Последовательность выполнения

Морозов С.А.

Методические указания по лабораторным работам

«Основы автоматизированного проектирования»

Ижевск, 2013

УДК 621.001

М-80

С о с т а в и т е л ь Морозов С.А., канд. техн. наук, доцент

Рекомендовано к изданию на заседании кафедры «Машины и технология обработки металлов давлением и сварочное производство» ИжГТУ имени М.Т. Калашникова (протокол № 2 от 6 февраля 2013 г.).

М-80Морозов, С.А.Методические указания по лабораторным работам дисциплины «Основы автоматизированного проектирования» для направления 150400.62 «Технологические машины и оборудование» в области «Технология обработки металлов давлением» и«Оборудование и технология сварочного производства»/ С.А. Морозов. – Ижевск, ИжГТУ им. М.Т. Калашникова, 2013. – 29 с.

Методические указания содержат задания к лабораторным работам, посвященные решению задач обработки металлов давлением с помощью программы Excel. Приведен теоретический материал и подробно описано выполнение работ.

Рекомендуется студентам машиностроительных специальностей для направления 150400.62 «Технологические машины и оборудование» в области «Технология обработки металлов давлением» и «Оборудование и технология сварочного производства».

ã С.А. Морозов

Ижевск 2013

СОДЕРЖАНИЕ

1.Лабораторная работа № 1 «Определение инерционных характеристик вала горячештамповочного автомата» .............................................................. 4

2. Лабораторная работа № 2 «Обработка эксперимента по определению приведенного модуля объемной упругости жидкости » ................................................ 10

Лабораторная работа № 1

Определение инерционных характеристик главного вала горячештамповочного автомата

Цели работы:

· познакомиться с основными понятиями электронной таблицы;

· освоить основные приемы заполнения и редактирования таблицы;

· научиться сохранять и загружать таблицы;

· ознакомиться с основами расчета горячештамповочной объемной штамповкой.

Постановка задачи:

Определить массу и момент инерции главного вала горячештамповочного автомата:

m - масса цилиндра; J - момент инерции цилиндра

r=7850кг/м³ - плотность

V - объем; D - наружный диаметр; d - внутренний диаметр; h - высота

r₀ - расстояние от оси цилиндра до оси вращения

Последовательность выполнения

1. Запустить EXCEL

2. Развернуть окно EXCEL во весь экран и рассмотреть его

(Используйте стандартные кнопки управления окном, расположенные в правом верхнем углу окна)

2.1. Основные элементы окна:

· верхняя строка - заголовок окна с кнопками управления

· вторая строка - меню EXCEL

· третья и четвертая строки - панели инструментов Стандартная и Форматирование

· пятая строка - строка редактирования формул

· строки между пятой и предпоследней - рабочее поле таблицы, состоящее из пронумерованных ячеек

· вторая снизу - ярлыки листов (для переключения между рабочими листами) и полоса прокрутки

· последняя строка - строка состояния

2.2. прочитать назначение кнопок панели Стандартная и Форматирование, медлено перемещая курсор по кнопкам.

3. Произвести настройку экрана

3.1. В менюВид, установить флажки b (если их нет) щелчком мыши в следующих элементах:Строка формул, Строка состояния

3.2. В менюВид выбрать команду Панели инструментов4, в открывшемся подменю установить флажки b в следующих элементах: Стандартная, Форматирование.

3.3. ВменюСервис, выбрать команду Параметры… и раскрыть вкладку Вид,

3.4. Проверить установку флажков и переключателей

В группе Отображать - Строка формул, строка состояния

В группе Примечания – Только индикатор

В группе Объекты- Отображать.

В группе Параметры окна-всекромеАвторазбиение на страницы, Формулы

Раскрыть вкладкуОбщие и проверить установку переключателя Защита от макровирусов,установитьЛистов в новой книге - 3.

Нажать кнопку ОК

4. Основные понятия электронных таблиц

4.1. Рабочее поле - 16384строки, 256столбцов. Каждое пересечение строки и столбца образует ячейку, в которую можно вводить данные (текст, число или формулу)

4.2. Номер строки (числа на левой границе рабочего поля), буква столбца на верхней границе рабочего поля (A-Z,AA-AZ,BA-BZ…)

4.3. Ячейка - пересечение строки и столбца - может содержать текст, число, формулу, имеет уникальный адрес, состоящий из буквы столбца и номера строки (например B3)

4.4. Указатель ячейки - жирный черный прямоугольник, с точкой в правом нижнем углу, определяющий текущую ячейку. Может перемещаться мышью (щелчок левой клавишей мыши по ячейке) и клавишами управления курсором ( на клавиатуре)

· Выделите ячейку D4 - мышью, а затем вернитесь в ячейку A1 с помощью клавиш управления курсором.

4.5. Блок - прямоугольная область смежных ячеек, Адрес блока состоит из координат противоположных углов, разделенных двоеточием (B13:C19)

4.6. Книга - программа на EXCEL, состоит из (по умолчанию) рабочих листов(по умолчанию – 3 для Excel97 и 16 для Excel7), переход от одного листа к другому - щелчком по ярлыку

· перейти к Лист3, вернуться к Лист1

5. Выделение основных элементов

5.1. мышью

строки (столбца) - щелкнуть мышью по цифре (букве) - имени строки (столбца)

нескольких смежных строк (столбцов) - щелкнуть по цифре (букве) первой строки (столбца) и не отпуская кнопку мыши протащить курсор до последней строки (столбца)

блок - щелкнуть мышью по угловой ячейке блока (например, левый верхний угол) и не отпуская кнопки протащить курсор до противоположной угловой ячейки (например, правый нижний угол), либо щелкнуть по первой угловой ячейке блока, а затем с нажатой клавишей Shift по противоположной угловой ячейке блока.

несмежные ячейки (блоки) - выделить первый блок (ячейку, столбец, строку), а затем выделить последующие с нажатой клавишей CTRL

· выделить блок B2:E12 - первым способом, D3:F14 - вторым,

· выделить строки, столбцы 3, F, 1:5, J:M

· выделить несмежные блоки (A2:B5;D3:E8), (8:12; D:E)

5.2. клавиатурой: выделение блока-

Ä перейти в ячейку, занимающую угол блока,

Ä нажать SHIFT и раздвигать область клавишами управления курсором

· выделить блок C4:F10

5.3. весь лист - нажать на пустую кнопку в левом верхнем углу на пересечении номеров и строк

6. Основные приемы заполнения таблиц данными (текст, число, дата, время, формула) - общий принцип - переместиться в нужную ячейку, набрать данные (не более 240 символов), нажать ENTER, или перейти в другую ячейку мышью или клавишами

6.1. Текст - если первый символ - буква, то EXCEL автоматически считает данные - текстом, если текст начинается с цифры, то нужно сначала ввести символ апостроф ‘ (в латинском режиме). По умолчанию текст прижимается к левой границе. При вводе данных в правую ячейку изображение текста будет обрезано, но сам он сохранится

·ввести в ячейкуA1текст:
Расчет массы и момента инерции главного вала автомата AO339
(в дальнейшем подобные задания будут записаны как:
A1 ® Расчет массы и момента инерции главного вала автомата AO339)

· A2 ® Выполнен

6.2. Числа - начинаются со знака или без него. Если число очень большое (или маленькое) то EXCEL отображает его в экспоненциальной форме (3Е10 - означает 3´10¹⁰). Если необходимо ввести десятичное число - то в качестве разделителя используется либо десятичная точка, либо десятичная запятая (в зависимости от настройки Windows). По умолчанию число прижимается к правому краю.

Занесите в ячейки данные, необходимые для расчета инерционных параметров венца зубчатого колеса

· A4®1.780 (с точкой!)(это будет наружный диаметр участка (в метрах))

· B4®1,560 (с запятой!)(это – внутренний диаметр)

Проверьте в какой ячейке введено десятичное чисто (оно будет прижато к правому краю), исправьте число в ячейке, в которой десятичный разделитель был введен неправильно. Для правильного ввода десятичного разделителя, независимо от настройки, следует пользоваться точкой справа на дополнительной клавиатуре.

Исправления можно выполнять либо непосредственно в ячейке, предварительно указав на нее курсором и выполнив двойной щелчок правой клавишей мыши, либо в строке формул, для чего необходимо сначала одинарным щелчком выделить нужную ячейку, а затем перевести курсор в строку формул, щелкнув правой клавишей мыши в позиции редактирования.

· С4 ® 0,29(это -высота участка)

· D4 ® 0(это -расстояние до оси вращения)

6.3. Дата - через дробь дд/мм/гг , дд-мм-гг, (либо месяц буквами, в зависимости от настройки английским или русскими) - после фиксации в качестве разделителя используется точка.
EXCEL преобразует дату в число равное количеству прошедших суток от 1 января 1990 г

· B2 ® текущая дата(например для 12 марта: 12-04)

6.4. Формула - арифметическое выражение, состоящее из последовательности чисел, ссылок на ячейки и функций, соединенных арифметическими знаками и начинающихся со знака =. Завершение ввода формулы - нажатие клавиши ENTER, либо щелчок мышью по кнопке b (зеленого цвета) в строке формул. В ячейке после этого появляется результат. Формула отображается в строке формул.

Можно вводить ссылки на ячейки вручную, а можно путем указания на соответствующую ячейку мышью.

Например для ввода в ячейку Е4 формулы для определения массы зубчатого венца =3,14*7850*(A4^2-B4^2)*C4/4 необходимо выполнить следующую последовательность действий:

Ä установить курсор в ячейку Е4

Ä набрать =3,14*7850*(с клавиатуры
щелкнуть по ячейке A4
набрать ^2-
щелкнуть по ячейке B4
набрать ^2)*
щелкнуть по ячейке C4
набрать /4
щелкнуть по кнопкеb (зеленого цвета) в строке формул

6.5. Попробуйте заменить какие-нибудь числа в ячейках A4:C4 и убедитесь, что значения в ячейке E4 также изменяются. Проверьте на калькуляторе правильность записанной формулы.

6.6. Число p=3.14¼ можно заменить его точным значением, использовав встроенную функцию ПИ(). Для этого необходимо двойным щелчком выделить число 3,14 и на этом месте ввести с клавиатуры ПИ(),либо воспользоваться мастером функций, выполнив следующую последовательность действий:

Ä щелкнуть по кнопке fx на панели -Стандартная

Ä в открывшемся окне в группе Категория выбрать - Математические

Ä в группе Функции выбрать функцию ПИ

Ä нажать на кнопку ОК в нижней части окна

Ä щелкнуть по кнопкеb (зеленого цвета) в строке формул

7. Заполните ячейки A5¼D12 значениями размеров соответствующих участков вала, разбив его на цилиндрические участки и поместив в столбец A значения наружного диаметра, в столбец B - внутреннего, C - высоты цилиндра.

8. Основные приемы редактирования таблиц

8.1. Операции с ячейками, строками, столбцами, блоками.

Прежде, чем произвести какие-либо действия с элементом его надо выделить.

Действия по перемещению, копированию, удалению и очистке блока можно производить несколькими способами:

Ä с помощью кнопок панели инструментов (Вырезать, Копировать, Вставить)

Ä через меню (в меню Правка команды Вырезать, Копировать, Вставить, Удалить, Очистить, Заполнить)

Ä с помощью мыши, методом Drag and Drop (перетащи и брось) -

Ä с помощью контекстно-зависимого меню (меню правой кнопки мыши при щелчке по выделенному элементу)

8.2. Копирование

Ä методом Drag and Drop

* выделить ЧТО (диапазон ячеек которые копируются),

* перевести указатель мыши на границу выделенного диапазона так, чтобы указатель превратился в стрелку, направленную влево под углом

* нажать левую клавишу мыши и удерживать клавишу CTRL на клавиатуре. Рядом с указателем появится маленький знак + признак операции копирования.

* мышью выделенный диапазон перетащить в необходимый диапазон книги. В процессе перетаскивания границы копируемого диапазона будут отображаться на экране, что облегчает позиционирование копируемого диапазона на новое место.

* после позиционирования копируемого диапазона на новом месте следует сначала отпустить левую клавишу мыши, а затем клавишу CTRL на клавиатуре.

Ä кнопками панели инструментов - выделить ЧТО, кнопкаКопировать, выделить КУДА, кнопка Вставить

· скопировать A1 ® в A14 методом Drag and Drop

· скопировать A4:E4 в A15:E15 с помощью кнопок панели инструментов.Обратить внимание на изменение формулы в ячейке E15 - ссылки на ячейки с исходными данными автоматически изменились. При выполнении операции копирования, в том случае, если в ячейке записана формула, то ссылки на ячейки в формуле изменяются в соответствии с расстоянием (по столбцам и строкам) на которое был перемещен диапазон.

8.3. Очистка - выделить необходимы диапазон и нажать DEL

· очистить ячейки в 14 и 15 строках

8.4. Перемещение выполняется аналогично копированию, только в методе Drag and Drop не надо держать нажатой клавишу CTRL, а при использовании кнопок панели инструментов вместо кнопки Копироватьследует использовать кнопку Вырезать.

· переместить A4:E12 на один столбец вправо.

8.5. Заполнение- выделенные ячейки копируются несколько раз за одно действие. Методика заполнения: Выделить блок, навести курсор на маркер заполнения (жирный квадрат в нижнем правом углу выделенного блока или ячейки), маркер заполнения должен превратиться в крестик, затем раздвигать выделенную область

· E4 ® E4:E12 (весь столбец должен автоматически заполниться нулями)

· F4 ® F4:F12 (ячейки должны заполниться значениями, вычисленными по скопированным формулам)

· Занесите в ячейку G4 формулу для вычисления момента инерции =F4*(B4^2+C4^2)/8+F4*E4^2 и заполните ею диапазон G4:G12.

· В строчке, соответствующей участку шейки кривошипа занесите в ячейку столбца D значение эксцентриситета. Убедитесь, что значение момента инерции автоматически пересчиталось.

8.6. Удаление - в отличие от очистки удаленные ячейки схлопываются - т.е. другие ячейки занимают место удаленных. Осуществляется через меню Правка, Удалить (или контекстное меню - щелчок правой кнопкой мыши по нужной ячейке и из предложенных действий выбрать нужное).
Примечание: Если Вы случайно совершили неправильное действие (например удалили лишнюю ячейку), с помощью кнопки Отменить на панели инструментов или команды Отменить меню Правка можно отменить последнее действие (для EXCEL5,7) или несколько последних действий (для EXCEL97)

· Удалить строку 2 через меню Правка

· удалить ячейку A1 через контекстно-зависимое меню

· отменить удаление

8.7. Автозаполнение - позволяет быстро создавать различные типовые последовательности. Работает также, как и обыкновенное заполнение. EXCEL анализирует выделенные ячейки и если находит зависимость, то интерполирует ее на другие ячейки

Ä Арифметическая прогрессия

· A4® 1; A5 ® 2; выделить A4:A5; маркер заполнения протащить до A12

Ä Дни недели

· A17® Понедельник, Заполнить до H17

Ä Месяцы

· A18® Январь, Заполнить до K18

Ä Даты

· A19® Скопировать дату из ячейки B2, Заполнить до H19

· Удалить строки 17:19

8.8. Изменение ширины столбцов и высоты строк.

С помощью мыши - Плавное изменение (подвести указатель к правой границе столбца, указатель изменил вид, зацепился -потащил, отпустил) и подбор минимального значения (подвести указатель к правой границе столбца, указатель изменил вид, дважды щелкнуть левой клавишей мыши).

С помощью меню - Формат, Строка, Высота (Автоподпор высоты) или Столбец, Ширина (Автоподбор ширины)

· Подберите мышью ширину столбцов таблицы в соответствии со своим вкусом

· Строка 9 ®высота30,а затем обратно® 12.75 (через меню Формат)

9. Абсолютная относительная и смешанная адресация ячеек и блоков.

Использовавшаяся до сих пор адресация - относительная. При ее использовании EXCEL запоминает расположение относительно текущей ячейки и при копировании автоматически меняет адрес.

Иногда при копировании необходимо сохранить ссылку на конкретную ячейку (столбец, строку) - абсолютная адресация. Перед буквой столбца и номером строки следует вставить символ $ (можно после вставки относительного адреса нажать F4 тогда символы $ вставятся автоматически) - такая адресация называется абсолютной

Иногда при копировании необходимо изменять только один параметр адреса. Тогда символ $ ставится только там, где он необходим (только перед буквой столбца или номером строки) - такая адресация называется смешанной.

Ä В нашем примере при определении массы в формулу вставляли конкретное значение плотности материала 7850кг/м³. В том случае, если бы вал сделали из материала, имеющего другую плотность, нам нужно было бы менять каждую формулу для определения массы. Попытаемся обобщить таблицу на случай произвольного материала

· В ячейку A2 ввести текст Плотность материала

· В ячейку B2 внести значение 7850

· Выделить ячейку F3. В строке формул появится формула для вычисления массы.

· Выделить в формуле число 7850 двойным щелчком левой клавиши мыши, затем щелкнуть по ячейке B2 (в формуле значение 7850 должно замениться на B2) и нажать на клавишу F4 в верхнем ряду клавиатуры (B2 должно измениться на $B$2). После этого щелкнуть по кнопкеb (зеленого цвета) в строке формул.

· Заполнить формулой в ячейке F4 диапазон F4:F12 и убедиться что в каждой формуле есть ссылка $B$2 на адрес ячейки со значением плотности.

· Изменить плотность материала и убедиться, что произведен пересчет во всех ячейках одновременно.

· Переместить диапазон A3:G12 на одну строчку вниз и убедиться, что абсолютная адресация в формулах при перемещении и копировании сохраняется, в отличии от относительной.

10. Определим массу и момент инерции вала. Для этого необходимо просуммировать значения, стоящие в соответственно в столбцах F и G. Для суммирования столбца F необходимо выделить ячейку F13, нажать кнопку Автосуммирование (S) на панели инструментов, убедиться, что диапазон суммирования выбран программой правильно и нажать клавишу Enter на клавиатуре. В ячейке F13 появится значение суммы масс по участкам.

· Просуммировать значения в столбце G

11. Добавьте заголовки к столбцам таблицы и заголовок для строки с результатами суммирования

12. Операции с таблицей в целом - сохранить, сохранить как, открыть, создать. Выполняются либо из меню Файл, либо используя соответствующие кнопки панели инструментов.

· сохранить work1.xls в своем каталоге

13. Завершить работу

14. Запустить EXCEL, вернуться к документу work1.xlsи предъявить его преподавателю.

15. Проверьте:

- знаете ли Вы, что такое: строка, столбец, ячейка, лист, книга, контекстно-зависимое меню, панель инструментов, абсолютная, относительная и смешанная адресация

- умеете ли Вы: вводить текст, редактировать данные, изменять размеры ячеек, перемещать, копировать, заполнять, удалять, сохранять

16. Составьте отчет по работе, отразив в нем постановку задачи, методологию решения, результат.

Приложение

Лист 1

Лист 2

Лабораторная работа № 2

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: