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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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