- •Содержание
- •Введение
- •1Лабораторный практикум
- •1.1Получение математических моделей процессов резания методом полного факторного эксперимента
- •Статистическое планирование эксперимента. Выбор параметра оптимизации и независимых факторов. Построение матриц полного факторного эксперимента.
- •1.1.2 Получение математической модели
- •1.1.3 Проверка адекватности модели
- •1.1.4 Лабораторная работа №1
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •1.2 Получение математических зависимостей моделированием процессов износа изделий и материалов
- •1.2.1 Особенности моделирования процесса износа
- •1.2.2 Лабораторная работа №2 Исследование износостойкости различных материалов моделированием процесса износа
- •Содержание и порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •1.2.3 Лабораторная работа №3
- •Оборудование, приборы, инструменты, заготовки
- •Содержание и порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •1.3 Построение моделей в среде Excel for Windows
- •1.3.1 Построение линейной модели в Excel (пример)
- •1 Настройка пакета анализа
- •2 Ввод данных
- •3 Нахождение основных числовых характеристик
- •4 Нахождение коэффициента корреляции
- •5 Нахождение параметров линейной регрессии
- •6 Расчет доверительного интервала для прогноза
- •7 Построение доверительной области для прогноза
- •8 Расчет максимального % ошибки прогнозирования
- •9 Выводы по работе
- •1.3.2 Построение степенной модели в Excel (пример)
- •1 Настройка пакета анализа
- •2 Ввод данных
- •3 Нахождение основных числовых характеристик
- •4 Нахождение коэффициента корреляции
- •5 Нахождение параметров линейной регрессии
- •1.3.3. Пример построения многофакторной линейной модели в Excel
- •1 Настройка пакета анализа
- •2 Ввод данных
- •3 Нахождение основных числовых характеристик
- •4 Нахождение параметров линейной регрессии
- •5 Выводы по работе
- •1.3.4 Лабораторная работа № 4 Построение однофакторных регрессионных моделей в приложении
- •Содержание и порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •1.3.5 Лабораторная работа № 5 Построение линейной многофакторной модели в приложении
- •2 Методические указания к практическим занятиям
- •2.1 Моделирование процесса резания методом линейного программирования Практическое занятие 1
- •2.1.2 Содержание отчёта
- •2.1.3 Контрольные вопросы
- •2.2 Исследование вероятностных эксплуатационных характеристик режущих инструментов Практическое занятие 2
- •2.2.1 Содержание и порядок выполнения работы
- •2.2.2 Содержание отчета
- •2.2.3 Контрольные вопросы
- •2.3 Определение закона распределения периода стойкости инструмента при малых объемах испытаний Практическое занятие 3
- •2.3.1 Содержание и порядок выполнения работы
- •2.3.2 Содержание отчета
- •2.4 Получение математических моделей методом полного факторного эксперимента Практическое занятие 4
- •2.4.1 Содержание и порядок выполнения работы
- •2.4.2 Содержание отчёта
- •2.4.3 Контрольные вопросы
- •2.5 Получение математических моделей методами теории корреляции Практическое занятие 5
- •2.5.1 Содержание и порядок выполнения работы
- •2.5.2 Содержание отчета
- •2.5.3 Контрольные вопросы
- •3.1 Задание на расчетно-графическую работу
- •3.2 Порядок выполнения работы
- •3.3 Проверка соответствия статистического распределения теоретическому по критерию Пирсона (æ²)
- •3.4 Проверка соответствия статистического распределения теоретическому по критерию Колмогорова (n)
- •Статистическое, 2- теоретическое;
- •Список рекомендованной литературы
- •Приложение а Справочные таблицы для проверки адекватности математических моделей
- •Приложение б Пример выполнения расчетно-графической работы
- •84313, М. Краматорськ, вул. Шкадінова, 72
1.3.4 Лабораторная работа № 4 Построение однофакторных регрессионных моделей в приложении
Excel for Windows
Цель работы: по приведенным данным получить линейную модель вида или степенную вида , оценить коэффициенты модели и проверить их значимость по критерию Стьюдента. Проверить полученную модель на адекватность по критерию Фишера. По полученной модели рассчитать значения и определить максимальный процент ошибки прогнозирования . Исходные данные для получения моделей приведены ниже.
Вариант 1. Получить линейную модель зависимости максимального линейного износа от времени работы токарного резца. Условия и режимы работы: продольное точение стали 45; глубина резания t = 2,0 мм; подача s = 0,25 мм/об; скорость резания v = 60 м/мин; резец токарный проходной Р6М5, ; мм. Значения и приведены в таблице:
, мин |
10 |
20 |
40 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
, мм |
0,11 |
0,18 |
0,25 |
0,29 |
0,32 |
0,34 |
0,36 |
0,40 |
0,48 |
Вариант 2. Получить степенную модель зависимости периода стойкости концевых фрез (Т) от скорости резания (v). Условия и режимы работы фрез: обрабатываемый материал – сталь 45, материал фрезы Р9К10, диаметр фрезы Дф=30 мм, число зубьев z=4, подача на зуб 0,03 мм/зуб, износ по задней поверхности =0,3 мм. Значения v и T приведены в таблице:
v, м/мин |
15 |
25 |
40 |
55 |
80 |
Т, мин |
250 |
170 |
65 |
35 |
15 |
Вариант 3. Получить линейную модель зависимости скорости резания v от подачи на зуб фрезы . Условия и режимы работы фрез: обрабатываемый материал – сталь 45, фреза цилиндрическая из быстрорежущей стали Р6М5, Дф=80 мм, число зубьев z=8, ширина фрезерования В = 60 мм; глубина резания t = 5,0 мм. Значения и v приведены в таблице:
, мм/зуб |
0,02 |
0,04 |
0,08 |
0,12 |
0,14 |
0,20 |
0,24 |
v, м/мин |
60 |
56 |
50 |
40 |
36 |
30 |
28 |
Вариант 4. Получить линейную модель зависимости периода стойкости фрезы Т от подачи на зуб . Условия и режимы работы фрез: обрабатываемый материал – сталь 45, фреза цилиндрическая из быстрорежущей стали Р6М5, Дф=80 мм, число зубьев z=8, ширина фрезерования В=60 мм; глубина резания t = 5,0 мм, скорость резания v = 43,5 м/мин. Значения и Т приведены в таблице:
, мм/зуб |
0,02 |
0,04 |
0,08 |
0,12 |
0,14 |
0,20 |
0,24 |
Т, мин |
360 |
280 |
200 |
110 |
90 |
80 |
60 |
Вариант 5. Получить степенную модель зависимости максимального износа по задней поверхности от времени работы токарного резца. Условия и режимы работы резца: продольное точение стали 45; резец проходной мм, материал режущей части Р9К5; глубина резания t = 2,0 мм; подача s = 0,25 мм/об; скорость резания v = 80 м/мин. Значения и приведены в таблице:
, мин |
10 |
20 |
40 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
, мм |
0,10 |
0,15 |
0,23 |
0,29 |
0,32 |
0,35 |
0,38 |
0,40 |
Вариант 6. Получить степенную зависимость стойкости резца из быстрорежущей стали Т от скорости резания v. Условия и режимы работы резца: обрабатываемый материал – сталь 20, резец проходной мм, Р6М5; , , , , 0,6 мм; глубина резания t = 2,0 мм; подача s = 0,23 мм/об. Критерий отказа – износ по задней поверхности 0,6 мм. Значения v и T приведены в таблице:
v, м/мин |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
Т, мин |
40 |
36 |
30 |
27 |
25 |
20 |
15 |
Вариант 7. Получить линейную зависимость периода стойкости сверла (количество обработанных отверстий за период стойкости N) от скорости резания v. Условия и режимы работы сверла: обрабатываемый материал – сталь 45, сверло Р9К10 диаметром 9,8 мм, подача 0,28 мм/об. Значения v и N приведены в таблице:
v, м/мин |
12 |
16,8 |
21 |
29 |
35 |
40 |
50 |
N, шт |
415 |
320 |
240 |
200 |
165 |
125 |
62 |
Вариант 8. Получить степенную модель зависимости максимального износа резцов по задней поверхности от времени их работы . Условия и режимы работы: обрабатываемый материал – сталь 40Х, резцы мм, материал режущей части (Р6М5+TiN), глубина резания t = 2,5 мм; подача s = 0,40 мм/об, скорость резания v = 20 м/мин. Значения и приведены в таблице:
, мин |
10 |
20 |
30 |
40 |
45 |
50 |
, мм |
0,33 |
0,45 |
0,56 |
0,68 |
0,75 |
1,0 |
Вариант 9. Получить линейную зависимость периода стойкости разверток Т от скорости резания v. Условия и режимы работы: обрабатываемый материал – сталь 20, развертки хвостовые из стали Р9 диаметром d = 10 мм; режимы резания: t = 0,1 мм, s = 0,24 мм/об. Критерий отказа – износ по задней поверхности = 0,15 мм. Значения v и Т приведены в таблице:
v, м/мин |
5,5 |
9 |
10 |
12 |
14 |
18 |
22 |
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
Т, мин |
31 |
39 |
40 |
40 |
41 |
37 |
32 |
27 |
22 |
18 |
15 |
12 |
Вариант 10. Получить степенную модель зависимости износа резцов по задней поверхности от времени их работы . Условия и режимы работы: обрабатываемый материал – сталь 40ХН, резцы мм, материал режущей части твердый сплав Т5К10, глубина резания t = 3,5 мм; подача s = 0,47 мм/об, скорость резания v = 100 м/мин. Значения и приведены в таблице:
, мин |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
, мм |
0,12 |
0,20 |
0,28 |
0,35 |
0,42 |
0,50 |
0,58 |
0,68 |
0,80 |
1,20 |
Вариант 11. Получить степенную модель зависимости износа резцов по задней поверхности от времени их работы . Условия и режимы работы: обрабатываемый материал – сталь 40ХН, резцы мм, материал режущей части твердый сплав с покрытием (Т5К10 + TiC); глубина резания t = 3,5 мм; подача s = 0,47 мм/об, скорость резания v = 100 м/мин. Значения и приведены в таблице:
, мин |
10 |
20 |
30 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
, мм |
0,12 |
0,23 |
0,35 |
0,46 |
0,51 |
0,57 |
0,63 |
0,69 |
0,74 |
0,80 |
1,20 |
Вариант 12. Получить линейную зависимость периода стойкости Т разверток из быстрорежущей стали от скорости резания v. Условия и режимы испытаний: обрабатываемый материал – сталь 45, развертки d = 10 мм, Р6М5; режимы резания: t = 0,1 мм, s = 0,24 мм/об, СОЖ. Критерий отказа – износ по задней поверхности = 0,15 мм. Значения v и Т приведены в таблице:
v, м/мин |
5,5 |
9 |
10 |
12 |
14 |
18 |
22 |
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
43,3 |
Т, мин |
43 |
49 |
49 |
49 |
49 |
45 |
39 |
33 |
28 |
23 |
19 |
15 |
13 |
Вариант 13. Получить зависимость длины пути резания L от скорости нарезания резьбы v машинными метчиками. Условия и режимы работы: обрабатываемый материал – сталь 45, метчик Р6М3; резьбу нарезали в глухих отверстиях на глубину . Критерий отказа – износ вершины последнего зуба режущей части метчика = 1,25 мм. Период стойкости метчика оценивали временем (мин) и по суммарной длине рабочего пути L (м), пройденной за период стойкости последним зубом рабочей части. Значения v и L приведены в таблице:
v, м/мин |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
L, м |
600 |
880 |
1000 |
960 |
780 |
590 |
440 |
Вариант 14. Получить степенную модель зависимости периода стойкости Т резцов с пластинами из твердого сплава от скорости резания v. Условия и режимы работы: продольное точение стали 40Х, резцы мм, Т15К6, ; ; глубина резания t = 2,5 мм; подача s = 0,24 мм/об. Критерий отказа – износ по задней поверхности = 0,40 мм. Значения v и T приведены в таблице:
v, м/мин |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
125 |
150 |
Т, мин |
180 |
130 |
95 |
70 |
60 |
30 |
15 |
Вариант 15. Получить линейную зависимость износа резца по задней поверхности от времени резания . Условия и режимы работы: обрабатываемый материал – чугун, резцы мм, МС 321; глубина резания t = 3,0 мм; подача s = 0,47 мм/об; скорость резания v = 80 м/мин. Значения и приведены в таблице:
, мин |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
, мм |
0,10 |
0,19 |
0,28 |
0,38 |
0,47 |
0,57 |
0,66 |
0,75 |
1,20 |
Вариант 16. Получить степенную модель зависимости ресурса фрезы (длина L рабочего пути каждой точки режущей кромки) от скорости фрезерования v. Условия и режимы резания: обрабатываемый материал – сталь 45, фреза концевая Дф = 30 мм, Р9К10, подача на зуб = 0,04 мм/зуб. Критерий отказа – износ по задней поверхности = 0,2 мм. Значения v и L приведены в таблице:
v, м/мин |
15 |
25 |
30 |
40 |
45 |
55 |
65 |
70 |
80 |
L, м |
950 |
870 |
795 |
645 |
580 |
450 |
345 |
300 |
220 |
Вариант 17. Получить степенную зависимость износа резца по задней поверхности от времени резания . Условия и режимы резания: обрабатываемый материал – чугун, резцы мм, МС 3215; глубина резания t = 3,0 мм; подача s = 0,47 мм/об; скорость резания v = 80 м/мин Значения и приведены в таблице:
, мин |
10 |
20 |
30 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
, мм |
0,14 |
0,28 |
0,41 |
0,54 |
0,61 |
0,68 |
0,75 |
1,00 |
1,20 |
Вариант 18. Получить линейную зависимость ресурса работы сверла L (суммарной длины рабочего пути) от скорости резания v. Условия и режимы резания: обрабатываемый материал – сталь 20, сверло Р9К10 диаметром 9,8 мм, подача s = 0,28 мм/об. Значения v и L приведены в таблице:
-
v, м/мин
14
16
18
20
22
24
26
28
30
L, м
580
520
450
360
270
210
150
100
75
Вариант 19. Получить зависимость износа резца по задней поверхности от времени резания . Условия и режимы резания: обрабатываемый материал –сталь 40Х, резцы мм, Т5К10; глубина резания t = 3,0 мм; подача s = 0,6 мм/об; скорость резания v = 140 м/мин Значения и приведены в таблице:
, мин |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
, мм |
0,32 |
0,40 |
0,47 |
0,55 |
0,63 |
0,70 |
0,80 |
0,90 |
1,00 |
Вариант 20. Получить зависимость износа резца по задней поверхности от времени резания . Условия и режимы резания: обрабатываемый материал –сталь 40Х, резцы мм, (Т5К10 + ВО); глубина резания t = 3,0 мм; подача s = 0,6 мм/об; скорость резания v = 140 м/мин Значения и приведены в таблице:
, мин |
10 |
20 |
30 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
, мм |
0,15 |
0,30 |
0,46 |
0,61 |
0,69 |
0,77 |
0,85 |
0,92 |
1,00 |