Автоматизировать процесс заполнения графы “содержание перехода” и “режущий инструмент” в операционной карте механической обработки

Федеральное агентство по образованию государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Ижевский  Государственный Технический Университет 

Воткинский  филиал 

Кафедра ТМ и П 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Курсовая  работа

по  курсу: Системы автоматизированного проектирования

на тему: автоматизировать процесс заполнения графы “содержание перехода” и “режущий инструмент” в операционной карте механической обработки. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Выполнил:     студент группы Д-911  

    Проверил:        Уразбахтина А.Ю. 
 
 
 
 
 
 
 

Воткинск 2010 г.

Введение

      Одним из направлений научно-технического прогресса является широкое внедрение  систем автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР ТП). В состав САПР ТП входят ПК и другие технические средства, программное, математические, методическое, организационное, математическое, графическое и информационное обеспечения.

      Обычное (ручное) проектирование ведется по методике, определяемой самим разработчиком. Эта методика зависит от опыта  разработчика, его навыков, наличия у него справочных материалов и от других причин. При таком проектировании перерабатывается большой объем информации, связанной с расчетом режимов обработки, норм времени, загрузки оборудования и т.п. Не всегда проводится анализ возможных вариантов ТП и выбор более рационального варианта, т.е., этот важный резерв снижения себестоимости изготовления деталей реализуется недостаточно. Применение САПР позволяет не только ускорить сам процесс проектирования, но и обеспечить условия для всестороннего анализа информации, устранить субъективные факторы, приблизить качество разработки ТП к оптимальному.

      Использование САПР ТП выгодно ввиду:

  • постоянного усложнения выпускаемых изделий, существенного увеличения цикла и сложности подготовки производства, увеличения частоты сменяемости изделий в производстве и количества вновь осваиваемых образцов;
  • необходимости повышения качества технологических решений, снижения затрат на их осуществление; сокращения сроков освоения;
  • комплексной автоматизации производства на базе оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), роботов и гибких автоматизированных комплексов.
 

      Решение задач автоматизированного проектирования ТП связано с выполнением следующих  этапов: ознакомление с условиями  производства и исходной информацией; выбор или разработка методики проектирования; разработка математического обеспечения и алгоритмов проектирования, выполнение спецификаций к ним; подбор графического и технического обеспечений; создание информационного и программного обеспечения; оформление методического и организационного обеспечений; разработка контрольного примера; кодирование исходной информации.

      В качестве исходной информации используют: чертежи деталей, годовой объем  выпуска; состав средств технического оснащения; типовые ТП и их элементы; нормативно-справочную базу; формы и типы существующих производств.

      На  основе анализа исходной документации определяют тип производства, вид  и размеры заготовок. Рассчитываются припуски, оформляется чертеж заготовки. Определение последовательности операций начинается с выявления возможных маршрутов обработки, после чего проводится выбор оборудования, инструмента и приспособлений, расчет и назначение режимов обработки, определение норм времени.

      Следующий этап – разработка и оформление рабочего варианта ТП, где при необходимости проводятся уточненные расчеты, разработка и заказ оснастки, приспособлений, режущего, мерительного, вспомогательного инструмента.

      Завершающим этапом является внедрение разработанных  ТП.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Задание: Автоматизировать процесс заполнения графы “Содержание перехода” и “Режущий инструмент” в операционной карте механической обработки для выше указанных деталей.

      Выполнение  задания начинается с создания комплексной  детали. Комплексная деталь должна объединять в себе все поверхности, которые содержатся у однотипных деталей. Для этого необходимо на каждой однотипной детали указать все поверхности и обозначить их цифрами. При этом повторяющиеся поверхности обозначаются одинаковыми цифрами. После этого создаётся комплексная деталь с объединением всех поверхностей. На комплексной детали указываются все поверхности, а также проставляются все размеры. Результат смотри приложение 2.

     На  следующем этапе создаётся таблица, в которой первый столбец носит  описательный характер, во втором – указывается размер, в третьем – размерность, в четвёртом – допуск. Эта таблица нужна для ввода входных параметров детали, для которой необходимо получить операционную карту. Эта таблица выглядит так:

     Таблица 1

Введите значения геометрических параметров и  требований к обработке детали из группы
Внутренний диаметр d1 40 мм H9
Внутренний диаметр d2 40 мм H9
Внутренний диаметр d3 20 мм H9
Внутренний диаметр d4 24 мм H9
Наружный  диаметр D5 46 мм H14
Длина L1 80 мм  
Длина l2 25 мм  
Длина L3 140 мм  
Длина L 4 23 мм  
Длина l5 3 мм  
Длина L6 5 мм  
Длина L7 65 мм  
Длина L8 70 мм  
Шероховатость Ra1 6,3 мкм  
Шероховатость Ra2 9,6 мкм  
Шероховатость Ra3 6,3 мкм  
 

      Следующий этап заключается в том, что необходимо автоматически заполнить графу  “Содержание перехода”. Для этого создаём таблицу 2 следующего вида: в первом столбце указываем название перехода, а в последующих – с помощью функции “=” делаем ссылку на размер, который мы получаем в этом переходе и указываем все требования, которые предъявляются к поверхности после обработки. Таким образом, мы добиваемся того, что при изменении значения в таблице 1, автоматически меняются значения в таблице 2, а, соответственно будут меняться и в операционной карте.

Таблица 2

Технологические переходы Номер пов.
Установить, закрепить заготовку          
Подрезать торец D= 46       1
Точить  поверхность D= 46 H14     1
Расточить отверстие d= 24 H9 80   3
Расточить отверстие d= 40 H9 25   2
Точить  отверстие d= 40 H9 , выдерживая размер    2
Точить  отверстие d= 24 H9 , выдерживая размер   3
Отрезать  заготовку    в размер       
Переустановить, закрепить заготовку          
Подрезать торец    в размер  , выдерживая размер     
Сверлить 2 отверстия d= 20  на проход      5
Точить  отверстие d= 20 H9  на проход    5
Расточить отверстие d= 40 H9 3   4
Нарезать  резьбу d= 20 H9 23   8

После этого с помощью функции “Сцепить” объединяем каждую строку таблицы 2 в единое целое и получаем таблицу 3. Эта таблица станет основой для операционной карта. В результате появляется содержание перехода.

     Таблица 3

Технологические переходы
Установить, закрепить заготовку
Подрезать торец D=46
Точить  поверхность D=46H14
Расточить отверстие d=24H980
Расточить отверстие d=40H925
Точить  отверстие d=40H9, выдерживая размер
Точить  отверстие d=24H9, выдерживая размер
Отрезать  заготовку в размер
Переустановить, закрепить заготовку
Подрезать торец в размер , выдерживая размер
Сверлить 2 отверстия d=20 на проход
Точить  отверстие d=20H9 на проход
Расточить отверстие d=40H93
Нарезать резьбу d=20H923

      Прежде  чем связывать таблицу 3 с операционной картой, необходимо выполнить следующий  этап. Создаём таблицу 4, в которой указываем в строчках – номер детали + комплексная деталь + рабочая строка, а в столбцах – номер поверхности. Для каждой детали напротив каждой поверхности проставляем “1” или “0”, соответственно, поверхность есть или нет. Логично, что для комплексной детали должны быть все “1”. Рабочая строка – в эту строку записываем ту комбинацию поверхностей, которую надо получить. 

Таблица 4

  Номер поверхности
Номер детали 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1
2 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1
3 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1
4 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1
Комплексная 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Рабочая строка 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
 

     Теперь, можно переходить к этапу оформления операционной карты. Для того, что бы для каждой детали оставались только те переходы, которые ей соответствуют, то в “Содержание перехода” пишем, например, =ЕСЛИ(Таблица!B8=1;'Тех. переходы'!С35;" "). Этим выражением мы проверяем число в “Рабочей строке”, если “1”, то пишем значение, соответствующее ячейке в таблице 2, если “0”, то содержание перехода остаётся пустым.

      Таким образом, мы получили возможность автоматизированного заполнения “Содержания перехода” и изменения размеров и параметров детали. 
 
 
 
 
 

     На  следующем этапе необходимо автоматизировать процесс заполнения графы “Режущий инструмент”. Для этого создаём таблицу 5, в которой указываем возможные варианты материалов обрабатываемой детали и инструмент для обработки на данном переходе.

Таблица 5

Переход Материал обрабатываемой детали Решение
Подрезать торец D= Сталь 45 Резец 2112-0039 Р6М5 ГОСТ 18871-73
Подрезать торец D= АЛ6 Резец 2102-0083 ВК8 ГОСТ 18877-73
Подрезать торец D= 12Х18Н10Т Резец 2102-0083 Т15К6 ГОСТ 18877-73
Точить поверхность D= Сталь 45 Резец 2102-0107 Р6М5 ГОСТ 18868-73
Точить  поверхность D= АЛ6 Резец 2102-0083 ВК8 ГОСТ 18877-73
Точить  поверхность D= 12Х18Н10Т Резец 2102-0083 Т15К6 ГОСТ 18877-73
Расточить отверстие d= Сталь 45 Резец 2142-0668 Р5М6 ГОСТ 10044-73
Расточить отверстие d= АЛ6 Резец 2145-0645 ВК6 ГОСТ 25987-83
Расточить отверстие d= 12Х18Н10Т Резец 2145-0645 Т6К15 ГОСТ 25987-83
Расточить отверстие d= Сталь 45 Резец 2142-0668 Р5М6 ГОСТ 10044-73
Расточить отверстие d= АЛ6 Резец 2145-0645 ВК6 ГОСТ 25987-83
Расточить отверстие d= 12Х18Н10Т Резец 2145-0645 Т6К15 ГОСТ 25987-83
Точить  отверстие d= Сталь 45 Резец 2120-0514 Р6М5 ГОСТ 18874-73
Точить  отверстие d= АЛ6 Резец 2130-0017 ВК8 ГОСТ 18884-73
Точить  отверстие d= 12Х18Н10Т Резец 2130-0017 Т15К6 ГОСТ 18884-73
Отрезать  заготовку Сталь 45 Резец 2130-0519 Р18 ГОСТ 18874-73
Отрезать  заготовку АЛ6 Резец 2130-0251ВК3 ГОСТ 18884-73
Отрезать  заготовку 12Х18Н10Т Резец 2130-0251 Т15К6ВХЮ  ГОСТ 18884-73
Подрезать торец Сталь 45 Резец 2112-0039 Р6М5 ГОСТ 18871-73
Подрезать торец АЛ6 Резец 2102-0083 ВК8 ГОСТ 18877-73
Подрезать торец 12Х18Н10Т Резец 2102-0083 Т15К6 ГОСТ 18877-73
Нарезать  резьбу d= Сталь 45 М5 для сквоз. отв. Р6М5 ГОСТ 7250-60
Нарезать  резьбу d= АЛ6 М5 для сквоз. отв. BK6 ГОСТ 7250-60
Нарезать резьбу d= 12Х18Н10Т М5 для сквоз. отв. T15K6 ГОСТ 7250-60
Сверлить 2 отверстия d= Сталь 45 Сверло 39 Р18 2301-0135 ГОСТ 10903-77
Сверлить 2 отверстия d= АЛ6 Сверло 39 ВК8 ГОСТ 22736-77
Сверлить 2 отверстия d= 12Х18Н10Т Сверло 39 Т15К6 ГОСТ 22736-77
 

     Таким образом, мы сформировали “заготовку” для графы “Режущий инструмент”. Для того чтобы её заполнить, необходимо сравнить, какой материал детали указан таблице 5 и в операционной карте, затем сравнить, есть ли такая поверхность у проектируемой детали (таблица 4) и только при соблюдении всех указанных условий выбрать тот инструмент, который напротив данного перехода.

     Таким образом, обеспечивается заполнение графы “Режущий инструмент”.

     При повторении перехода инструмент не меняется.

     Заключение.

     В результате проведённой работы получилось автоматизировать процесс заполнения операционной карты. Аналогично можно сделать заполнение других граф карты. Для того чтобы программа выбрала нужные переходы с нужными размерами, а также выбрала инструмент необходимо заполнить:

1. таблица  1, в которой указываются основные  параметры детали;

2. в  таблице 4 в рабочей строке  указать поверхности, которые обрабатываются;

3. в  операционной карте указать материал  детали, но необходимо, чтобы он  полностью соответствовал одному из материалов в таблице 5.

      Автоматизация технологических процессов значительно сокращает время технолога на написание нового технологического процесса. Для этого ему надо ввести только параметры и характеристики будущей детали, а программа сама напишет технологический процесс.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы:

  1. Уразбахтина А. Ю. «Методические указания по выполнению практической работы «Автоматизация проектирования типовых технологических процессов в машиностроении и приборостроении. Кодирование входной информации о детали». Ижевск: издательство «ИжГТУ», 2006.- 20 с.
  2. Косилова А. Г., Справочник технолога-машиностроителя Москва: Издательство «Машиностроение». 1986. -496 с.
Автоматизировать процесс заполнения графы “содержание перехода” и “режущий инструмент” в операционной карте механической обработки