Исследование точности обрабатываемых изделий и определение эмпирических характеристик контролируемых размеров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство Образования и Науки молодежи и спорта Украины

Национальный Технический Университет

"Харьковский Политехнический Институт"

Машиностроительный факультет

Кафедра "Технология машиностроения и металлорежущих станков"

Курсовая Работа

по предмету: "Технологии измерений и устройств"

на тему: "Исследование точности обрабатываемых изделий и определение эмпирических характеристик контролируемых размеров"

Харьков

2011



Содержание

1. Определение температурных погрешностей при черновом и чистовом точении

2. Распределение эмпирических характеристик

Вывод



1. Определение температурных погрешностей при черновом и чистовом точении

Исследование точности контролируемого размера детали при возникновении тепловых деформаций технологической системы.

диаметр

Длина L,мм

Режим резания

Мате-риал

Нар. D,мм

Внутр. d,мм

Глубина t,мм

Подача S,мм

Скорость V,м/мин

Усилие Pz,Н

Чугун серый

черн.

чист.

черн.

чист.

черн.

чист.

черн.

чист.

155

120

170

3,0

1.5

0.5

0.25

50

25

1700

850

Врем. сопр. на обработку материала, мПа:

Относительный износ:

Ширина державки резца, мм: B=25

Высота державки резца, мм: H=25

Вспомогательное время на операцию, мин:

Поле допуска для d9 составляет 140 мкм

Количество теплоты, возникающие при точении детали, определяется из следуещего выражения:

где - основное время обработки

Так как черновая и чистовая обработка заготовки на токарно -револьверном станке производится последовательно и практически непрерывна, то общее количество теплоты, возникающей при резании:



где Q1 и Q2 количество теплоты, возникающей при черновом и чистовом точении.

Количество теплоты, образующегося при черновом точении, при основном времени обработки:

(мин)

(ккал)

На нагрев детали при невысоких скоростях резания уходит 10% теплоты:

(ккал)

Аналогично определяем количество теплоты при чистовом точении:

(мин)

(ккал)

На нагрев детали при высоких скоростях резания уходит 7% теплоты:

(ккал)

Общий нагрев заготовки при черновой и чистовой обработках:

(ккал)

Температуру нагрева заготовки определяем по формуле:

где С-числовой коэффициент, -плотность материала, -объем заготовки

Предварительно принимая плотность чугуна и его удельную теплоемкость: и вычисляя его объем по формуле:

ккал/кг град, кг/м

(м3 )

(град)

Увеличение наружного диаметрального размера втулки при ее нагреве рассчитываем по формуле:

где - коэффициент линейного расширения материала заготовки

(м)

Определяем погрешности, вызываемые тепловыми деформациями режущего инструмента при черновом и чистовом точении.

Температурную погрешность резца, при установившемся тепловом состоянии вычисляем по формуле:



где

с- числовой коэффициент,

- длина рабочей части резца,

- площадь сечения резца, -предел прочности материала

(мм)

Температурные погрешности инструмента равны удлинению резца при черновом и чистовом точении

Найденная величина превышает допустимое значение 0.56, значит, точность не обеспечивается.

Необходимо принять меры по уменьшению тепловых погрешностей заготовки и режущего инструмента.

Для уменьшения тепловых погрешностей инструмента используем резец с величиной вылета резца: = 12 мм.

Рассчитываем величину удлинения резца при чистовом и черновом точении по уточненным данным

(мм)



Найденное значение величины погрешности не превышает допустимого 0.056, значит точность обеспечивается.

2. Распределение эмпирических характеристик

Обработка статистических данных и определение характеристик измеряемой партии деталей. график температурный погрешность деталь

№ п/п	1	2	3	4	5
Значения	0.015	0.02	0.05	0.03	0.035
Частота	1	1	2	2	3

№ п/п	6	7	8	9	10
Значения	0.04	0.045	0.05	0.055	0.06
Частота	4	3	7	14	27
№ п/п	11	12	13	14	15
Значения	0.075	0.08	0.085	0.09	0.095
Частота	16	8	4	2	1

№ п/п	16	17	18	19
Значения	0.1	0.105	0.11	0.115
Частота	1	2	1	1

Для удобства обработки данных наблюдаемые значения разбивают на разряды:

n-кол-во разрядов;

n=7.

Размах варьирования будет равен:

Хmax-Хmin =0,115-0,015=0,1

Задаваясь числом разряда 7 определяем цену разряда:

С=(Хmax-Хmin)/7=0.014

Составим таблицу:

Разряды, X	Середина разряда, Xi	Частота, fi	Частость,
0.015-0.029	0.022	4	0.04
0.029-0.044	0.036	9	0.09
0.044-0.058	0.051	24	0.24
0.058-0.072	0.065	27	0.27
0.072-0.086	0.079	28	0.28
0.086-0.101	0.094	4	0.04
0.101-0.115	0.108	4	0.04

Для вычисления статистических характеристик вычисления используют формулы:

построим вспомогательную таблицу для определения и S:

bi=(xi-a)/c	bfi	fi
-4	-16	64
-3	-27	81
-2	-48	96
-1	-27	27
0	0	0
1	4	4
2	8	16

a=0.0079 c=0.014

где a- это начало отчета, может принимать любое численное значение равное xi имеющее наибольшую частоту, c- цена разряда.

Таким образом значение:

-

математическое ожидание.

-

среднеквадратическое отклонение

Определение характеристик эмпирического распределения при помощи моментов. Для вычисления моментов составляют вспомогательную таблицу.

fi	fi	b+fi	(b+fi)4fi
-256	1024	-3	324
-243	729	-2	144
-192	384	-1	24
-27	27	0	0
0	0	1	28
4	4	2	64
32	64	3	324

Используя формулы и данные таблицы вычислим начальные моменты:



;

;

;

;

Для проверки первых 4-х начальных моментов необходимо вычислить начальный момент относительно значения передвинутого на один разряд от а в направлении убывающих значений

;

Если совпадает с приведенным ниже то моменты вычислены правильно

;

Вычислим центральные моменты:

;

;

;

.

Для проверки правильности вычисления центральных моментов, определяем и по другим зависимостям:

;

Если центральные моменты совпадают то они вычислены верно.

Пользуясь моментами вычисляем статические характеристики распределения:

;

Среднее арифметическое вычислено правильно.

.

Среднее квадратическое вычислено правильно.

С помощью моментов мера ассиметрии вычисляется по формуле :

Эксцесс:



Вывод

График эмпирического распределения случайных величин проходит с лева от моды так как ( выше от нормали так как (), и смещен вправо от начала координат, а ее ветви сближаются.

Размещено на Allbest.ru