Порядок проведения работы

 

4.4.1. Изучить методические указания к лабораторной работе.

4.4.2. Установить требуемые глубину шлифования (подачу на двойной ход стола) и продольную подачу для первого опыта (таблица 4.1).

Таблица 4.1

Матрица полного факторного эксперимента типа 2²

Номер опыта	t, мкм	S, м/мин	Средние значения			Дисперсии
			Ra	Rz	Rma x	Ra	Rz	Rma x
1	20	12
2	5	12
3	20	6
4	5	6

 

4.4.3. Произвести шлифование образца (работу на станке производит лаборант). Обрабатываемый материал – сталь 45, абразивный инструмент – 1 250х20х76 24А F 46 N 7 V 35 м/с А 1 кл.

4.4.4. Повторить п. 4.4.2 и 4.4.3 для остальных опытов. Каждый из опытов дублировать три раза.

4.4.5. Подготовить поверхности образцов, путем их размагничивания и обезжиривания.

4.4.6. Измерить шероховатость (Ra; Rz; R_{ma x}). Измерение производить в десяти местах, равномерно распределенных на поверхности, за результат опыта взять среднее арифметическое значение.

4.4.7. Средние значения и дисперсии результатов измерений (по трем опытам) занести в таблицу 4.1.

4.4.8. Используя методику полного факторного эксперимента [15] установить функциональную зависимость шероховатости от параметров режима резания

y = b ₀ + b ₁ х ₁+ b ₂ х ₂,

где y – исследуемый параметр (Ra; Rz; R_{ma x});

х ₁ и х ₂ – кодированные значения факторов (t и S) [15];

b ₀, b ₁, b ₂ – коэффициенты полинома.

Для этого:

1. С помощью критерия Кохрена проверить гипотезу об однородности дисперсий соответствующих параметров шероховатости

G_p = .                                       (4.1)

Дисперсии однородны, если расчетное значение G_р-критерия не превышает табличного (таблица Б.1).

2. Если дисперсии s²_j опытов однородны, то дисперсию s_у ² воспроизводимости эксперимента вычисляют по выражению:

,                                     (4.2)

где N – число опытов (число строк матрицы планирования).

3. По результатам эксперимента вычисляют коэффициенты модели.

Свободный член b _о определяют по формуле:

,                                   (4.3)

где  – среднее значение исследуемого параметра (Ra; Rz; R_{ma x}) в j -том опыте.

Коэффициенты регрессии, характеризующие линейные эффекты, вычисляют по выражению:

,                                (4.4)

где i – номер фактора.

4. Вычислив коэффициенты модели, проверяют их значимость сравнением абсолютной величины коэффициента с доверительным интервалом.

Дисперсию s ²{ b _i} i -го коэффициента определяют по выражению:

s ²{ b _i} =  s_у ²,                                  (4.5)

где n – число параллельных опытов, n = 3.

Доверительный интервал:

,                               (4.6)

где t _т – табличное значение критерия (таблица Б.2) при принятом уровне значимости и числе степеней свободы f с которым определялась дисперсия s_у ²,при равномерном дублировании опытов число степеней свободы находится по выражению f = (n – 1) N.

Коэффициент значим, если его абсолютная величина больше доверительного интервала. Статистически незначимые коэффициенты могут быть исключены из уравнения.

4.4.9. Проверить гипотезу адекватности найденной модели.

Остаточная дисперсия, или дисперсия адекватности, характеризует рассеяние эмпирических значений у относительно расчетных , определенных по найденному уравнению регрессии. Дисперсию адекватности определяют по формуле:

,                            (4.7)

где f = N – m,

m – количеством коэффициентов модели.

Проверку гипотезы адекватности найденной модели производят сравнением s_у ² и s _ад² по F-критерию Фишера:

F _p = ,                                    (4.8)

где > .

Если наблюденное значение F_р-критерия меньше табличного F_т (таблица Б.3) для соответствующих чисел степеней свободы и принятого уровня значимости, то дисперсии однородны.

4.4.10. Сделать вывод о характере и степени влияния глубины шлифования и подачи на шероховатость обработанной поверхности.

 

Содержание отчета

 

Отчет включает: название и цель работы, оборудование и инструменты, описание прибора, расчеты и рабочую таблицу 4.1, вывод.

 

Контрольные вопросы

 

4.6.1. Что такое шероховатость поверхности?

4.6.2. Что такое базовая длина?

4.6.3. Какие параметры шероховатости используют при определении шероховатости поверхности?

4.6.4. Направления неровностей поверхности?

4.6.5. Влияние параметров режима обработки на шероховатость обработанной поверхности?

4.6.6. Влияние свойств обрабатываемого материала на шероховатость обработанной поверхности?

4.6.7. Влияние свойств абразивного инструмента на шероховатость обработанной поверхности?

Приложение А

(справочное)

 

Таблица А.1

Предельные отклонения наружного диаметра D D

В миллиметрах

D	Предельные отклонения точности для классов точности
	АА	А, Б
до 6	±0,3	±0,4
6 ÷ 30	±0,5	±0,8
30 ÷ 50	±0,8	±1,2
50 ÷ 80	±1,0	±1,6
80 ÷ 180	±1,2	±2,0
180 ÷ 260	±1,5	±2,7
260 ÷ 500	±2,0	±4,0
500 ÷ 800	±2,5	±5,0
от 800	±3,0	±6,0

 

Таблица А.2

Предельные отклонения внутреннего диаметра D d

В миллиметрах

d	Предельные отклонения точности для классов точности
	АА	А	Б
до 10	+0,1	+0,2	+0,2
10 ÷ 18			+0,3
18 ÷ 50
50 ÷ 80	+0,2		+0,4
80 ÷ 120			+0,5
120 ÷ 180		+0,3
180 ÷ 260			+0,6
от 260	+3,0	+0,4

 

Таблица А.3

Предельные отклонения высоты D Н

В миллиметрах

Н	Предельные отклонения точности для классов точности
	АА	А, Б
до 3	±0,10	±0,3
3 ÷ 6	±0,15	±0,5
6 ÷ 10	±0,2	±0,6
10 ÷ 16		±0,9
16 ÷ 40		±1,2
40 ÷ 100	±0,25	±1,4
от 100	±0,3	±2,0

Приложение Б

(справочное)

Таблица Б.1

Значения G-критерия при 5 %-ном уровне значимости

l	k
	1	2	3	4	5	6	7	8	9
4	0,9065	0,7679	0,6841	0,6287	0,5895	0,5598	0,5365	0,5175	0,5017
6	0,7808	0,6161	0,5321	0,4803	0,4447	0,4184	0,3980	0,3817	0,3682
8	0,6798	0,5157	0,4377	0,3910	0,3595	0,3362	0,3185	0,3043	0,2926
10	0,6020	0,4450	0,3733	0,3311	0,3029	0,2823	0,2666	0,2541	0,2439
12	0,5410	0,3924	0,3624	0,2880	0,2624	0,2439	0,2299	0,2187	0,2098
15	0,4709	0,3346	0,2758	0,2419	0,2195	0,2034	0,1911	0,1815	0,1736
20	0,3894	0,2705	0,2205	0,1921	0,1735	0,1602	0,1501	0,1422	0,1357
Примечание – k – число степеней свободы, l – количество выборок

 

 

Таблица Б.2

Значения t при 5 %-ном уровне значимости

Число степеней свободы	1	2	3	4	5	6	7	8
Значения t	12,71	4,30	3,18	2,78	2,57	2,45	2,37	2,30
Число степеней свободы	9	10	11	12	13	14	15	16
Значения t	2,26	2,23	2,20	2,18	2,16	2,14	2,13	2,12
Число степеней свободы	17	18	19	20	21	22	23	24
Значения t	2,11	2,10	2,09	2,09	2,08	2,07	2,07	2,06
Число степеней свободы	25	26	27	28	29	30	40	60
Значения t	2,06	2,06	2,05	2,05	2,05	2,04	2,02	2,00

 

Таблица Б.3

Значения F-критерия Фишера при 5 %-ном уровне значимости

Число степеней свободы для меньшей дисперсии	Число степеней свободы для большей дисперсии
	1	2	3	4	5	6	12	24	∞
1	164,4	199,5	215,7	224,6	230,2	234,0	244,9	249,0	254,3
2	18,5	19,2	19,2	19,3	19,3	19,3	19,4	19,4	19,5
3	10,1	9,6	9,3	9,1	9,0	8,9	8,7	8,6	8,5
4	7,7	6,9	6,6	6,4	6,3	6,2	5,9	5,8	5,6
5	6,6	5,8	5,4	5,2	5,1	5,0	4,7	4,5	4,4
6	6,0	5,1	4,8	4,5	4,4	4,3	4,0	3,8	3,7
7	5,5	4,7	4,4	4,1	4,0	3,9	3,6	3,4	3,2
8	5,3	4,5	4,1	3,8	3,7	3,6	3,3	3,1	2,9
9	5,1	4,3	3,9	3,6	3,5	3,4	3,1	2,9	2,7
10	5,0	4,1	3,7	3,5	3,3	3,2	2,9	2,7	2,5
11	4,8	4,0	3,6	3,4	3,2	3,1	2,8	2,6	2.4
12	4,8	3,9	3,5	3,3	3,1	3,0	2,7	2,5	2,3
13	4,7	3,8	3,4	3,2	3,0	2,9	2,6	2,4	2,2
14	4,6	3,7	3,3	3,1	3,0	2,9	2,5	2,3	2,1
15	4,5	3,7	3,3	3,1	2,9	2,8	2,5	2,3	2,1
16	4,5	3,6	3,2	3,0	2,9	2,7	2,4	2,2	2,0
17	4,5	3,6	3,2	3,0	2,8	2,7	2,4	2,2	2,0
18	4,4	3,6	3,2	2,9	2,8	2,7	2,3	2,1	1,9
19	4,4	3,5	3,1	2,9	2,7	2,6	2,3	2,1	1,9
20	4,4	3,5	3,1	2,9	2,7	2,6	2,3	2,1	1,8
22	4,3	3,4	3,1	2,8	2,7	2,6	2,2	2,0	1,8
24	4,3	3,4	3,0	2,8	2,6	2,5	2,2	2,0	1,7
26	4,2	3,4	3,0	2,7	2,6	2,5	2,2	2,0	1,7
28	4,2	3,3	3,0	2,7	2,6	2,4	2,1	1,9	1,7
30	4,2	3,3	2,9	2,7	2,5	2,4	2,1	1,9	1,6
40	4,1	3,2	2,9	2,6	2,5	2,3	2,0	1,8	1,5
∞	3,8	3,0	2,6	2,4	2,2	2,1	1,8	1,5	1,0