Лабораторная работа №3. Статистический анализ точности обработки деталей на бесцентрово-шлифовальном станке презентация

Лабораторная работа №3 Лабораторная работа №3 Статистический анализ точности обработки деталей на бесцентрово-шлифовальном станке Точность обработки детали – степень соответствия (приближения) действительных геометрических параметров обработанной детали заданным. Погрешность обработки – значение несоответствия действительных геометрических параметров детали заданным (количественная оценка точности). Заданная (требуемая) точность – это точность, регламентируемая конструктором в рабочей конструкторской документации путём назначения допусков на параметры всего изделия, сборочной единицы или отдельной детали. Действительная точность – это точность получения параметров каждого изготовленного изделия, которая характеризуется погрешностью, определяемой сравнением действительных значений параметров с заданными. Измеренная точность – это точность познания действительного значения с использованием средств измерения, которая характеризуется погрешностью измерения, определяемой сравнением действительного и измеренного значений. Ожидаемая точность – это точность, которую предполагает получить технолог при проектировании всего технологического процесса или отдельной операции. Она характеризуется расчётным значением погрешности, которую мы ожидаем получить после изготовления изделия.

Партия – детали, запускаемые в обработку одновременно и обрабатываемые на одном станке при одной его наладке одним инструментом до его смены Партия – детали, запускаемые в обработку одновременно и обрабатываемые на одном станке при одной его наладке одним инструментом до его смены Генеральная (складская) совокупность объединяет детали многих партий, обработанных на разных станках, при разных наладках. Выборка – детали, извлекаемые по определённой методике из партии или генеральной совокупности для статистических исследований точности. Поле рассеивания ω – это разность наибольшего и наименьшего действительного размеров деталей в пределах анализируемой совокупности ω = Aд max – Aд min Коэффициент точности – это соотношение между полем рассеивания и допуском Kт = ω/T. Нормативные значения: 0,3 < Кт < 0,5 – при обработке на оборудовании и использовании оснастки, которые по точности значительно превышают необходимую (повышенный запас точности); 0,5 < Kт < 0,75 – при обработке на оборудовании и использовании оснастки с нормальным запасом точности; 0,75 < Kт < 0,95 – при обработке на оборудовании и использовании оснастки с малым запасом точности; 0,95 < Kт < 1,05 – при обработке на оборудовании и использовании оснастки с отсутствием запаса точности и экономически оправданном уровне брака.

Классификация и законы распределения погрешностей. Классификация и законы распределения погрешностей. Систематически-постоянными называют погрешности, значение и знак которых неизменны для всех заготовок одной или нескольких партий. К подобным погрешностям, например, относятся: геометрическая погрешность станка (для деталей, изготовленных на этом станке); погрешность размерного инструмента (для деталей, обработанных этим инструментом); погрешность настройки станка (для деталей, обработанных при данной настройке). В пределах генеральной совокупности эти погрешности не будут постоянными Закономерно-изменяющейся называется погрешность, значение или знак которой изменяются при переходе от одной обрабатываемой заготовки к другой по определённому, заранее известному закону. Это, например, погрешность, вызываемая размерным износом режущего инструмента. При обработке коротких валиков средний размер каждого последующего валика будет отличаться от предыдущего на одну и ту же величину – износ инструмента за время обработки одной детали. Случайной называется погрешность, величина которой не постоянна и меняется без видимой закономерности. Операционная погрешность является результатом суммирования, наложения этих первичных погрешностей и у годных деталей должна находиться в пределах поля допуска данного параметра.

Законы распределения погрешностей Законы распределения погрешностей а – закон нормального распределения б – закон равной вероятности в – композиционный закон.

Основные характеристики закона Гаусса Основные характеристики закона Гаусса математическое ожидание (среднее арифметическое значение параметра): среднеквадратическое отклонение :

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. Задачи эксперимента: 1.Провести статистическую обработку результатов измерения диаметров партии деталей, обработанных на бесцентрово-шлифовальном станке, настроенном на размер 20 -0,021. 2.Основываясь на полученных данных, дать рекомендации по настройке станка. Цилиндрическая деталь 1 приводится во вращение при помощи ролика 2 и обрабатывается шлифовальным кругом 3. Деталь свободно лежит на ноже 4, который может перемещаться в вертикальном направлении при настройке станка на размер. А - межцентровое расстояние, ΔН – значение поднастройки.

Порядок выполнения работы Порядок выполнения работы Измерить с помощью оптиметра отклонения размеров деталей, обработанных соответственно заданному варианту: 1. D22js5(±0,0045); 2.D 22js6(±0,0065); 3. D 22js7(±0,01); 4. D 20js7(±0,01); 5. D 20js9(±0,02); 6. D 20js10(0.042). Учитывая, что в целях достоверности статистического анализа измерение деталей должно выполняться средством измерения с ценой деления, не превышающей 10%...15% допуска измеряемой детали, выбираем для измерения головку измерительную пружинную (микрокатор) с ценой деления 1 мкм (для вариантов 1,2,3) и 2 мкм (для вариантов 4,5,6) с установочной стойкой С-II по ГОСТ 10197-70. Используя концевые меры соответствующего класса (выбранными по рекомендациям РД 50-98-86 /1/ в соответствии с предельной погрешностью используемого средства измерения) настраиваем измерительный прибор (микрокатор в стойке С-II) на номинальный размер концевой меры длины, равный среднему размеру измеряемой детали (соответственно 20 мм и 22 мм).

4.У каждой детали измеряем отклонение ΔΧ и заносим в протокол измерений с соответствующим знаком. Измерение рекомендуется проводить в середине образца в двух взаимно перпендикулярных сечениях и заносить в протокол их среднее значение. После проведения контроля каждых 10 деталей рекомендуется проверять настройку средства измерения с использованием концевой меры длины. Если настройка сбилась, то прибор поднастраивается (по пункту 3) и последние 10 деталей измеряются заново. 4.У каждой детали измеряем отклонение ΔΧ и заносим в протокол измерений с соответствующим знаком. Измерение рекомендуется проводить в середине образца в двух взаимно перпендикулярных сечениях и заносить в протокол их среднее значение. После проведения контроля каждых 10 деталей рекомендуется проверять настройку средства измерения с использованием концевой меры длины. Если настройка сбилась, то прибор поднастраивается (по пункту 3) и последние 10 деталей измеряются заново. 5.Определяем практическое поле рассеивания: 6. По формуле Стерджеса в зависимости от объёма выборки N определяем количество интервалов k, на которое разбивается практическое поле рассеивания, : k=1+3,32 lgN и округляем в большую или меньшую сторону до целого числа.

7.Ширину интервала определяем по формуле h = V/k и округляем до третьего знака после запятой. 7.Ширину интервала определяем по формуле h = V/k и округляем до третьего знака после запятой. 8.Начиная с нижней границы с шагом, равным ширине интервала, определяем границы каждого из интервалов в пределах практического поля рассеивания (от X1 до Xn), рассчитываем середину каждого интервала, подсчитываем в табл. 1 количество деталей, находящихся в границах этого интервала. Результаты заносим в таблицу 3:

9.Строим практическую кривую распределения. По оси абсцисс откладываем координаты середин интервалов в мкм, по оси ординат – относительное количество деталей, действительные погрешности размеров которых находятся в данном интервале (рис.3). 9.Строим практическую кривую распределения. По оси абсцисс откладываем координаты середин интервалов в мкм, по оси ординат – относительное количество деталей, действительные погрешности размеров которых находятся в данном интервале (рис.3). 10.Определяем какому теоретическому закону распределения случайных величин подчиняется практическое распределение. Рассчитываем главные характеристики нормального распределения: математическое ожидание М(х) (координату статистического центра группирования) и среднеквадратичное отклонение по уравнениям 1 и 2 соответственно. 11. Строим теоретическую кривую распределения. В первом приближении кривую нормального распределения можно построить по семи точкам (таблица 4).Для нанесения этих ординат на график необходимо их привести к тому же масштабу, в котором построена кривая практического распределения. Для этого следует использовать масштабный коэффициент. Им является величина интервала . Ордината в принятом масштабе:

Таблица для построения теоретической кривой распределения

Практическая и теоретическая кривые распределения

12. Проверяем степень совпадения 12. Проверяем степень совпадения принятого теоретического закона распределения с экспериментально полученным распределением по суммарной площади несовпадающих участков (допускается до 15% от всей площади). 13. Наносим на полученный график теоретической кривой поле допуска детали. Получаемые по краям участки определяет вероятность исправимого (Sиспр) и неисправимого (Sнеиспр) брака.

14. Выводы по работе должны содержать заключение: 14. Выводы по работе должны содержать заключение: о точности обработки деталей на бесцентрово-шлифованном станке; о возможности работы без брака; о возможном количестве получения исправимого и неисправимого брака. о качестве настройки станка и путях ее улучшения (графической интерпретацией). 15. В отчете по работе должны быть приведены расчетные формулы, результаты расчетов, необходимые графические построения, подробные ответы по всем разделам заключения по работе.