г. – 17 с.
Предназначены для студентов дневной формы обучения специальности 7.09.02.02. «Технология машиностроения». Содержат указания по выполнению лабораторной работы, задания для которой взяты с разделов курсового и дипломного проектирования по технологии машиностроения. Цель данной работы – показать, что применение пакета Microsoft Exсel может значительно ускорить процесс выполнение заданий..
Составители: Лещенко А.И, ст. преподаватель
Отв. за выпуск А. А. Андилахай, доц.
Введение
Электронные таблицы (Табличные процессоры – Microsoft Execl) применяются для обработки данных, которая включает в себя:
проведения различных вычислений с использованием мощного аппарата формул и функций;
исследование влияния различных факторов на данные;
получения выборки данных, удовлетворяющей определенным критериям;
построения графиков и диаграмм;
решения задач оптимизации и статистического анализа данных.
Excel – прежде всего приложение Windows и приемы работы в нем общие для приложений этой операционной системы.
Таблицы Excel являются средством для работы с небольшими базами данных которые можно разместить прямо на рабочем листе. Excel содержит инструменты, облегчающие обычные, часто повторяющиеся процедуры по анализу данных. Множество встроенных функций Excel позволяют пользователю решать пользователю широкий круг задач – экономических, статистических, инженерных.
Для выполнения данной работы требуются начальные сведения о работе с Excel с помощью клавиатуры и мышки, что такое команда Excel и как с ней работать, как выполнить команду, используя меню, панели инструментов или иные средства, С помощью Excel удобно составить таблицу для вычисления n-го члена аn и суммы Sn арифметической прогрессии:
или составить ведомость на оплату:
Целью данной работы является изучение методов решения задач характерных для машиностроительного производства – расчет режимов резания (варианты 1-4), конструкторские (варианты 5-8) и экономические расчеты (варианты 9-12), средствами пакета Excel.
1. Расчет режимов резания с помощью электронных таблиц Microsoft Exсel
Формулы для расчета режимов резания приведены в справочнике технолога [2].
Отчет, выполненный в редакторе Microsoft Word должен содержать:
- расчетные формулы, записанные с помощью редактора формул Microsoft Equation;
- технологический эскиз обработки, поясняющий перемещение инструмента и положение детали;
- таблицы расчета выполненные в Microsoft Exсel;
- гистограмму;
Формат итоговой таблицы приведен в вариантах заданий. Для всех формул, по которым проводятся расчеты в ходе выполнения задания, составляются отдельные таблицы, адреса клеток которых содержит итоговая таблица. На проверку сдается отчет установленного содержания и дискета с файлом Microsoft Excel (xls).
Вариант №1
Рассчитать мощность резания при продольном точении проходным резцом (стр. 129, табл.23 [1]) с трехгранной твердосплавной пластинкой Т15К6 ступенчатого вала из конструкционной стали (σВ = 400 МПа). Заготовка – поковка, период стойкости инструмента T=60 мин. При t , s и ØD для минимального диаметра, по формуле (стр. 265) рассчитать максимальную скорость резания Vmax Построить гистограмму, характеризующую потребляемую мощность вычисленную по формуле (стр. 272, [1]) при точении наружных поверхностей ступенчатого вала, с постоянной скоростью резания равной Vmax, при изменяющейся частоте вращения n и режимах резания t, S.
|
Vmax м/мин |
СV |
T мм |
S мм/об |
T мин |
m |
x |
y |
КV |
|
|
|
2 |
0.55 |
60 |
|
|
|
|
|
№ п/п |
ØD мм |
t Мм |
S мм/об |
СР |
x |
y |
n |
KP |
PZ H |
n об/мин |
N кВт |
|
1 |
100 |
2 |
0.55 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
122 |
2.4 |
0.47 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
134 |
2.8 |
0.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
140 |
2.9 |
0.37 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
154 |
3.5 |
0.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ØD – диаметр цилиндрической поверхности, мм
t - глубина резания при точении мм
S - подача при точении, мм/об
-
частота вращения при обработке ступеней
вала
диаметром ØD, об/мин
PZ – усилие резания при обработке ступеней вала, Н
N - мощность резания кВт
Вариант №2
Рассчитать крутящий момент при рассверливании отверстий ØD глубиной равной 5·D, сверлом (Р6М5) в заготовке из конструкционной углеродистой стали (σВ = 750 МПа). По формуле (стр. 276 [1]), для каждого ØD рассчитать скорость резания. Построить гистограмму, характеризующую крутящий момент (стр. 277 [1]) при рассверливании отверстий разного диаметра с различными режимами резания.
|
№ п/п |
ØD мм |
t мм |
S мм/об |
Т мин |
СV |
q |
m |
x |
y |
KV |
V м/мин |
n об/мин |
|
1 |
28 |
2.1 |
0.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
34 |
2.9 |
0.27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
38 |
3.6 |
0.25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
40 |
4.2 |
0.22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
52 |
5.0 |
0.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ØD мм |
СM |
СM |
q |
x |
y |
KP |
Мкр н · м |
|
28 |
|
|
|
|
|
|
|
|
34 |
|
|
|
|
|
|
|
|
38 |
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
52 |
|
|
|
|
|
|
|
ØD – диаметр отверстия мм
t - глубина резания при рассверливании мм
S - подача при рассверливании мм/об
-
частота вращения при обработке отверстий
ØD
Мкр - крутящий момент, н · м
N - мощность резания кВт
Вариант №3
Рассчитать мощность при черновом фрезеровании плоскости заготовки с конструкционной стали (σВ = 400 МПа), цилиндрической фрезой (ØD=100, z=12) из быстрорежущей стали Р6М5. Заготовка – поковка, период стойкости инстру-мента Т=180 мин. По формуле (стр. 282, [1]) рассчитать скорость резания V. Построить гистограмму характеризующую крутящий момент при фрезеровании различной ширины и с разными режимами (стр. 282, стр. 290 [1]).
|
№ п/п |
В мм |
t мм |
Sz мм/зуб |
СV |
q |
x |
y |
u |
p |
m |
KV |
V м/мин |
n об/мин |
|
1 |
100 |
2 |
0.45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
122 |
2.4 |
0.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
134 |
2.8 |
0.37 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
140 |
2.9 |
0.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
154 |
3.5 |
0.25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В мм |
CP |
x |
Y |
u |
q |
w |
KMP |
PZ H |
М Н · м |
N кВт |
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
122 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
134 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
140 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
154 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В – ширина фрезерования мм
t - глубина резания при фрезеровании мм
Sz - подача при фрезеровании мм/зуб
-
частота вращения
PZ – усилие резания при фрезеровании Н
Мкр - крутящий момент, н · м
N - мощность резания кВт
Вариант №4
Рассчитать мощность круглого наружного шлифования периферией круга (стр. 300) закаленной конструкционной стали, при продольном перемещении круга, с поперечной подачей на двойной ход. Построить гистограмму, характеризующую мощность резания при шлифовании цилиндрических поверхностей разного диаметра с различными режимами резания.
|
№ п/п |
ØD мм |
t мм |
S м/мин |
VЗ м/мин |
VК м/с |
СN
|
r |
x |
y |
q |
N кВт |
|
1 |
100 |
0.01 |
0.4 |
12 |
36 |
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
122 |
0.014 |
0.5 |
15 |
34 |
|
|
|
|
1 |
|
|
3 |
134 |
0.017 |
0.6 |
18 |
32 |
|
|
|
|
1 |
|
|
4 |
140 |
0.02 |
0.7 |
20 |
31 |
|
|
|
|
1 |
|
|
5 |
154 |
0.025 |
0.8 |
25 |
29 |
|
|
|
|
1 |
|
ØD – наружный диаметр шлифуемой поверхности мм
t - глубина резания при шлифовании мм
S - продольная подача мм/мин
VЗ -скорость вращения заготовки, м/мин
N - мощность резания кВт