Файл: Пример.doc

Приклад

виконання індивідуального

домашнього завдання

з дисципліни

«Основи науково-дослідної роботи»

Вступ

Одним із найважливіших завдань сучасного машинобудування є прискорення науково-технічного прогресу. Велика роль у рішенні цієї задачі належить галузям промисловості, які створюють сучасні комбіновані осьові інструменти.

Застосування комбінованих осьових і інших інструментів, дозволяє зменшувати на виробництві кількість етапів на обробку, зменшити робочий час, трудомісткість процесу, якість обробленої деталі і взагалі розширювати можливості автоматизації машинобудування. Комбіновані осьові інструменти широко використовуються в верстатах з ЧПК. Масштаби застосування комбінованих осьових інструментів безперервно зростають. Тому знання конструкції принципу роботи такого виду інструментів, їх технічних і виробничих можливостей являються необхідною умовою створення високопродуктивних машин, комплексів, агрегатів і систем, які забезпечують ефективну роботу промисловості.

За комбінованими осьовими інструментами, безперечно, лежить майбутнє сучасного машинобудування, а саме автоматизованого машинобудування.

1. Аналіз конструкцій комбінованих осьових інструментів для обробки отворів

Для сполучення операцій і переходів при обробці циліндричних і східчастих отворів використають різні комбіновані інструменти. Їхнє застосування значно скорочує машинний і допоміжний час і підвищує продуктивність обробки. Застосування комбінованих інструментів при обробці східчастих отворів значно зменшує відхилення від співвісності щаблів і підвищує точність розмірів між торцевими поверхнями оброблюваної заготовки. Комбіновані інструменти використають на свердлильних, револьверних, розточувальних, агрегатних верстатах, токарних автоматах, автоматичних лініях, що обробляються в центрах, їх виготовляють зі швидкорізальної сталі й оснащують пластинами із твердого сплаву.

При обробці циліндричних отворів широко застосовують інструменти, що є поєднанням інструментів різних типів, наприклад свердел-зенкер, свердел-розвертка, зенкер-розвертка та ін. Для обробки східчастих отворів застосовують інструменти, що є поєднанням однотипних інструментів (східчасті свердли, зенкери, розвертки й ін.).

Комбіновані свердла, зенкера й розвертки наведені відповідно на рис. 1.1, а-г.

Рис. 1.1 – Комбіновані свердла, зенкера й розвертки

Конструктивні й геометричні параметри таких інструментів вибирають аналогічно раніше розглянутим інструментам відповідного типу. Недоліком цих конструкцій є порівняно невелике число переточувань. Цей недолік усувається в конструкціях збірних комбінованих інструментів, які складаються з набору простих інструментів.

Залежно від розмірів оброблюваних отворів використають як цільні інструменти, так й інструменти із вставними ножами.

На рис. 1.2 наведена конструкція, у якій з'єднано свердел і зенкер із вставними ножами, а на рис. 1.3 — комбінована розточувальна головка для обробки східчастого отвору. Головка оснащена спеціальними вставками, на яких закріплені багатогранні пластини. Залежно від розміщення і форми оброблюваного отвору державки можуть мати різну конструкцію. Через те, що на головці розташовано зазвичай декілька вставок (в представленій конструкції їх п’ять), відповідно збільшується продуктивність обробки. В то рець вставок вкручений установчий гвинт 2 для регулювання їх установки в корпусі головки.

Рис. 1.2 – Конструкція свердла та зенкера

Рис. 1.3 – Комбінована розточувальна головка

2.Конструктивні особливості спеціальних інструментів

Основими комбінованими інструментами , тобто спеціальними інструментами для обробки отворів є всі нижче представлені інструменти, але нас найбільше цікавлять інструменти, що представлені на рис. 1.4 і рис. 1.5. Всі інші наведені для того, щоб показати різноманіття спеціальних інструментів, їх конструктивні особливості і функціональне призначення.

На малюнках зображено свердло ступінчате (рис. 1.4), зенкер комбінований (рис. 1.5).

Рис. 1.4 – Ступінчате свердло

Рис. 1.4 – Зенкер комбінований

3. Розрахункова схема та математична модель дослідної системи

3.1. Розрахункова схема гідросистеми чутливої до навантаження з електрогідравлічним управлінням

Для побудови математичної моделі системи управління та її аналізу складена розрахункова схема системи управління гідророзподільником з електрогідравлічним регулюванням, що зображена на рис. 3.1.

Рис. 3.1 – Розрахункова схема системи управління

Система управління працює таким чином. В нейтральному положенні золотника пропорційного сервоклапана, який зображений на схемі у вигляді регульованого дроселя 3, потік , що проходить від насоса 1 через дросель 4 рухається до зливу не створюючи достатньої сили для зрушення основного золотника 9, що під дією пружини 10 знаходиться у крайньому правому положенні. При закритті дроселя 3 (при переміщенні золотника сервоклапана) потік зменшується, а потік через дросель 5 – збільшується. При цьому сила тиску рідини – перевищує золотник 9 вліво, який в свою чергу з’єднує потік із лінії нагнітання 7 з робочою лінією 8, що дозволяє переміщувати робочий орган розподільника.

3.2 Математична модель гідросистеми чутливої до навантаження з електрогідравлічним управлінням

математична модель включає в себе рівняння потоків рідини в точках з кожного боку управління розподільчим золотником, рівняння сил діючих розподільчий золотник гідророзподільника, рівняння рівноваги золотника клапана. Згідно з розрахунковою схемою математична модель включає наступні рівняння.

(3.1)

Задамо початкові умови для розв’язання отриманих диференціальних рівнянь:

= 15·10⁵ Па, Р₁ = 8·10⁵ Па, Р₂ = 6,5·10⁵ Па, y= 0 м, x= 2·10^-3 м.

Рівняння (2.10) разом з початковими умовами складають математичну модель розглядуваного блоку сервокерування розподільником. В результаті розв’язку рівнянь математичної моделі отримуємо залежності змінних стану від часу при відомих початкових умовах. Ці залежності змінних стану від часу дозволяють вивчити поведінку гідроприводу в динамічних режимах.

4. Комп’ютерне моделювання робочих процесів в системі

Оскільки математична модель включає в себе складні нелінійні диференціальні рівняння, то обробку математичної моделі виконаємо за допомогою програмного забезпечення МatLAB Simulink.

Simulink – інтерактивний інструмент для моделювання, імітації і аналізу динамічних систем. Він дає можливість будувати графічні блок-діаграми, імітувати динамічні системи, досліджувати працездатність систем і удосконалювати проекти. Програма Simulink є додатком до пакету MatLAB і повністю інтегрована з ним, забезпечуючи швидкий доступ до широкого спектру інструментів аналізу і проектування.

При моделюванні з використанням Simulink реалізується принцип візуального програмування, у відповідності з яким, користувач на екрані з бібліотеки стандартних блоків створює модель пристрою і здійснює розрахунки. При моделюванні користувач може вибирати метод розв’язання диференціальних рівнянь, а також спосіб зміни модельного часу (із фіксованим або перемінним кроком). В ході моделювання є можливість слідкувати за процесами, що проходять в системі. Для цього використовуються спеціальні пристрої спостереження, що входять до складу бібліотеки Simulink. Ці переваги роблять Simulink найбільш популярним інструментом для проектування систем керування і комунікації, цифрової обробки та інших додатків моделювання.