Файл: Ящерицын, П. И. Шлифование с подачей СОЖ через поры круга.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 122
Скачиваний: 0
Рис. 58. Семейство кривых зависимости контактной тем пературы от продольной подачи при различных значениях глубины шлифования: 1 — ^ = 0,0025 мм; 2 — 0,005;
3 — 0,0075; 4 — 0,010; 5 — 0,020; 6 — t = 0,030 мм
162
0,005 0,0/0 о,ого о,ооо^м
Рис. 59. Семейство кривых зависимости контактной температуры от
глубины шлифования |
при различных значениях продольной подачи: |
1 — S = 1 м/мині |
2 — 2,5; 3 ^ б; 4 — 7,5; 5 — S ~ 10 м/мин |
И* |
163 |
бины |
шлифования и продольной |
подачи |
представляет |
||
собой |
функциональную зависимость |
высшего |
порядка. |
||
В связи с этим для определения |
более точной зави |
||||
симости T— f (t,Snр) и проверки |
полученных |
выводов |
|||
об эффективности математических |
методов |
планирова |
ния эксперимента была осуществлена серия опытов по методу многофакторного эксперимента. Применительно к решению поставленной задачи этот метод сводится к одновременному изменению параметров режима шлифо вания (в нашем случае t и Snp). В результате определя ется не частная, а функциональная зависимость кон тактной температуры от / и Snp, при этом требуется минимальное число опытов, в нашем случае потребова лось лишь девять.
Для сравнения эффективности планирования экспе
римента с классическим методом попытаемся |
получить |
|
формулу того же вида |
|
|
Т = CtaS% |
(69) |
|
методом многофакторного эксперимента. |
|
|
Логарифмируя уравнение (69), получаем |
|
|
ІпТ == ln С |
а ln t + ß 1п5лр |
(70) |
или |
-!- b2X2. |
(71) |
Y = b0 + |
Итак, целью экспериментов является определение коэффициентов Ь0, Ь\, Ь2, при этом пренебрегаем ошиб ками независимых переменных t и 5пр и допускаем, что зависимая переменная имеет только случайные ошибки.
Логарифмические преобразования независимых пере менных в статистические коды приведены в уравнениях
2 (Inf — ln 0,03)
* і = |
ln 0,03 |
— ln 0,005 |
|
|
|||
*2 = |
2 (ln Snp — ln 10) |
||
ln 10 |
—- In 2,5 |
||
|
1,1162 Ы + 4,9141.
(72)
+ 1 = 1,4427 ln Snp — 2,3220'
Уравнения преобразования (72) представляют собой нормализацию режимов шлифования. Например, за единицу продольной подачи в плане эксперимента была принята величина (In 10 — ln 2,5) -0,5. Следовательно, продольную подачу Snp можно преобразовать, выбрав
164
|
|
|
|
Т а б л и ц а 12 |
|
Уровни |
варьирования независимых |
переменных |
|
||
Уровень |
t, мм |
Sn , m/muh |
Кодовые обозначения |
||
|
|
|
|||
|
|
|
X, |
1 |
x 2 |
Нижний |
0,005 |
2,5 |
— 1 |
|
— 1 |
Основной |
0,010 |
5 |
0 |
|
0 |
Верхний |
0,030 |
10 |
+ 1 |
' |
+ 1 |
|
|
Матрица |
|
|
|
|
Т а б л и ц а 13 |
||||
|
|
планирования эксперимента |
|
|
|||||||
|
|
|
|
Уровни независимых переменных |
|
|
|||||
№ |
t, MM |
S np’ |
|
|
|
|
|
|
T, cc |
У=1п T |
|
опыта |
|
|
|
Y2 |
4 - |
|
|||||
m/muh |
X„ |
X, |
x 2 |
x ,x 2 |
|||||||
|
|
Xi— |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
—2/3 |
—2/3 |
|
|
|
|
1 |
0,005 |
2,5 |
1 |
— 1 |
— 1 |
1/3 |
1/3 |
+ 1 |
460 |
6,1312 |
|
2 |
0,005 |
5 |
1 |
— 1 |
0 |
1/3 |
—2/3 |
0 |
580 |
6,3630 |
|
3 |
0,005 |
10 |
1 |
— 1 |
+ 1 |
1/3 |
1/3 |
— 1 |
560 |
6,3279 |
|
4 |
0,010 |
2,5 |
1 |
0 |
— 1 |
—2/3 |
1/3 |
0 |
1100 |
7,0031 |
|
5 |
0,010 |
5 |
1 |
0 |
0 |
—2/3 |
—2/3 |
0 |
1300 |
7,1701 |
|
6 |
0,010 |
10 |
1 |
0 |
+ 1 |
—2/3 |
1/3 |
0 |
1160 |
7,0562 |
|
7 |
0,030 |
2,5 |
1 |
+ 1 |
— 1 |
1/3 |
1/3 |
— 1 |
1300 |
7,1701 |
|
8 |
0,030 |
5 |
1 |
+1 |
0 |
1/3 |
—2/3 |
0 |
1450 |
7,2793 |
|
9 |
0,030 |
10 |
1 |
+ 1 |
+ 1 |
1/3 |
1/3 |
+ 1 |
1200 |
7,0901 |
сначала подходящий масштаб, а затем разделив про дольную подачу на ее единицу в плане эксперимента.
Уровни варьирования независимых переменных t и Snр и их кодовое обозначение приведены в табл. 12.
Матрица планирования эксперимента приведена в табл. 13, где в столбце 10 представлены средние по де сяти измерениям значения контактных температур при заданных столбцами 2 и 3 режимах шлифования. Кодо вые обозначения независимых переменных в соответст
вии с табл. |
12 представлены столбцами 5 |
и 6. |
По методу наименьших квадратов вычислим значения |
||
коэффициентов Ь0, Ь\ и Ь2 из следующей |
системы на |
|
чальных уравнений: |
|
|
П |
lYi - Фо+ hxu + b2x2t)] |
|
2 |
= о, |
|
iS г |
0 |
|
165
Ѵ д К , - ( 6 0 + № , 4 - W ] |
dY |
= 0, |
|||
|
|
|
|
dbx |
|
n |
|
|
|
|
|
^ [Yt - |
(b0 + |
b1Xli + b2Xii}] |
= 0, |
||
i=i |
|
|
|
|
|
где n — число опытов, |
а |
|
|
|
|
dY |
. |
dY |
Y . |
dY _ |
Y |
db0 |
1; |
dbx |
Л1г> |
db2 ‘ — Л2і |
— частные производные по каждому параметру. Отсюда
П
|
2 |
* |
|
|
|
(73) |
|
b0 = I = L _ , |
|
|
|||
b1 = i - ( - Y 1- Y 2- Y 3 |
+ Y, + Y, + |
Г9), |
(74) |
|||
О |
|
|
|
|
|
|
ьа = Y |
( - Y, + Ya- |
Г4 |
+ |
Yt - Y y + |
Г9), |
(75) |
где индексы при Y обозначают номер опыта. Отсюда |
|
|||||
Y = |
6,8434 + 0.4529Х! + |
0,0283Х2. |
|
(76) |
Уравнение (76) представляет собой модель первого по рядка для определения контактной температуры в зави симости от глубины шлифования и продольной подачи.
Модель первого порядка может быть преобразована в обычную экспоненциальную функцию путем подста новки уравнения (72) в уравнение (76), что дает сле дующий результат:
Т = 8(Ш °'5’5пр041 • |
(77) |
Вычислим доверительные интервалы полученной за висимости (уравнение (77)), считая, что Y подчиняется
закону Стьюдента [167, 168]. При числе степеней |
сво |
боды К = п — 1 = 8 и доверительной вероятности |
ß= |
=0,95 критерий Стьюдента по табл. 5 приложения
[167]равен ^= 2,31 . Тогда доверительный интервал
Уе = Y ± г,
№
где
e = fß/£>[Kj.
Оценка дисперсии D\Y~\ равна сумме дисперсий при условии их некоррелированности:
D [F] = X 0D[b0 |
|
X\D [kJ + Х\ D [й2] = |
||
_ S 2 |
52 |
|
|
___ |
где |
6 |
|
6 |
S2, |
9 |
|
+ |
|
~ |
^ ( У і - У і ) 2
і —\
тогда
Вычисление доверительных интервалов приведено в табл. 14. Взяв из столбца 6 сумму квадратов невязок, имеем
8 |
- • 0,2553 = 0,3165. |
Из табл. |
14 видно, что доверительные интервалы зна |
чений контактной температуры весьма велики, а невязки
между экспериментальными |
значениями |
температур и |
|
вычисленными по уравнению |
(76) |
(или по формуле |
|
(77)) достигают в отдельных точках |
200 °С. |
||
Таким образом, постулированная |
математическая |
модель вида (69) является весьма грубым приближени ем к наблюдаемой функциональной зависимости. Поэто му не следует пренебрегать влиянием квадратичных эффектов и эффекта взаимодействия.
Предположим, что в изучаемой области наблюдае мая функциональная зависимость может быть адекват но представлена уравнением второй степени
л = ß<A + ß A + ß A + ßu x? + ß .,A 2 + ß A A - (78)
В этом случае матрица планирования эксперимента оста ется прежней (см. табл. 13), но с учетом квадратичных эффектов и эффекта взаимодействия.
167
-ОCNCOtOOЮ Ю Ю О О -ОONCnО Ю
CS |
O O C O O O O C O C O C O |
|||||
Cf |
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
о о о о о |
о |
|||
xo |
о 00о юо смо смоо |
|||||
cs |
о см смсмсоюо |
о |
||||
0000оо |
1 |
|
1 |
1 |
||
H |
1 1 1т |
1 |
||||
|
1 і |
1 1 1 |
|
I |
||
|
ююгЮюсоо о о |
|||||
|
смсо |
о |
00о тГ00 |
|||
|
тгТГТГо |
о г- о о |
|
|||
|
- < О CO <£> |
(N 1 Л 0 0 - |
СООСОСОЮo o t'- iO — СОООтГ CM —-^
(£j (ч ———ЮЮСО dscocot'-t'-r-t'-'C'-t'-
^ II I I М II I
NOCOCOOHNIOCO —
TfNOOKNifllOhOЮ IN 0 0 ! D ID - О 0 0
O O —1Tf Ю Ю Ф СГ) О
COCOCOCOODCDCOODN
|
<>ч |
|
I |
H |
|
К |
|
Q. |
<N |
О |
|
=C |
I |
|
>4 |
Q, |
|
c |
<v |
о |
|
w |
|
|
c |
|
ТГ |
осоотгсо^ооооЙ
тГГ^СМСОГ^ОЮСМОіп СООоОЮООтгСПО^^
Ю О О СО О со О О Ю І.
о о о о —оооо ©
о о о о о о о о о
W
ОіОООГ-іОООЮ
— Г'»О00<£>тГГ'-Г'«-тг
СОСМОООСМООО — со
( N O O - C O - O O C N
о о о о о о о о о
СМЮ(NOOOincO00 — ^ Г - О С-ОOO0^О CD05--’tNC005iN
C O C O T f O O O O O O C s J C M C O
tO(O(O0CD(OhNN
WOC5--(N-CO~
- C O N Э Т О и З О Ф О
C O t O I N O N l O N N O )
- C O C O O - O - W O
О О О О О О О О О
ооооооооюо
^LQLO —OO—CO-^tCsJ
Ф2 |
«oqcci'tincoNooa) |
^ с |
|
168