ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

Постановка задачи: Разработать модуль САПР для автоматизации расчета зажимного приспособления. Программное обеспечение САПР отладить на тестовом примере, где входными данными являются:

Таблица 5

Входные данные

№	Наименование	Обозначение	Значение	Ед. изм
	Диаметр винта			мм
	Вид опорной поверхности	-	По типу «а» на рис. 2	-
	Сила, прилагаемая к рукоятке ключа			Н
	Метод обработки	-	Точение чистовое	-
	Род привода	-	Ручной зажим	-
	Расположение рукоятки для ручных зажимных устройств	-	Расположение рукоятки с большим (более 90°) диапазоном угла ее отклонения	-
	Материал заготовки	-	Чугун	-
	Геометрические параметры формы зажима	-	В зависимости от вида опорной поверхности: ничего или , или , или ,	мм
	Обработка	-	Чистовая	-
	Установка	-	На штыри

Этап 1. Анализ. Данные необходимые для проектирования представлены не только в виде чисел, но и в виде словесного описания. Такие данные (в виде словесного описания) необходимо классифицировать. С помощью классификатора разрабатывается система кодов (табл. 6…12).

Таблица 6

Система кодирования вида опорной поверхности

Таблица 7

Система кодирования метода обработки

Таблица 8

Система кодирования материала заготовки

Таблица 9

Система кодирования расположения рукоятки для ручных зажимных устройств

Таблица 10

Система кодирования обработки

Таблица 11

Система кодирования рода привода

Таблица 12

Система кодирования опор

После разработки системы кодирования, составляют новую таблицу входных данных (табл. 13), куда заносят и определенные по классификаторам коды.

Таблица 13

Входные данные представленные в удобном виде для автоматизированных расчетов

№	Наименование	Обозначение данного или кода	Значение данного или кода	Ед. изм
	Диаметр винта			мм
	Вид опорной поверхности	Vid
	Сила, прилагаемая к рукоятке ключа			Н
	Метод обработки	Met		-
	Род привода	Rod		-
	Расположение рукоятки для ручных зажимных устройств	Ras		-
	Материал заготовки	Mat		-
	Обработка	Obr		-
	Установка	Yst		-
	Допускаемое напряжение			Н/м

Этап 2. Разработка математической модели и алгоритмов проектирования. Формулы (1)…(10) входят в ММ решения задачи.

Разработаем словесный алгоритм:

1. Ввести значения , Vid, , Met, Rod, Ras, Mat, Obr.

2. Назначить Yst=1.

3. Назначить 1,5; 1,0; 1,0; 1,0; 1,0; 1,0; 1,0.

4. Определить по табл. 1 и 2 значения коэффициентов , , , , , .

5. Вычислить .

6. Вычислить .

7. Назначить =0, =0, =0, =0, =0.

8. Определить по - из табл. 3, и , и из табл. 4.

9. Назначить =0,15; =0.

10. Определить .

11. Вычислить .

12. Вычислить .

13. Назначить =20°30’ и переведем в радианы по формуле =20,5p/180.

14. Назначить =6°34’ и переведем в радианы по формуле =(6+34/60)p/180.

15. Вычислить .

16. Если , то назначить =58…100; вычислить ; ; переназначить по табл. 3; и перейти к п.6; иначе перейти к п.17.

17. Печать .

Этап 3. Проектирование спецификации к алгоритму и программе (ПО САПР).

Таблица 14

Спецификация к алгоритму и ПО САПР

№	Наименование	Обозначение в алгоритме (ММ)	Обозначение в программе	Ед. изм	Статус параметра	Тип
	Диаметр винта		Dp	мм	Входной	Целый
	Вид опорной поверхности	-	Vid		Входной	Целый
	Сила, прилагаемая к рукоятке ключа		Qpyk	Н	Входной	Не целый
	Метод обработки	-	Met	-	Входной	Целый
	Род привода	-	Rod	-	Входной	Целый
	Расположение рукоятки для ручных зажимных устройств	-	Ras	-	Входной	Целый

Продолжение табл. 14

№	Наименование	Обозначение в алгоритме (ММ)	Обозначение в программе	Ед. изм	Статус	Тип
	Материал заготовки	Mat	Mat	-	Входной	Целый
	Обработка	Obr	Obr	-	Входной	Целый
	Установка	Yst	Yst	-	Входной	Целый
	Допускаемое напряжение		Gp	Н/м	Входной	Не целый
	Коэффициенты	, , , , , , ,	K1,K2,K3,K4,K5,K6,K0	-	Расчетный	Не целый
	Коэффициент запаса		Kzap	-	Расчетный, выходной	Не целый
	Длина рукоятки		Lpyk	мм	Расчетный	Целый
	Допускаемая сила зажима		Qdop	Н	Расчетный	Не целый
	Крутящий момент		Mkp	Н*мм	Расчетный	Не целый
	Сила закрепления		Q	Н	Расчетный, выходной	Не целый
	Средний радиус резьбы		rcp	мм	Расчетный	Не целый
	Угол витка резьбы		dn	°	Входной	Не целый
	Угол трения в резьбовом соединении		ft	°	Входной	Не целый
	Коэффициент, зависящий от размеров и формы поверхности соприкосновения зажимного элемента с поверхностью		Kf	-	Расчетный	Не целый
	Коэффициент трения		fm	-	Входной	Не целый
	Радиус опорного торца винта		rt	мм	Входной	Не целый
	Радиус сферы опорного торца		rc	мм	Входной	Не целый
	Угол при вершине конусного углубления	β	b	°	Входной	Не целый
	Внутренний диаметр резьбы винта или гайки		dvn	мм	Расчетный	Не целый
	Средний диаметр резьбы		dcp	мм	Расчетный	Не целый

Окончание табл. 14

№	Наименование	Обозначение в алгоритме (ММ)	Обозначение в программе	Ед. изм	Статус	Тип
	Наружный диаметр опорного кольцевого торца		D_nar	мм	Входной	Не целый
	Внутренний диаметр опорного кольцевого торца		D_vn	мм	Входной	Не целый
	Промежуточный параметр	-	Dp1	мм	Расчетный	Не целый
	-	Q1	Н	Расчетный	Не целый
	-	m	°	Расчетный	Не целый

Этап 4. Разработка тестового примера. Подготовим входные данные (табл. 15), и рассчитаем тестовый пример по алгоритму:

1. Назначим , Vid=1, =80 Н, Met=4, Rod=2, Ras=2, Mat=2, Obr=1.

2. Назначим Yst=1.

3. Назначим 1,5; 1,0; 1,0; 1,0; 1,0; 1,0; 1,0.

4. Определим по табл. 1 и 2 значения коэффициентов , , , , , .

5. Вычислим .

6. Вычислим мм.

7. Назначим =0, =0, =0, =0, =0.

8. Определим по - из табл. 3, и мм, и мм из табл. 4.

9. Назначим =0,15; =0.

10. Определим

11. Вычислим .

12. Вычислим .

13. Назначим =20°30’ и перевести в радианы по формуле =20,5p/180=0,3578 рад.

14. Назначим =6°34’ и перевести в радианы по формуле =(6+34/60)p/180=0,1146 рад.

15. Вычислим .

16. Так как , то назначим =100; вычислим ; Вычислим новое ; переназначим по табл. 3 на ближайшее большее, и перейдем к п.6.

17. Вычислим мм.

18. Назначим =0, =0, =0, =0, =0.

19. Определим по - из табл. 3, и мм, и мм из табл. 4.

20. Назначим =0,15; =0.

21. Определим

22. Вычислим .

23. Вычислим .

24. Назначим =20°30’ и перевести в радианы по формуле =20,5p/180=0,3578 рад.

25. Назначим =6°34’ и перевести в радианы по формуле =(6+34/60)p/180=0,1146 рад.

26. Вычислим .

27. Так как , печатаем .

Таблица 15

Тестовый пример

№	Наименование	Обозначение данного или кода	Значение данного или кода	Ед. изм
	Диаметр винта			мм
	Вид опорной поверхности	Vid (по типу «а» на рис.2)
	Сила, прилагаемая к рукоятке ключа			Н
	Метод обработки	Met (точение чистовое и растачивание)		-
	Род привода	Rod (для ручных зажимов)		-
	Расположение рукоятки для ручных зажимных устройств	Ras (неудобное расположение рукоятки)		-
	Материал заготовки	Mat (чугун)		-
	Обработка	Obr (чистовая)		-
	Установка	Yst (на штыри)		-
	Допускаемое напряжение			Н/м
	Окончательный наружный диаметр винта			мм

Этап 5. Разработка программы по алгоритму.

Program Prisposoblenie_Zazimnoe;

Label 1;

Var K1,K2,K3,K4,K5,K6,K0:Real;

Vid,Met,Mat,Ras,Rod,Obr,Yst,Dp:Byte;

Qpyk,rc,Lpyk,Kzap,rt,D_nar,D_vn,dvn,dcp:Real;

Q,rcp,b,m,Kf,Mkp,Qdop,fm,dn,ft,Gp,Q1,Dp1:Real;

Begin

Write('Dp='); Readln(Dp);

Write('Vid='); Readln(Vid);

Write('Qpyk='); Readln(Qpyk);

Write('Met='); Readln(Met);

Write('Rod='); Readln(Rod);

Write('Ras='); Readln(Ras);

Write('Mat='); Readln(Mat);

Write('Obr='); Readln(Obr);

Yst:=1;

K0:=1.5;

K1:=1; K2:=1; K3:=1; K4:=1; K5:=1; K6:=1;

Case Met Of

1: If Mat=2 Then K1:=1.15;

2: If Mat=2 Then K1:=1.20;

3: If Mat=2 Then K1:=1.25 Else If Mat=1 Then K1:=1.6;

4: If Mat=2 Then K1:=1.40 Else If Mat=1 Then K1:=1.05;

5: If Mat=3 Then K1:=1.80 Else If Mat=4 Then K1:=1.40;

6: If Mat=5 Then K1:=1.20;

7: If Mat=5 Then K1:=1.50;

8: If Mat=2 Then K1:=1.30;

End;

If Obr=2 Then K2:=1.20;

If (Met=3) or (Met=4) or (Met=6) Then K3:=1.20;

If (Rod=2) Then K4:=1.30;

If (Ras=2) Then K5:=1.20;

If (Yst=2) Then K6:=1.50;

Kzap:=K0*K1*K2*K3*K4*K5*K6;

If Kzap<2.5 Then Kzap:=2.5;

1: Lpyk:=14*Dp;

rt:=0; rc:=0; D_nar:=0; D_vn:=0; Qdop:=0;

Case Dp Of

4: Begin dvn:=3.242 ; dcp:=3.545 ; Qdop:=500 ; End;

5: Begin dvn:=4.143 ; dcp:=4.480 ; Qdop:=750 ; End;

6: Begin dvn:=4.917 ; dcp:=5.513 ; Qdop:=1000 ; End;

8: Begin dvn:=6.647 ; dcp:=7.188 ; Qdop:=3100 ; End;

10:Begin dvn:=8.376 ; dcp:=9.026 ; Qdop:=4900 ; End;

12:Begin dvn:=10.106 ; dcp:=10.863 ; Qdop:=7000 ; End;

16:Begin dvn:=13.835 ; dcp:=14.701 ; Qdop:=12500 ; End;

20:Begin dvn:=17.294 ; dcp:=18.376 ; Qdop:=19600 ; End;

24:Begin dvn:=20.752 ; dcp:=22.051 ; Qdop:=28000 ; End;

26:Begin dvn:=24.376 ; dcp:=25.026 ; Qdop:=37500 ; End;

Else Begin writeln('Dannix net');Readln; Exit; End;

End;

fm:=0.15; Kf:=0;

Case Vid Of

1: Kf:=0;

2: Begin rt:=0.4*dvn; Kf:=0.6*fm*rt; End;

3: Begin Write('rc='); Readln(rc); b:=120;

b:=b*Pi/180; Kf:=rc*cos(b/2)/sin(b/2);

End;

4: Begin Write('D_nar='); Readln(D_nar);

Write('D_vn='); Readln(D_vn);

Kf:=0.33*fm*(D_nar*sqr(D_nar)-D_vn*sqr(D_vn))/(sqr(D_nar)-sqr(D_vn));

End;

End;

Mkp:=Qpyk*Lpyk;

rcp:=dcp/2;

dn:=20.5; dn:=dn*Pi/180;

ft:=6+34/60; ft:=ft*Pi/180;

m:=dn+ft;

Q:=Kzap*Mkp/(rcp*sin(m)/cos(m)+Kf);

Writeln('Mkp=',Mkp:8:1,' Q=',Q:8:1,' Kzap=',Kzap:3:1,' Qdop=',Qdop:8:1);

If Q>Qdop Then Begin

Write('Gp='); Readln(Gp);

Q1:=Mkp*Kzap/(0.2*Dp+0.15*Kf);

Dp1:=SQRT(Q1/0.5/Gp);

Writeln('Dp1=',Dp1:4:1,' -> yvelichim Dp');

If Dp1<=4 Then Dp:=4;

If (Dp1>4) And (Dp1<=5) Then Dp:=5;

If (Dp1>5) And (Dp1<=6) Then Dp:=6;

If (Dp1>6) And (Dp1<=8) Then Dp:=8;

If (Dp1>8) And (Dp1<=10) Then Dp:=10;

If (Dp1>10) And (Dp1<=12) Then Dp:=12;

If (Dp1>12) And (Dp1<=16) Then Dp:=16;

If (Dp1>16) And (Dp1<=20) Then Dp:=20;

If (Dp1>20) And (Dp1<=24) Then Dp:=24;

If (Dp1>24) And (Dp1<=26) Then Dp:=26;

If (Dp1>26) Then Begin Writeln('Dp>26'); Readln; Exit; End;

Goto 1;

End

Else

Writeln('R E Z U L T A T:');

Writeln('Mkp=',Mkp:8:1,' Q=',Q:8:1,' Kzap=',Kzap:3:1,' Qdop=',Qdop:8:1);

Writeln('Dp=',Dp);

Readln;

End.

Этап 6. Отладка программы по тестовому примеру.

Результат выполнения программы:

Dp=12

Vid=1

Qpyk=80

Met=4

Rod=2

Ras=2

Mat=2

Obr=1

Mkp= 13440.0 Q= 19036.7 Kzap=3.9 Qdop= 7000.0

Gp=100

Dp1=21.0 -> yvelichim Dp

Mkp= 26880.0 Q= 18756.1 Kzap=3.9 Qdop= 28000.0

R E Z U L T A T:

Mkp= 26880.0 Q= 18756.1 Kzap=3.9 Qdop= 28000.0

Dp=24

Результат работы программы совпадает с тестовым примером.

ЛИТЕРАТУРА

1. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков.- М.: Машиностроение, 1976.

2. Белоусов А.П., Проектирование станочных приспособлений. - М.: Высшая школа, 1980.

3. Ильянков А.И. Технология производства двигателей ЛА в задачах и упражнениях с элементами САПР.- М.: изд-во МАИ, 1992.

4. Медведев А.И. Сборник практических работ по технологии машиностроения. – Минск: изд-во БНТУ, 2003.