Разработка программы расчета параметров анодно-механической обработки, шлифования (заточки) сплавов ВК8 и Т15К6

Министерство образования и науки России ФГБОУ ВПО «ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ».

Кафедра «Электро — и нанотехнологий».

Курсовая работа по дисциплине «Информатика».

на тему:

«Разработка программы расчета параметров анодно-механической обработки, шлифования (заточки) сплавов ВК8 и Т15К6».

Выполнил студент гр. 420 121 Зиновьев Ан. А Проверил: Доцент кафедры ЭиНТ Иванов А. В.

Тула 2013.

Разработать программы расчёта параметров анодно-механической обработки, шлифования (заточки) сплавов ВК8 и Т15К6:

Плотность тока, А/;

Доля механического резания при плоском шлифовании периферией круга,.

Температура нагрева электролита в межэлектродном зазоре,, К.

Стоимость заточки,, отн. ед.

Стоимость абразивных кругов, расходуемых при заточке, при условии полезного использования половины круга, отн. ед.

Содержание Введение Теоретическое положение Создание программного кода и формы Вывод по разработанной программе Заключение Список литературы Приложение 1.

Введение

Анодно-механическая обработка, способ обработки металлов комбинированным электрохимическим и электроэрозионным воздействием электрического тока на изделие в среде электролита. Разработан в СССР в 1943 инженером В. Н. Гусевым.

Обрабатываемое изделие (анод) и электрод-инструмент (катод) включают, как правило, в цепь постоянного тока низкого напряжения (до 30 в). Электролитом служит водный раствор силиката натрия Na2SiO3 (жидкого стекла), иногда с добавлением солей других кислот. В качестве материалов для электродов-инструментов применяют малоуглеродистые стали (08 кп, 10, 20 и др.). Под действием тока металл изделия растворяется и на его поверхности образуется пассивирующая плёнка. При увеличении давления инструмента на изделие плёнка разрывается и возникает электрический разряд. Его тепловое действие вызывает местное расплавление металла. Образующийся шлам выбрасывается движущимся инструментом. Изменяя электрический режим и давление, можно получить изделия с различной шероховатостью поверхности (до 9-го класса чистоты).

Microsoft Visual Basic — средство разработки программного обеспечения, разрабатываемое корпорацией Microsoft и включающее язык программирования, и среду разработки. Язык Visual Basic унаследовал дух, стиль и отчасти синтаксис своего предка — языка Бейсик, у которого есть немало диалектов. В то же время Visual Basic сочетает в себе процедуры и элементы объектно-ориентированных, компонентноориентированных языков программирования. Среда разработки VB включает инструменты для визуального конструирования пользовательского интерфейса.

Visual Basic считается хорошим средством быстрой разработки прототипов программы, для разработки приложений баз данных и вообще для компонентного способа создания программ, работающих под управлением операционных систем семейства Microsoft Windows.

Первое признание серьёзными разработчиками Visual Basic получил после выхода версии 3 — VB3. Окончательное признание как полноценного средства программирования для Windows — при выходе версии 5 — VB5. Версия VB6, входящая в состав Microsoft Visual Studio 6.0, стала по-настоящему зрелым и функционально богатым продуктом. После этого разработчики из Microsoft существенно изменили направление развития данной технологии.

Теоретическое положение Согласно технического задания в курсовой работе рассчитываются параметры анодно-механической обработке, шлифования (заточки) сплавов ВК8 и Т15К6. Расчеты проводятся по ниже приведенным формулам[1]:

Плотность тока Da, А/ рассчитываемое по формуле:

.

где i — сила тока, i=200 А;

p — ширина шлифуемой поверхности, см;

Dkr — диаметр круга, см;

t — глубина резания, t= 0,4 мм.

Доля механического резания при плоском шлифовании периферией круга, рассчитываемое по формуле:

.

где R — радиус шлифовального круга, мм;

Kv — объемный электрохимический эквивалент, Kv=2.07,.

Da — плотность тока, А/,.

t — глубина резания, t= 0,4 мм,.

sp — продольная скорость, sp=80мм/мин, Температура нагрева электролита в межэлектродном зазоре, рассчитываемое по формуле:

.

где U — падение напряжения на омическом сопротивлении электролита, B;

j — средняя плотность тока, j=560 А/;

v — средняя скорость движения электролита, см/сек;

z — средняя величина межэлектродного зазора, z=0.05 см;

с — объёмная теплоёмкость электролита в зазоре, c=0.8 ;

l — объёмная теплопроводность электролита, l=0.006 Вт/ (см*К).

Стоимость заточки (отн. ед.) рассчитываемое по формуле:

.

где Cst — стоимость станко — минуты, отн. ед.;

w — объём металла снимаемый за операцию, w=500;

tv — вспомогательное время, tv=2 мин;

Ck — стоимость единицы объёма шлифовального круга, отн. ед.;

q — удельный расход шлифовального круга, q=0,002;

Qv — объёмная производительность, /мин.

Стоимость абразивных кругов, расходуемых при заточке, при условии полезного использования половины круга рассчитываемое по формуле:

.

где Ck1 — стоимость 1 алмазного круга, отн. ед.;

К — стоимость карата алмазов, K=3 650 000 отн. ед.;

ro — удельный вес алмаза, ro=3,5 г;

m — коэффициент, учитывающий объёмное содержание алмазов в круге.

Программный код Разработка программного кода и формы программы (см. Приложение 1).

(Рис. 1) форма разрабатываемой программы.

Option Explicit.

Dim a As Single.

Dim B As Single.

Dim i As Integer.

Dim y As Double.

Dim x As Single.

Private Sub Command1_Click ().

'описание типов используемых переменных: силы тока, плотности тока, глубины резания, ширины и диаметра шлифуемого круга.

Dim i, p, Dkr, t, Da As Single.

'ввод значений констант силы тока и глубины резания.

i = 200.

t = 0.4.

'ввод параметров ширины и диаметра шлифуемого круга.

p = Val (Text2.Text).

Dkr = Val (Text1.Text).

Da = (i * 100) / (p * Sqr ((Dkr) * t)).

Label11.Caption = Da.

End Sub.

Private Sub Command2_Click ().

'описание типов используемых переменных: силы тока, плотности тока, глубины резания, ширины и диаметра шлифуемого круга, объёмного химического эквивалента, радиуса шлифовального тока, площади продольного сечения, доли механического резания.

Dim i, p, Dkr, t, Da, sp, R, Kv, Ya As Single.

'ввод значений констант силы тока и глубины резания.

i = 200.

t = 0,4.

'ввод параметров ширины и диаметра шлифуемого круга.

p = Val (Text10.Text).

Dkr = Val (Text11.Text).

Da = (i * 100) / (p * Sqr ((Dkr) * t)).

Kv = 2.07.

sp = 80.

R = (Dkr) / 2.

Ya = ((1 — (Sqr (2 * R) / sp * Sqr (t))) * Kv * Da) + (R / (2 * (sp ^ (2)) * t) * (Kv ^ (2)) * (Da ^ (2))) * 100.

Label16.Caption = Ya.

End Sub.

Private Sub Command3_Click ().

'описание типов используемых переменных: падения напряжения, плотности тока, скорости движения электролита, температуры нагрева, величины межэлектродного зазора, объёмной теплоёмкости, объёмной теплопроводности.

Dim U, j, l, c, z, v, tn As Single.

'ввод параметров падения напряжения и скорости движения электролита.

U = Val (Text3.Text).

v = Val (Text5.Text).

'ввод значений констант величины: межэлектродного зазора, объёмной теплоёмкости, объёмной теплопроводности, силы тока, глубины резания, плотности тока.

c = 0.8.

l = 0.6.

z = 0.05.

j = 560.

tn = ((0.24) * U * j * l) / (c * z * v).

Label17.Caption = tn.

End Sub.

Picture1.Scale (3, 340.1)-(10, 337).

'график зависимости ширины от диаметра шлифуемого круга.

a = tn.

B = U.

'создание оси Ox.

Picture1.Line (0, 337.1)-(10, 337.1), vbRed.

For i = 0 To 15.

y = x ^ 2 — 2 * x — 3.

Picture1.PSet (i, 337.1), vbBlack.

Picture1.Print i.

Next i.

'создание оси Oy.

Picture1.Line (3.1, 0)-(3.1, 350), vbRed.

For i = 0 To 350.

Picture1.PSet (3.1, i), vbBlack.

Picture1.Print i.

Next i.

'расчет прямой по заданным координатам.

For x = 0 To 12 Step 0.005.

y = a + B * x / 12.

Picture1.PSet (x, y), vbBlue.

Next.

Private Sub Command4_Click ().

'описание типов используемых переменных: стоимости станко — минуты, объёма металла снимаемого за операцию, вспомогательного времени, объёма производительности, стоимости единицы объёма шлифовального круга, удельный расход шлифовального круга, стоимости заточки.

Dim Cst, w, Qv, tv, Ck, q, Cz As Single.

'ввод параметров: стоимости станко — минуты, стоимости единицы объёма шлифовального круга, объёма производительности.

Cst = Val (Text4.Text).

Qv = Val (Text7.Text).

Ck = Val (Text8.Text).

'ввод значений констант величины: объёма металла снимаемого за операцию, вспомогательного времени, удельного расхода шлифовального круга.

w = 500.

q = 0.002.

tv = 2.

Cz = ((Cst) * w / (Qv)) + ((Cst) * (tv)) + ((Ck) * w * q).

Label15.Caption = Cz.

End Sub.

Private Sub Command5_Click ().

'описание типов используемых переменных: стоимости абразивных кругов, стоимости 1 алмазного круга, стоимости карата алмаза, удельного веса алмаза, коэффициента, учитывающего объемное содержание алмазов в круге.

Dim Ck1, K, ro, m As Single.

'ввод значений констант величины: стоимости карата алмаза, удельного веса алмаза.

K = 3 650 000.

ro = 3.5.

'ввод параметров коэффициента, учитывающего объемное содержание алмазов в круге.

m = Val (Text9.Text).

Ck1 = (K * ro * m) / 0.2.

Label19.Caption = Ck1.

End Sub.

Private Sub Command6_Click ().

'определение видимости/невидимости объектов при выборе формулы для рассчитывания плотности тока.

If Combo1. ListIndex = 0 Then.

Frame1.Visible = True.

Frame3.Visible = False.

Frame4.Visible = False.

Frame5.Visible = False.

Frame2.Visible = False.

Label20.Visible = False.

Label21.Visible = False.

Picture1.Visible = False.

Frame6.Visible = False.

End If.

'определение видимости/невидимости объектов при выборе формулы для рассчитывания доли механического резания при плоском шлифовании периферией круга.

If Combo1. ListIndex = 1 Then.

Frame1.Visible = False.

Frame5.Visible = False.

Frame3.Visible = False.

Frame4.Visible = False.

Frame2.Visible = False.

Label20.Visible = False.

Label21.Visible = False.

Picture1.Visible = False.

Frame2.Visible = True.

Frame6.Visible = True.

End If.

'определение видимости/невидимости объектов при выборе формулы для рассчитывания температуры нагрева электролита в межэлектродном зазоре.

If Combo1. ListIndex = 2 Then.

Frame1.Visible = False.

Frame5.Visible = False.

Frame3.Visible = True.

Frame4.Visible = False.

Frame2.Visible = False.

Label20.Visible = False.

Label21.Visible = False.

Picture1.Visible = False.

Frame6.Visible = False.

Picture1.Visible = True.

Label20.Visible = True.

Label21.Visible = True.

End If.

'определение видимости/невидимости объектов при выборе формулы для рассчитывания стоимости заточки.

If Combo1. ListIndex = 3 Then.

Frame1.Visible = False.

Frame5.Visible = False.

Frame3.Visible = False.

Frame4.Visible = True.

Frame2.Visible = False.

Label20.Visible = False.

Label21.Visible = False.

Picture1.Visible = False.

Frame6.Visible = False.

End If.

'определение видимости/невидимости объектов при выборе формулы для рассчитывания стоимости абразивных кругов расходуемых при затоке.

If Combo1. ListIndex = 4 Then.

Frame1.Visible = False.

Frame3.Visible = False.

Frame4.Visible = False.

Frame2.Visible = False.

Label20.Visible = False.

Label21.Visible = False.

Picture1.Visible = False.

Frame6.Visible = False.

Frame5.Visible = True.

End If.

End Sub.

Private Sub Command7_Click ().

End.

End Sub.

С помощью Toolbox в окне Form 1 были созданы такие окна, как Label1-Label23 для вывода данных, а также обозначения параметров для ввода данных, Text1-Text11 для ввода данных, Frame1-Frame6, ComboBox для выбора формулы, CommandButton1 для подтверждения выбранной формулы, Picture1 для графика зависимости диаметра круга и ширины шлифуемой поверхности, CommandButton2 для выхода из программы.

Вывод по разработанной программе График зависимости доли механического резания при плоском шлифовании периферией круга от ширины шлифуемой поверхности.

(Рис.7) График зависимости доли механического резания при плоском шлифовании периферией круга от ширины шлифуемой поверхности.

Из анализа графика (Рис.7) следует, что при увеличении падения напряжения на омическом сопротивлении электролита, температура нагрева увеличивается.

На интервале, когда падение напряжения на омическом сопротивлении электролита поверхности изменяется от 4 до 9 В, температура нагрева увеличивается от 337.5 до 339.8 К.

Заключение

Согласно технического задания в курсовой работе, мною, была разработана программа для расчетов параметров анодно-механической обработки, шлифования (заточки) сплавов ВК8 и Т15К6:

Плотности тока Da, А/;

Доли механического резания при плоском шлифовании периферией круга, %;

Температуры нагрева электролита в межэлектродном зазоре, К;

Стоимости заточки (отн. ед.);

Стоимости абразивных кругов, расходуемых при заточке, при условии полезного использования половины круга, отн. ед.

Список литературы

Попилов Л. Я. Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов. — М.: Машиностроение, 1971. -541с.

Microsoft Visual Basic 6.0 для профессионалов. Шаг за шагом: Практ. пособ./Пер. с англ.-М.: Издательство ЭКОМ, 1999.-720с.

Приложение 1.

Расчет плотности тока.

(Рис. 2) Форма программы для расчета плотности тока.

Расчет доли механического резания при плоском шлифовании периферией круга.

(Рис. 3) Форма программы для расчета доли механического резания при плоском шлифовании периферией круга.

Расчет температуры нагрева электролита в межэлектродном зазоре и график зависимости температуры нагрева от падения напряжения на омическом сопротивлении электролита.

(Рис. 4) Форма программы для расчета температуры нагрева электролита в межэлектродном зазоре.

Расчет стоимости заточки.

(Рис. 5) Форма программы для расчета стоимости заточки.

Расчет стоимости абразивных кругов, расходуемых при заточки, при условии полезного использования половины круга программа ток резание круг.

(Рис. 6) Форма программы для расчета стоимости абразивных кругов, расходуемых при заточке, при условии полезного использования половины круга.