Основы технологии машиностроения (стр. 11 )

По матрице (табл.1) и результатам опытов находим коэффициенты (2), по формулам (3) находим коэффициенты , , , , , , а по формуле (4) - коэффициент :

Таким образом, уравнение (2) с найденными коэффициентами запишется

Теперь определяем остаточную дисперсию , для этого в полученное уравнение будем подставлять по матрице (табл.1) значение переменных и , чтобы определить расчётное значение и затем найти разность между и . определится по формуле

С сравниваем дисперсию воспроизводимости

,

которая определяется по 9, 10 и 11 опытам

;

Критерий Фишера есть отношение , т. е.

Для 5% уровня значимости и степеней свободы для числителя 2 и знаменателя 3 значение = 19,2, т. е. , а это означает - полученное уравнение с вероятностью 0,95 считать адекватным экспериментальным данным.

После этого переходят к анализу уравнения и физической интерпретации результатов опытов.

Порядок выполнения работы

1. Совместно с преподавателем установить желаемый диапазон исследований по скорости резания и по подаче (черновая, чистовая обработка и т. п.).

2. Выбрать нулевой уровень, установить интервал варьирования и уточнить нижний и верхний уровни исследуемых факторов в соответствии с возможностями станка. Необходимо помнить, что на станке могут быть установлены не любые, а только некоторые значения подачи и чисел оборотов, что исследуется зависимость шероховатости от скорости резания, а на станке устанавливается число оборотов. И, наконец, данная методика требует обязательного равенства "плечей", т. е. нижний и верхний уровни переменных факторов должны находиться на ровном удалении от нулевого уровня.

3. По результатам подготовки эксперимента оформить кодировочную таблицу (табл.2).

4. Провести опыты, изменяя режимы резания, согласно рабочей матрице (табл.1) и значениям уровней варьирования переменных (табл.2).

5. Измерить высоту получившейся шероховатости образцов на профилографе-профилометре модели 201. Шероховатость замерять в пяти точках на каждом образце, как результат измерения, принять среднее из пяти. Данные занести в табл.1.

6. Подсчитать коэффициенты уравнения (2) по формулам (3) и (4); определить ошибку опыта по формуле (5) и записать уравнение (2) с полученными коэффициентами.

7. Подставляя в уравнение кодированные значения и , т. е. ± I и 0 в соответствии табл.1, получить расчетные значения параметра оптимизации (высоту шероховатости ).

8. Вычислить по формуле (5) ошибку опыта, по формуле (6) остаточную дисперсию и по формуле (7) найти критерий Фишера. Сравнить его о табличным (в нашем случае = 19,2) и сделать выводы об адекватности представления экспериментальных данных полученным уравнениям.

9. В случае адекватности полученного уравнения произвести его анализ, сопоставляя величины и знаки коэффициентов при каждом члене по степени и характеру их влияния на параметр оптимизации. Для облегчения этого этапа работы следует построить графики зависимостей и при стабилизированном на каком-то уровне (например, нулевом) втором факторе.

10. Сделать выводы по работе и оформить отчет.

Содержание отчета

1. Наименование, цель и краткое содержание работы.

2. Наименование станка, модель, характеристика (ряд чисел оборотов и подач).

3. Данные об измерительных средствах: наименование, цена деления, пределы измерения.

4. Данные об образцах (материал, размеры).

5. Данные о режущем инструменте (материал, геометрия).

6. Кодировочная таблица переменных данных (по форме табл.2).

7. Рабочая и расчетная матрицы спланированного эксперимента.

8. Расчетные зависимости для определения коэффициентов уравнения

9. Уравнение (2) в развернутом виде с определенными коэффициентами.

10. Расчетные зависимости для определения ошибки опыта, дисперсии адекватности и критерия Фишера.

11. Графики зависимостей.

12. Анализ полученного уравнения и его графического представления.

13. Выводы.

Контрольные вопросы

1. Какие факторы влияют на шероховатость получаемой при механической обработке поверхности?

2. В чем заключается сущность классического проведения эксперимента?

3. Что такое математическое планирование эксперимента?

4. Какие преимущества имеет спланированный эксперимент?

5. Что понимается под параметром оптимизации?

6. Что такое интервал варьирования фактора?

7. Как производится кодирование переменных факторов?

8. Какими уравнениями может быть представлена функция, отклика (модель)?

9. Для чего ставятся дополнительные опыты в середине факторного пространства?

10. Что представляет собой проверка на адекватность полученного уравнения?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ РАЗМЕРНОЙ НАСТРОЙКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

1.  ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Цель работы – изучение основных методов статической настройки технологической системы «станок – приспособление – инструмент – деталь» на размер обработки и экспериментальное исследование погрешностей настройки.

Содержание работы включает в себя:

- определение экспериментальным путем составляющих погрешности настройки технологической системы на получаемый размер методом пробных проходов и промеров, по эталонам, по партии пробных заготовок;

- настройку технологической системы на получаемый размер перечисленными методами и обработку заготовок;

- сопоставление расчетной величины погрешности статической настройки технологической системы с экспериментальными данными

.

2МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Настройкой (наладкой) технологической системы называется процесс первоначального установления требуемой точности положения и относительного движения исполнительных поверхностей инструмента и оборудования или приспособления с целью получения требуемой точности обрабатываемых деталей.

При настройке технологической системы методом регулирования рассматривается одна из двух задач:

- настройка для обработки одной детали, используемая в мелкосерийном и единичном производстве. При этом каждая деталь обрабатывается после новой настройки;

- настройка для обработки партии деталей, применяемая в серийном и массовом производстве, когда детали обрабатываются последовательно на предварительно настроенном станке.

В обоих случаях основным методом настройки является метод пробных проходов и промеров. При настройке для обработки партии деталей могут быть использованы методы настройки по эталону, или по ранее обработанной детали. При этом размер, к получению которого необходимо стремиться при настройке технологической системы, называется рабочим настроечным размером А.