- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Содержание
- •Введение
- •1. Порядок выполнения и рекомендации по выполнению курсовой работы
- •1.1. Порядок выполнения курсовой работы
- •1.2. Методические рекомендации по выполнению курсовой работы
- •1.2.1. Анализ исходных данных, разработка функциональной схемы системы автоматического регулирования
- •1.2.2. Анализ процесса резания как объекта управления
- •1.2.2.1. Вопросы терминологии
- •1.2.2.2. Порядок анализа процесса резания металла как объекта управления
- •1.2.2.3. Принятие решения о типе системы автоматического управления, которая может реализовать цель управления объектом
- •1.2.3. Разработка структурной схемы системы автоматического регулирования
- •1.2.4. Анализ устойчивости некорректированной системы автоматического регулирования
- •1.2.5. Синтез системы автоматического регулирования с заданными показателями качества
- •1.2.6. Анализ качества системы автоматического регулирования
- •2. Рекомендации по оформлению курсовой работы
- •3. Задания
- •3.1. Схема системы автоматического регулирования
- •3.2. Процесс резания (№ 1)
- •3.3. Процесс резания (№ 2)
- •3.4. Процесс резания (№ 3)
- •3.5. Процесс резания (№ 4)
- •3.6. Варианты заданий на курсовую работу
- •Приложение а
- •Таблицы исходных данных для курсовой работы
- •Приложение б
- •Пример анализа процесса резания как объекта управления
- •Список литературы
- •450008, Г. Уфа, ул. К. Маркса, д. 12.
3.4. Процесс резания (№ 3)
При плоском шлифовании периферией круга на станках с прямоугольным столом с продольной подачей обрабатываемого материала СН (сталь незакаленная) шлифовальным кругом (твердость М3-С1, зернистость 50-40) получена зависимость эффективной мощности резания N, кВт, от условий резания [3]:
, (6)
где СN = 0,53 – коэффициент;
VЗ – скорость поступательного движения заготовки, м/мин;
tШ – глубина шлифования – слой металла, снимаемый периферией круга в результате поперечной подачи на ход при плоском шлифовании, мм;
S – продольная подача – перемещение шлифовального круга в направлении его оси в миллиметрах на каждый ход стола при плоском шлифовании.
Например, S = (0,4 … 0,7)·В, где В – толщина круга, мм.
Исходные данные для процесса резания (№ 3) принять по табл. А.3 в соответствии с вариантом задания на курсовую работу (табл. А.7).
Произвести синтез САР, позволяющей стабилизировать эффективную мощность резания с заданной точностью при заданных возмущениях. САР должна иметь запасы устойчивости по фазе Δφ = 30°, по модулю ΔL ≥ 6дБ.
Схема САР задана на рисунке 3, технические данные элементов, входящих в схему представлены в табл. А.5 и А.6.
3.5. Процесс резания (№ 4)
При точении жаропрочного сплава ХН60ВТ резцом из твердого сплава ВК8 (радиус при вершине резца rВ = 0,5 мм; главный α и вспомогательный α1 задние углы резца α = α1 = 10°; передний угол резца γ = 0°, угол наклона главной режущей кромки резца λ = 0°; главный φР и вспомогательный φР1 углы в плане резца φР = φР1 = 45°) с оптимальной температурой резания θО=680°С получена зависимость уровня шероховатости RZ, мкм, от условий резания:
, (6)
где S – подача, мм/об;
tП – глубина резания, мм.
Исходные данные для процесса резания (№ 4) принять по табл. А.4 в соответствии с вариантом задания на курсовую работу (табл. А.7).
Произвести синтез САР, стабилизирующей уровень шероховатости не ниже заданной точности при заданной величине возмущений. Запасы устойчивости САР должны быть следующими: по фазе Δφ = 40°, по модулю ΔL ≥ 6 дБ.
Схема САР задана на рисунке 3, технические данные элементов схемы приведены в табл. А.5 и А.6.
3.6. Варианты заданий на курсовую работу
Варианты заданий на курсовую работу каждому конкретному студенту даны в табл. А.7. При необходимости преподавателем могут быть сформулированы и другие варианты заданий.
Приложение а
(обязательное)
Таблицы исходных данных для курсовой работы
Таблица А.1
Исходные данные для процесса резания (№ 1)
№ |
В, мм |
D, мм |
Инструментальный материал |
Обрабатываемый материал |
V, м/мин |
SZ, мм/зуб |
tП, мм | |
max |
min | |||||||
1 |
100 |
150 |
Т15К6 |
Сталь углеродистая σВ=750МПа |
100 |
0,06 |
1,2 |
0,8 |
2 |
100 |
160 |
Т15К6 |
100 |
0,06 |
1,0 |
0,7 | |
3 |
150 |
200 |
ВК8 |
120 |
0,05 |
1,2 |
0,8 | |
4 |
150 |
250 |
ВК8 |
120 |
0,05 |
1,0 |
0,7 | |
5 |
200 |
250 |
ВК8 |
135 |
0,04 |
1,2 |
0,8 | |
6 |
250 |
320 |
ВК8 |
135 |
0,04 |
1,0 |
0,7 |
Таблица А.2
Исходные данные для процесса резания (№ 2)
№ |
V, м/мин |
S, мм/об |
tП, мм |
Условие резания |
Допуск на температуру резания - Тθ | |
max |
min | |||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
20 |
0,210 |
1,2 |
0,8 |
V=VЗ=const |
±0,3 °С |
2 |
30 |
0,084 |
1,4 |
1,0 | ||
3 |
20 |
0,340 |
1,6 |
1,0 | ||
4 |
20 |
0,210 |
1,8 |
1,4 | ||
5 |
45 |
0,210 |
2,0 |
1,8 | ||
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. А.2 | ||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
6 |
20 |
0,110 |
0,8 |
0,5 |
S=SЗ=const |
±0,5°С |
7 |
30 |
0,084 |
0,9 |
0,8 | ||
8 |
20 |
0,210 |
0,7 |
0,5 | ||
9 |
20 |
0,110 |
1,5 |
1,1 | ||
10 |
45 |
0,110 |
1,7 |
1,3 |
Таблица А.3
Исходные данные для процесса резания (№ 3)
№ |
S, мм |
tШ, мм |
VЗ, м/мин |
Допуск на отклонение величины мощности – TN%N | |
max |
min | ||||
1 |
0,3 |
0,015 |
0,010 |
20 |
±0,10 |
2 |
0,4 |
0,017 |
0,012 |
17 |
±0,09 |
3 |
0,5 |
0,019 |
0,014 |
21 |
±0,07 |
4 |
0,6 |
0,021 |
0,016 |
15 |
±0,06 |
5 |
0,7 |
0,023 |
0,018 |
23 |
±0,05 |
6 |
0,7 |
0,025 |
0,019 |
12 |
±0,06 |
Таблица А.4
Исходные данные для процесса резания (№ 4)
№ |
RZ, мкм |
tП, мм |
Допуск на величину шероховатости -TRZ, мкм | |
max |
min | |||
1 |
6 |
0,50 |
0,25 |
0,005 |
2 |
12 |
0,70 |
0,50 |
0,010 |
3 |
16 |
0,95 |
0,75 |
0,015 |
4 |
20 |
1,30 |
1,00 |
0,012 |
5 |
24 |
1,50 |
1,25 |
0,010 |
6 |
28 |
2,00 |
1,50 |
0,015 |
Таблица А.5
Варианты типов двигателей (Д) к заданиям на курсовую работу
Вариант |
Мощность, кВт |
Напряжение, В |
1 |
2 |
3 |
Тип 2ПН100LУХЛ4 | ||
1 |
0,42 |
110 |
2 |
0,42 |
220 |
3 |
0,63 |
110 |
4 |
0,63 |
220 |
5 |
1,10 |
110 |
6 |
1,10 |
220 |
7 |
1,70 |
110 |
8 |
1,70 |
220 |
9 |
2,20 |
110 |
10 |
2,20 |
220 |
Тип 2ПН132LУХЛ4 | ||
11 |
1,9 |
110 |
12 |
1,9 |
220 |
13 |
1,9 |
440 |
14 |
3,0 |
110 |
15 |
3,0 |
220 |
16 |
3,0 |
440 |
17 |
5,5 |
110 |
18 |
5,5 |
220 |
19 |
5,5 |
440 |
20 |
8,5 |
220 |
21 |
8,5 |
440 |
22 |
14,0 |
220 |
23 |
14,0 |
240 |
Продолжение табл. А.5 | ||
1 |
2 |
3 |
Тип 2ПН180LУХЛ4 | ||
24 |
7,1 |
110 |
25 |
7,1 |
220 |
26 |
7,1 |
440 |
27 |
10,0 |
110 |
28 |
10,0 |
220 |
29 |
10,0 |
440 |
30 |
18,5 |
220 |
31 |
18,5 |
440 |
32 |
30,0 |
440 |
33 |
42,0 |
440 |
34 |
2,5 |
110 |
35 |
2,5 |
220 |
36 |
2,5 |
440 |
37 |
3,2 |
110 |
38 |
3,2 |
220 |
39 |
3,2 |
440 |
40 |
5,3 |
220 |
41 |
5,3 |
440 |
42 |
7,5 |
220 |
43 |
7,5 |
440 |
44 |
8,1 |
220 |
45 |
8,1 |
440 |
Тип 2ПБ112МУХЛ4 | ||
46 |
0,34 |
110 |
47 |
0,34 |
220 |
48 |
0,45 |
110 |
Окончание табл. А.5 | ||
1 |
2 |
3 |
49 |
0,45 |
220 |
50 |
0,75 |
110 |
51 |
0,75 |
220 |
52 |
1,10 |
110 |
53 |
1,10 |
220 |
54 |
1,40 |
110 |
55 |
1,40 |
220 |
Таблица А.6
Варианты заданий к элементам схемы (рисунок 3)
Преобразователь энергии (ПЭ) |
Датчик выходной координаты |
Передаточное механическое устройство |
Сумматор | ||||||
Звено 1 |
Звено 2 |
ДY |
ПУ |
С | |||||
№ вар. |
Т1, с |
№ вар. |
Т2, с |
№ вар. |
ТДY, с |
№ вар. |
ТПУ, с |
№ вар. |
ТИ, с |
1 |
0,118 |
1 |
0,018 |
1 |
0,000 |
1 |
0,000 |
1 |
0,00 |
2 |
0,103 |
2 |
0,033 |
2 |
0,005 |
2 |
0,008 |
2 |
0,10 |
3 |
0,193 |
3 |
0,060 |
3 |
0,007 |
3 |
0,009 |
3 |
0,12 |
4 |
0,156 |
4 |
0,100 |
4 |
0,009 |
4 |
0,010 |
4 |
0,14 |
5 |
0,154 |
5 |
0,170 |
5 |
0,012 |
5 |
0,011 |
5 |
0,16 |
6 |
0,142 |
6 |
0,220 |
6 |
0,014 |
6 |
0,012 |
6 |
0,18 |
7 |
0,092 |
7 |
0,280 |
7 |
0,016 |
7 |
0,013 |
7 |
0,20 |
8 |
0,067 |
8 |
0,325 |
8 |
0.018 |
8 |
0,014 |
8 |
0,22 |
9 |
0,122 |
9 |
0,341 |
9 |
0,020 |
9 |
0,015 |
9 |
0,24 |
10 |
0,107 |
10 |
0,360 |
10 |
0,022 |
10 |
0,016 |
10 |
0,26 |
Таблица А.7
Варианты задания на курсовую работу
№ Варианта задания на курсовую работу |
Ф. И. О. студента |
Процесс резания (№) |
№ Исходных данных для процесса резания |
Вариант типа двигателя (Д) |
Преобразователь энергии (ПЭ) |
Датчик (ДY)ТДY, вар. № |
Передаточное устройство (ПУ) ТПУ № вар. | |
Т1, вар. № |
Т2, вар. № | |||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 |
|
1 |
1 |
34 |
1 |
3 |
1 |
1 |
2 |
|
1 |
2 |
35 |
2 |
4 |
1 |
1 |
3 |
|
1 |
3 |
36 |
3 |
5 |
1 |
1 |
4 |
|
1 |
4 |
37 |
4 |
6 |
1 |
1 |
5 |
|
1 |
5 |
38 |
5 |
7 |
1 |
1 |
6 |
|
1 |
6 |
39 |
6 |
8 |
1 |
1 |
7 |
|
2 |
1 |
47 |
7 |
9 |
1 |
1 |
8 |
|
2 |
2 |
48 |
8 |
10 |
1 |
1 |
9 |
|
2 |
3 |
49 |
9 |
1 |
1 |
1 |
10 |
|
2 |
4 |
50 |
10 |
2 |
1 |
1 |
11 |
|
2 |
5 |
51 |
1 |
4 |
1 |
1 |
12 |
|
2 |
6 |
24 |
2 |
5 |
1 |
1 |
13 |
|
2 |
7 |
25 |
3 |
6 |
1 |
1 |
14 |
|
2 |
8 |
26 |
4 |
7 |
1 |
1 |
15 |
|
2 |
9 |
27 |
5 |
8 |
1 |
1 |
16 |
|
2 |
10 |
28 |
6 |
9 |
1 |
1 |
17 |
|
3 |
1 |
52 |
7 |
10 |
1 |
1 |
18 |
|
3 |
2 |
53 |
8 |
1 |
1 |
1 |
19 |
|
3 |
3 |
54 |
9 |
2 |
1 |
1 |
20 |
|
3 |
4 |
55 |
10 |
3 |
1 |
1 |
21 |
|
3 |
5 |
40 |
1 |
4 |
1 |
1 |
Продолжение табл. А.7 | ||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
22 |
|
3 |
6 |
41 |
2 |
5 |
1 |
1 |
23 |
|
4 |
1 |
19 |
3 |
6 |
1 |
1 |
24 |
|
4 |
2 |
20 |
4 |
7 |
1 |
1 |
25 |
|
4 |
3 |
21 |
5 |
8 |
1 |
1 |
26 |
|
4 |
4 |
22 |
6 |
9 |
1 |
1 |
27 |
|
4 |
5 |
23 |
7 |
10 |
1 |
1 |
28 |
|
1 |
1 |
11 |
1 |
1 |
1 |
1 |
29 |
|
1 |
2 |
12 |
2 |
2 |
1 |
1 |
30 |
|
1 |
3 |
13 |
3 |
3 |
1 |
1 |
31 |
|
1 |
4 |
14 |
4 |
4 |
1 |
1 |
32 |
|
1 |
5 |
15 |
5 |
5 |
1 |
1 |
33 |
|
1 |
6 |
16 |
6 |
6 |
1 |
1 |
34 |
|
2 |
1 |
6 |
7 |
7 |
1 |
1 |
35 |
|
2 |
2 |
7 |
8 |
8 |
1 |
1 |
36 |
|
2 |
3 |
8 |
9 |
9 |
1 |
1 |
37 |
|
2 |
4 |
9 |
10 |
10 |
1 |
1 |
38 |
|
2 |
5 |
10 |
1 |
6 |
1 |
1 |
39 |
|
2 |
6 |
29 |
2 |
7 |
1 |
1 |
40 |
|
2 |
7 |
30 |
3 |
8 |
1 |
1 |
41 |
|
2 |
8 |
31 |
4 |
9 |
1 |
1 |
42 |
|
2 |
9 |
32 |
5 |
10 |
1 |
1 |
43 |
|
2 |
10 |
33 |
6 |
1 |
1 |
1 |
44 |
|
3 |
1 |
1 |
7 |
2 |
1 |
1 |
45 |
|
3 |
2 |
2 |
8 |
3 |
1 |
1 |
46 |
|
3 |
3 |
3 |
9 |
4 |
1 |
1 |
47 |
|
3 |
4 |
4 |
10 |
5 |
1 |
1 |
48 |
|
3 |
5 |
5 |
1 |
3 |
1 |
1 |
Продолжение табл. А.7 | ||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
49 |
|
3 |
6 |
46 |
2 |
4 |
1 |
1 |
50 |
|
4 |
6 |
42 |
3 |
5 |
1 |
1 |
51 |
|
1 |
1 |
34 |
1 |
3 |
1 |
2 |
52 |
|
1 |
2 |
35 |
2 |
4 |
1 |
2 |
53 |
|
1 |
3 |
36 |
3 |
5 |
1 |
2 |
54 |
|
1 |
4 |
37 |
4 |
6 |
1 |
2 |
55 |
|
1 |
5 |
38 |
5 |
7 |
1 |
2 |
56 |
|
1 |
6 |
39 |
6 |
8 |
1 |
2 |
57 |
|
2 |
1 |
47 |
7 |
9 |
1 |
2 |
58 |
|
2 |
2 |
48 |
8 |
10 |
1 |
2 |
59 |
|
2 |
3 |
49 |
9 |
1 |
1 |
2 |
60 |
|
2 |
4 |
50 |
10 |
2 |
1 |
2 |
61 |
|
2 |
5 |
51 |
1 |
4 |
1 |
2 |
62 |
|
2 |
6 |
24 |
2 |
5 |
1 |
2 |
63 |
|
2 |
7 |
25 |
3 |
6 |
1 |
2 |
64 |
|
2 |
8 |
26 |
4 |
7 |
1 |
2 |
65 |
|
2 |
9 |
27 |
5 |
8 |
1 |
2 |
66 |
|
2 |
10 |
28 |
6 |
9 |
1 |
2 |
67 |
|
3 |
1 |
52 |
7 |
10 |
1 |
2 |
68 |
|
3 |
2 |
53 |
8 |
1 |
1 |
2 |
69 |
|
3 |
3 |
54 |
9 |
2 |
1 |
2 |
70 |
|
3 |
4 |
55 |
10 |
3 |
1 |
2 |
71 |
|
3 |
5 |
40 |
1 |
4 |
1 |
2 |
72 |
|
3 |
6 |
41 |
2 |
5 |
1 |
2 |
73 |
|
4 |
1 |
19 |
3 |
6 |
1 |
2 |
74 |
|
4 |
2 |
20 |
4 |
7 |
1 |
2 |
75 |
|
4 |
3 |
21 |
5 |
8 |
1 |
2 |
Окончание табл. А.7 | ||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
76 |
|
4 |
4 |
22 |
6 |
9 |
1 |
2 |
77 |
|
4 |
5 |
23 |
7 |
10 |
1 |
2 |
78 |
|
1 |
1 |
11 |
1 |
1 |
1 |
2 |
79 |
|
1 |
2 |
12 |
2 |
2 |
1 |
2 |
80 |
|
1 |
3 |
13 |
3 |
3 |
1 |
2 |
81 |
|
1 |
4 |
14 |
4 |
4 |
1 |
2 |
82 |
|
1 |
5 |
15 |
5 |
5 |
1 |
2 |
83 |
|
1 |
6 |
16 |
6 |
6 |
1 |
2 |
84 |
|
2 |
1 |
6 |
7 |
7 |
1 |
2 |
85 |
|
2 |
2 |
7 |
8 |
8 |
1 |
2 |
86 |
|
2 |
3 |
8 |
9 |
9 |
1 |
2 |
87 |
|
2 |
4 |
9 |
10 |
10 |
1 |
2 |
88 |
|
2 |
5 |
10 |
1 |
6 |
1 |
2 |
89 |
|
2 |
6 |
29 |
2 |
7 |
1 |
2 |
90 |
|
2 |
7 |
30 |
3 |
8 |
1 |
2 |
91 |
|
2 |
8 |
31 |
4 |
9 |
1 |
2 |
92 |
|
2 |
9 |
32 |
5 |
10 |
1 |
2 |
93 |
|
2 |
10 |
33 |
6 |
1 |
1 |
2 |
94 |
|
3 |
1 |
1 |
7 |
2 |
1 |
2 |
95 |
|
3 |
2 |
2 |
8 |
3 |
1 |
2 |
96 |
|
3 |
3 |
3 |
9 |
4 |
1 |
2 |
97 |
|
3 |
4 |
4 |
10 |
5 |
1 |
2 |
98 |
|
3 |
5 |
5 |
1 |
3 |
1 |
2 |
99 |
|
3 |
6 |
46 |
2 |
4 |
1 |
2 |
100 |
|
4 |
6 |
42 |
3 |
5 |
1 |
2 |