ОТПиРТиТТМиО(Федотов)

40

Рис. 7.2. Схема измерения износа шлифовального круга: 1 шлифовальный круг; 2 - индикаторная головка; 3 - стойка; 4 - стол станка

Шероховатость поверхности измеряют с помощью профилометров или профилографов. Для измерения параметров, характеризующих отклонение формы цилиндрических поверхностей, применяют кругломеры. Для определе­ ния наличия прижогов применяют травление обработанных поверхностей, маг­ нитные дефектоскопы и др.

Период стойкости шлифовального круга определяют: 1) выходом размера шлифованной детали за пределы поля допуска вследствие потери кругом гео­ метрической формы; 2) выходом параметров шероховатости детали за заданные пределы; 3) недопустимым повышением температуры шлифования и увеличе­ нием, в связи с этим, вероятности появления структурных изменений или при­ жогов на шлифованной поверхности.

При исследовании влияния на критерии эффективности технологической операции двух и более входных параметров (варьируемых факторов), напри­ мер, элементов режима обработки, с целью сокращения общего количества экс­ периментов используют многофакторное планирование. При постановке полно­ го факторного эксперимента (ПФЭ) каждый уровень одного входного парамет­ ра комбинируется со всеми уровнями других параметров. Для получения ли­ нейной модели, связывающей какой-либо критерий технологической эффек­ тивности с входными параметрами, число уровней варьирования всех входных параметров принимается равным двум. Такие планы называются ПФЭ типа 2К, где К- число исследуемых параметров.

При составлении матрицы планирования ПФЭ переходят к кодированным значениям параметров, используя зависимость:

где Х{ - кодированное значение параметра; Xt - значение параметра на верх­ нем или нижнем уровне варьирования; X0i - значение параметра на нулевом

42

Табличное значение критерия Кохрена принимают в зависимости от чис­ ла степеней свободы f1 = N, f2 = т - 1 и выбранного значения доверительной вероятности р (р = 95 % при уровне значимости q = 5 %). Если Gp < GTабл, то ги­ потезу воспроизводимости опытов принимают, в противном случае - отверга­ ют.

Уравнение регрессии, описывающее взаимосвязь критерия эффективно­ сти с входными параметрами при К = 2 имеет вид:

кодовых обозначениях с последующим делением полученного произведения на число точек в плане матрицы, т.е. по формуле

где i - номер фактора.

Дисперсию ошибки определения коэффициента регрессии определяют по формуле

где S2{y} - дисперсия параметра оптимизации.

Среднеквадратическое отклонение дисперсии ошибки определения коэф­ фициента регрессии 6, определяют по зависимости:

Для оценки значимости коэффициентов регрессии для каждого из них вычисляют значение критерия Стьюдента ti по формуле:

Принимают уровень значимости q = 5 % (р = 95 %), определяют число степеней свободы f3 = N(m - 1) и находят критическое значение tKp (табл. П 5.3). Если ti, > tкр, то коэффициент bi признается статистически значимым, в против­ ном случае - статистически незначимым. Если какой-либо коэффициент ока­ жется статистически незначимым, то он может быть исключен без пересчета остальных коэффициентов.

43

Проверку адекватности полученного уравнения регрессии проводят по результату расчета критерия Фишера и сравнения его с табличным значением (табл. П 5.4):

где S2 aд - оценка дисперсии адекватности:

где l - число значимых коэффициентов регрессии (включая b0); yv - математи­ ческое ожидание параметра оптимизации, подсчитанное по уравнению регрес­ сии.

Табличное значение критерия Фишера Fкp находится для уровня значимо­ сти q = 5 % (р = 95 %) и числа степеней свободы f4 = (N - l) и f3 = N (т - 1. Если F <Fкp, то гипотеза адекватности модели принимается.

7.3.Содержание работы

Впроцессе выполнения лабораторной работы студент назначает условия

ирежим шлифования и проводит исследование влияния указанных преподава­ телем элементов режима на качество обработанной поверхности и работоспо­ собность шлифовального круга.

7.4.Средства технологического оснащения

-Круглошлифовальный станок модели ЗМ151.

-Заготовки - валики с наплавленной поверхностью.

-Профилограф-профилометр мод. 201.

-Кругломер мод. ВЕ-20.

-Тензометрические центры для установки заготовки в процессе шлифо­

вания.

-Индикаторная головка 1МИГ мод. 05301.

-Усилитель 8АНЧ-26.

-Светолучевой осциллограф «Нева-МТ-1».

-Компьютер.

7.5.Порядок выполнения работы

-Назначают припуск, используя данные табл. П 5.1.

-Назначают характеристику шлифовального круга, его рабочую скорость VK и окружную скорость заготовки V3.

-Рассчитывают частоту вращения заготовки щ из формулы (7.2).

44

-По формуле (7.3) рассчитывают скорость врезной подачи заготовки V .

-Назначают время выхаживания.

-Назначают режим правки шлифовального круга.

-Корректируют элементы режима шлифования, руководствуясь паспорт­ ными данными станка.

-Изучают устройство шлифовального станка.

-Ориентируясь на согласованные с преподавателем входные параметры процесса, составляют матрицу планирования, которая для двух параметров имеет вид табл. П 6.1. Значения параметров на основном уровне должны соот­ ветствовать назначенным условиям и режиму шлифования.

-С помощью учебного мастера обрабатывают наплавленные поверхности заготовок, контролируя выходные параметры процесса, выбранные в качестве критериев оценки технологической эффективности операции шлифования. Ре­ зультаты измерений заносят в табл. П 6.1.

-По зависимостям (7.6) и (7.7) вычисляют средние значения критерия

эффективности yv и дисперсии Sv в каждой точке плана; результаты заносят в табл. П 6.1.

-Используя зависимость (7.8), вычисляют критерий Кохрена и сравни­ вают его с табличным; осуществляют оценку гипотезы воспроизводимости опытов.

-рассчитывают коэффициенты регрессии по зависимости (7.10). По фор­ мулам (7.11) - (7.14) рассчитывают дисперсию параметра оптимизации, дис­ персию ошибки, среднеквадратическое отклонение дисперсиии ошибки и кри­ терий Стьюдента. Результаты расчетов заносят в табл. П 6.2.

-Осуществляют оценку значимости коэффициентов регрессии, сравнивая вычисленные значения критериев Стьюдента с табличными.

-По формулам (7.15) и (7.16) определяют оценку дисперсии адекватно­ сти и критерий Фишера. Дают заключение относительно адекватности полу­ ченного уравнения регрессии.

7.6. Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе выполняют по форме приложения 6.

В выводах по работе необходимо проанализировать полученные резуль­

таты.

7.7.Вопросы для самопроверки

1)Какими методами рекомендуют осуществлять окончательную обработку наплавленных поверхностей?

2)Какие движения реализуются при многопроходном шлифовании с про­ дольной подачей?

3)Какие движения реализуются при шлифовании с врезной подачей?

45

4)Для чего необходима правка шлифовального круга?

5)Какие критерии используют для оценки технологической эффективности операций шлифования?

6)Для чего необходимо осуществлять выхаживание в конце цикла шлифо­ вания?

7)Каким образом определяется период стойкости шлифовального круга?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

7.1.Абразивная и алмазная обработка материалов. Справочник / Под ред. А.Н. Резникова. - М.: Машиностроение, 1977. - 391 С. 31 - 41, 69 - 76.

7.2.Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. / Под ред. A.M. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. - М.: Машино­ строение, 2001. Т 2. С. 587 - 604.

7.3.Восстановление автомобильных деталей: Технология и оборудование

/В.Е. Канарчук, А.Д. Чигринец, О.Л. Голяк, П.М. Шоцкий. - М.: Транспорт, 1995.-С. 266-269.

7.4.Методика выбора и оптимизации контролируемых параметров техно­ логических процессов: РДМУ 109-77. М.: Изд-во стандартов, 1978. - С. 3 - 57.

47

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ВТОРАЯ И ПОСЛЕДУЮЩИЕ СТРАНИЦЫ ОТЧЕТА ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 2

Эскиз детали

N

Таблица П 2.2

Результаты расчета коэффициентов корреляции

Параметры с тесной корреляционной связью:

50

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

ВТОРАЯ И ПОСЛЕДУЮЩИЕ СТРАНИЦЫ ОТЧЕТА ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 4

Таблица П 4.1 Результаты измерений критериев, характеризующих качество

обработанной поверхности

Выводы: