Основы технологии машиностроения (стр. 1 )

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Методические указания к лабораторным работам для студентов

механико-технологического факультета (МТФ)

Новосибирск 2006

Составили	доктор. техн. наук, проф
	канд. техн. наук, доц
	канд. техн. наук, доц
	канд. техн. наук, доц
	канд. техн. наук, доц
	канд. техн. наук, доц
Рецензент	канд. техн. наук, доц

Работа подготовлена кафедрой

технологии машиностроения

Ó	Новосибирский государственный технический университет 2006 г.

Оглавление

		Стр.
1.	Лабораторная работа №1. Исследование точности механической обработки ……………………………………..	4
2.	Лабораторная работа №2. Определение жесткости системы СПИД и ее влияния на точность при токарной обработке...	23
3.	Лабораторная работа №3. Нормирование станочных операций ………………………………………………………	31
4.	Лабораторная работа №4. Исследование влияния режимов обработки на шероховатость поверхности с использованием планирования эксперимента ………….…..	42
5	Исследование методов размерной настройки технологической системы	45
6	Исследование взаимосвязи между точностными характеристиками смежных операций технологического процесса	54
7	Настройка инструментального блока	58

Лабораторная работа №1

ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Цель работы: овладеть навыками использования статистических методов при исследовании точности механической обработки.

Содержание работы: измерение размеров деталей после механической обработки на настроенном станке, определение основных статистических характеристик рассеивания, построение гистограммы и полигона распределения с последующей проверкой, соответствия их теоретической кривой. Расчет ожидаемого процента брака, а также установление настроечного размера.

Методические указания

Под точностью понимается степень приближения параметра к его истинному значению. Точность характеризуется погрешностью. При механической обработке партии деталей на настроенном станке в результате воздействия различных причин происходит рассеивание размеров, которое и характеризует точность. Погрешности, вызывающие рассеивание размеров, можно разделять на грубые, систематические и случайные. Грубые погрешности или промахи - это резко выделяющиеся отдельные результаты, отличные от размеров в партии. Причинами их могут быть как сама обработка, так и измерение. Безусловно, такие результаты следует исключать из дальнейшего анализа, используя определенные статистические приемы.

Систематической называется погрешность, которая для всех деталей рассматриваемой партии остается постоянной или же закономерно изменяется при переходе от каждой обрабатываемой делали к следующей. В первом случае погрешность называется постоянной систематической погрешностью, а во втором - переменной систематической погрешностью.

Причины возникновения систематических постоянных и переменных погрешностей при обработке деталей - неточность, износ и деформации станков, приспособлений и инструментов, деформации обрабатываемых деталей, тепловые явления, происходящие в системе СПИД, а также погрешности теоретической схемы обработки деталей.

Случайной называется такая погрешность, которая для различных деталей рассматриваемой партии имеет различные значения, причем её появление не подчиняется никакой видимой закономерности. Рассеивание размеров вследствие случайных погрешностей вызывается совокупностью многих причин случайного характера, неподдающихся точному предварительному определению и проявляющих свое действие независимо друг от друга. К таким причинам относятся: колебание твердости обрабатываемого материала, колебание величины снимаемого припуска, колебание положения заготовки в приспособлении, связанное с погрешностями её установки, колебания температурного режима обработки и т. д.

При анализе точности обработки на настроенных станках широко используются статистические методы, базирующиеся на теории распределения случайных величин.

В математической статистике существуют понятия: генеральная совокупность, выборка. Под первой понимают большой объем партии испытываемых деталей, и к ним можно применить законы распределения случайных величин.

На практике же используются выборки небольших объемов, которые дают представление о свойствах генеральной совокупности.

К основным статистическим характеристикам генеральной совокупности относится среднее арифметическое значение изучаемого признака , среднее квадратичное отклонение .

Выборочные характеристики процесса , определяемые на основе ограниченного числа наблюдений, могут приближаться к истинным значениям характеристик процесса (, ), присущим всей генеральной совокупности с определенной точностью , то есть

;

На основании этих уравнений можно записать, что

;

Вероятность осуществления этих неравенств, т. е. вероятность того, что истинное значение характеристики процесса находится в пределах, определяемых неравенствами, есть надежность :

,

.

Надёжность в технологии машиностроения обычно принимают равной 0,95 или 0,99 (95 %-й или 99 %-й уровень надёжности).

Точность может быть задана в единицах измерения исследуемого признака, в единицах выборочного среднеквадратичного отклонения и в процентах от величины характеристики изучаемого признака.

Выборки в зависимости от объёма, т. е. от количества наблюдений различают малые () и большие (). Для малых выборок основные статистические характеристики , определяются непосредственно по результатам измерений.

Выборочное среднее по формуле

(1)

где - измеренное значение;

- число всех измерений (объём выборок).

Выборочное среднее квадратичное отклонение

(2)

или по формуле

(3)

Для больших выборок при вычислении статистических характеристик исходные данные систематизируют. Систематизация заключается в представлении результатов измерений в виде вариационного ряда в порядке возрастания результатов

Затем определяют размах варьирования

(4)

где и - максимальные и минимальные значения измерений. Размах варьирования разбивают на 7… 15 равных интервалов и подсчитывают число наблюдений, заключённых в каждом интервале.

Выборочное среднее значение определяют по формуле