МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Лабораторные работы заключаются в изготовлении образцов с использованием различных технологических параметров электроэрозионной обработки для операций вырезки и прошивки.

В таблицах 3.1 и 3.2 приведены технологические параметры процесса, которые в рамках данных лабораторных работ считаются наиболее значимыми.

Таблица 3.1.
Входные параметры технологического процесса электроэрозионной вырезки

№ п/п	Входные параметры	Наименование фактора в матрице планирования эксперимента
	Сила тока разряда	X0
	Длительность импульса электрического тока	X1
	Частота импульса электрического тока	X2
	Скорость подачи электрода-проволоки	X3
	Материал электрода-проволоки	X4
	Материал электрода-заготовки	X5

 

Таблица 3.2.

Входные параметры технологического процесса электроэрозионной прошивки

№ п/п	Входные параметры	Наименование фактора в матрице планирования эксперимента
	Сила тока разряда	X0
	Длительность импульса электрического тока	X1
	Частота импульса электрического тока	X2
	Скорость подачи прошивного электрода	X3
	Материал электрода-инструмента	X4
	Материал электрода-заготовки	X5

 

Существует большое количество разнообразных техник планирования эксперимента, их разработкой, а также оптимальным подбором занимается целый раздел науки – планирование эксперимента (англ. - experimental design techniques).

Планирование эксперимента – комплекс мероприятий, направленных на эффективную постановку опытов. Основная цель планирования эксперимента – достижение максимальной точности измерений при минимальной количестве проведенных опытов и сохранении статистической достоверности результатов.

Планирование эксперимента применяется при поиске оптимальных условий, построении интерполяционных формул, выборе значимых факторов, оценке и уточнении констант теоретических моделей и др. [89].

В научных исследованиях дробный факторный эксперимент необходим для минимизации числа опытов, т.к. количество опытов в полном факторном эксперименте значительно превосходит число определяемых коэффициентов линейной модели. Таким образом, полный факторный эксперимент обладает большой избыточностью опытов. В дробном факторном эксперименте стремятся сократить число опытов при сохранении оптимальных свойств матрицы планирования.

Число опытов в полном факторном эксперименте для двух интервалов уровней варьирования равняется , где k – число рассматриваемых факторов. Для двух факторов, пользуясь таким планированием можно определить четыре коэффициента модели, и представить результаты эксперимента в виде неполного квадратного уравнения:

.

При этом в выбранных интервалах варьирования процесс может быть описан линейной моделью. Для этого достаточно определить три коэффициента: , , . Остается одна степень свободы и её можно употребить для минимизации числа опытов. Таким образом, для линейной модели можно использовать следующее правило: чтобы сократить число опытов, нужно новому фактору присвоить вектор – столбец матрицы, принадлежащий взаимодействию, которым можно пренебречь. Тогда значение нового фактора в условиях опытов определяется знаками этого столбца.

Для этого вводится понятие «дробная реплика» - коэффициент, определяющий отношение дробного факторного эксперимента к полному факторному эксперименту (ПФЭ). Обычно пользуются полу репликой (1/2 ПФЭ) и четверть репликой (1/4 ПФЭ), также существуют реплики более высоких порядков. Число опытов в дробном факторном эксперименте равно: , где p – показатель порядка реплики.

В данном учебном пособии рассматривается реплика р=2, при которой в исследовании влияния шести факторов можно поставить 16 опытов.

В таблице 3.3 приведена типовая матрица планирования эксперимента.

Таблица 3.3

Матрица планирования эксперимента

№№ п/п	Наименование факторов
X0	Х1	Х2	Х3	Х4	Х5	X6

Согласно матрице планирования, могут быть использованы различные технологические параметры обработки. Подготовка лабораторных образцов производится согласно эскизам, представленным в разделе «Порядок выполнения лабораторных работ».

На основании полученных лабораторных образцов выполняются следующие работы (для методов электроэрозионной вырезки и прошивки):

1) Измерение ширины реза у полученных образцов: ширина реза определяет степень точности обработки и складывается из двух составляющихся – диаметра инструмента и двойного искрового зазора. На основании полученных лабораторных образцов и диаметра электрода-инструмента необходимо вычислить искровой зазор и определить, какой технологический код использовался для обработки детали.

2) Вычисление скорости съема металла: скорость съема материала – некоторый объем металла, удаляемый с заготовки за единицу времени, его значение определяет производительность обработки. Скорость съема металла рассчитывается по следующей формуле:

,

где – ширина реза электрода-инструмента, – высота заготовки для операции электроэрозионной вырезки, – плотность материала, – скорость подачи электрода-инструмента.

Для электроэрозионной прошивки скорость съема металла рассчитывается следующим образом:

,

где S – площадь поперечного сечения электрода – инструмента.

Лабораторные работы также включают в себя:

- работу с таблицами по выбору оптимальных технологических параметров обработки;

- разработку оптимальной технологической траектории движения электрода-инструмента для операции электроэрозионной вырезки;

- расчёт исполнительных размеров электрода-инструмента и его проектирование для операции электроэрозионной прошивки;

- определение процентного износа электрода-детали и электрода-инструмента.

Все лабораторные образцы изготовлены с использованием представленной матрицы планирования эксперимента (таблица 3.3).

Таблица 3.4
Взаимосвязь входных и выходных технологических параметров электроэрозионной обработки, согласно матрице планирования эксперимента

1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. II Организация работы с документами
2. II. Руководство маневровой работой
3. II. ТЕМЫ ДЛЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
4. III. По способу работы со своими проблемами среди клиентов можно выделить следующие типы
5. IV. Порядок разработки дополнительных противопожарных мероприятий при определении расчетной величины индивидуального пожарного риска
6. IX. ДАННЫЕ ЛАБОРАТОРНЫХ, ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНСУЛЬТАЦИИ СПЕЦИАЛИСТОВ
7. Linux - это операционная система, в основе которой лежит лежит ядро, разработанное Линусом Торвальдсом (Linus Torvalds).
8. VI. ИСПРАВЛЕНИЕ РАБОТЫ НА ОСНОВЕ РЕЦЕНЗИЙ
9. VI. Разработка теории систем и теории компромиссов
10. VI. Разработка теории систем и теории компромиссов
11. VI. Регламент переговоров ДСП станции, машинистов (ТЧМ) и составителя поездов при маневровой работе
12. VII. Сигналы, применяемые при маневровой работе