Расчетная работа№ Планирование и обработка экспериментальных данных технического классического и факторного экспериментов в области механической обработки материалов Введение
Вид эксперимента – технический.
Характер эксперимента – многофакторный и многоуровневый.
Выбор исходных данных
Эксперимент
заключается в исследовании влияния
переменных факторов : глубины резания
t, подачи S
и скорости резания U
на силу
при токарной обработке. Значения
глубины резания t, подачи S
и скорости резания для каждого
расчетного задания принимаются из
таблицы В1. Соответствующее для этих
данных значение силы
определяют по графику В1 и формуле
;
где
=300 .
1.
Таблица В1.
Таблица выбора исходных данных
N |
t |
S |
V |
Fz |
N |
t |
S |
V |
Fz |
мм |
мм/об |
м/мин |
определяют по графику |
мм |
мм/об |
м/мин |
определяют по графику |
||
1 |
0,5 - 3,0 |
0,05 - 0,5 |
40 -75 |
1 |
4,0 - 7,5 |
0,1 -1,0 |
100 - 200 |
||
2 |
0,4 - 4,0 |
0,06 - 0,6 |
30 -50 |
2 |
2,0 -7,0 |
0,08 - 0,75 |
70 -100 |
||
3 |
1,0 - 7,0 |
0,07 - 0,7 |
100 - 150 |
3 |
1,0 - 5,0 |
0,05 - 0,45 |
60 - 90 |
||
4 |
2,0 - 9,0 |
0,08 - 0,8 |
30 -50 |
4 |
1,0 - 3,0 |
0,05 - 0,25 |
50 - 80 |
||
5 |
3,0 - 10,0 |
0,09 - 0,9 |
30 -40 |
5 |
0,5 - 3,0 |
0,05 - 0,45 |
40 - 60 |
||
6 |
4,0 - 7,0 |
0,1 - 1,1 |
50 -100 |
6 |
2,0 - 9,0 |
0,5 - 1,6 |
220 - 300 |
||
7 |
2,0 - 6,0 |
0,2 - 1,2 |
30 - 70 |
7 |
3,0 -10,0 |
0,6 - 1,8 |
120 - 300 |
||
8 |
4,0 - 8,0 |
0,3 -1,3 |
50 -80 |
8 |
0,6 - 6,0 |
0,05 - 0,06 |
60 -110 |
||
9 |
3,0 -10,0 |
0,4 - 1,6 |
50 -100 |
|
|
|
|
|
|
10 |
2,0 -8,0 |
0,5 - 1,5 |
30 - 130 |
|
|
|
|
|
|
11 |
1,0 -10,0 |
0,6 - 1,6 |
40 -110 |
|
|
|
|
|
|
12 |
2,0 -6,0 |
0,1 - 0,5 |
80 - 150 |
|
|
|
|
|
|
13 |
2,0 - 5,0 |
0,2 -0,6 |
200 - 300 |
|
|
|
|
|
|
14 |
1,0 - 8,0 |
0,1 - 0,7 |
30 -150 |
|
|
|
|
|
|
15 |
1,0 - 3,0 |
0,05 - 0,6 |
250 - 300 |
|
|
|
|
|
|
16 |
1,5 - 4,0 |
0,06 - 1 |
220 - 320 |
|
|
|
|
|
|
17 |
1,0 - 6,0 |
0,1 - 1,5 |
210 -300 |
|
|
|
|
|
|
18 |
2,0 -7,0 |
0,15 - 1,8 |
100 -150 |
|
|
|
|
|
|
19 |
0,5 - 8,0 |
0,05 - 1 |
180 - 250 |
|
|
|
|
|
|
20 |
0,6 - 7,0 |
0,05 - 0,7 |
50 -150 |
|
|
|
|
|
|
21 |
0,7 - 10,0 |
0,3 - 0,9 |
60 -180 |
|
|
|
|
|
|
22 |
0,8 - 1,2 |
0,25 - 0,5 |
30 - 50 |
|
|
|
|
|
|
23 |
0,4 - 6,0 |
0,05 - 0,6 |
170 - 200 |
|
|
|
|
|
|
24 |
0,5 - 9,0 |
0,05 - 0,8 |
200 - 250 |
|
|
|
|
|
|
25 |
0,6 -10 |
0,1 -1,6 |
180 - 200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.В 1. График
результирующей функции
для случая наружного точения конструкционной
стали твердосплавным резцом
Пример алгоритма обработки данных экспериментального исследования влияния переменных факторов: глубины резания t, подачи S и скорости резания U на силу при токарной обработке.
Вариант уровней переменных факторов и выходного параметра представлен в табл. 1 и 2 для видов экспериментов: табл. 1 - классический эксперимент ,табл. 2 – факторный эксперимент.
Табл. 1
N |
t, мм |
S, мм/об |
n, об/мин |
Fz, кГ |
υ, м/мин |
1 |
1,35 |
0,08 |
315 |
80 |
111,69 |
2 |
1,35 |
0,18 |
315 |
120 |
111,69 |
3 |
1,35 |
0,28 |
315 |
150 |
111,69 |
4 |
1,35 |
0,48 |
315 |
200 |
111,69 |
5 |
1,85 |
0,48 |
315 |
180 |
111,69 |
6 |
2,85 |
0,48 |
315 |
320 |
111,69 |
7 |
3,85 |
0,48 |
315 |
350 |
111,69 |
8 |
1,85 |
0,48 |
630 |
170 |
230,38 |
9 |
1,85 |
0,48 |
815 |
155 |
300,09 |
10 |
1,85 |
0,48 |
1200 |
140 |
445,16 |
11 |
1,85 |
0,48 |
2000 |
135 |
746,6 |
∑ |
21,35 |
4,38 |
6850 |
2000 |
2504,06 |
Табл. 2
S, мм/об |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
t, мм |
3 |
5 |
7 |
10 |
5 |
7 |
10 |
3 |
5 |
7 |
10 |
5 |
7 |
10 |
υ, м/мин |
122 |
112 |
101 |
90 |
75 |
65 |
55 |
65 |
60 |
55 |
50 |
50 |
45 |
40 |
Fz, кГ |
153 |
238 |
341 |
477 |
400 |
515 |
800 |
350 |
460 |
680 |
950 |
600 |
800 |
1000 |
Данные табл. 1 могут быть взяты по результатам непосредственного лаюораторного исследования в курсе «Резание материалов».
Архитектура табл. 1 отличается тем, что при изменении одного из параметров (например, S) два других остаются постоянными (n, t).
Данные таблицы 2 могут быть получены экспериментально или путем выборки из нормативов по режимам резания.
В таблицах:
n – частота вращения вала, об/мин;
υ – скорость резания, м/мин.