Научный журнал

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

Экспериментальные исследования проводились на базе учебно-производственной мастерской Камышинского технологического института (г. Камышин).

Для проведения экспериментов из цельного прутка (материал прутка – сталь 45 ГОСТ 1050-88) на токарно-винторезном станке была изготовлена партия толстостенных втулок в количестве 50-ти штук диаметром 30 ± 0,2 мм. Токарную обработку наружной поверхности втулок осуществляли на оправке. Далее измерили наружный диаметр втулок, а полученные результаты занесли в табл. 1. В качестве измерительного прибора был использован микрометр гладкий МК-50 25-50мм (0,01).

Распределение действительных размеров втулок, полученных в результате измерений (табл. 1), называется эмпирическим распределением случайной величины. Эмпирическое распределение можно представить в виде таблиц или графиков, где в соответствие случайной величине ставится частота ее появления. Наиболее распространенным видом представления совокупности данных является гистограмма и полигон частот. Гистограммой относительных частот (рис. 2, а) называют фигуру, состоящую из прямоугольников, основаниями которых служат частичные интервалы длины, а высоты равны плотности распределения. Для построения гистограммы, значения действительных диаметров втулок разбивают на интервалы, при этом необходимо, чтобы размер интервала была бы выше цены деления измерительного прибора [6].

Рис. 1. Обработка втулок ППД

Затем определены среднеарифметическая величина, среднее квадратичное отклонение размеров и, на основе закона нормального распределения случайной величины построена теоретическая кривая распределения. По полученным данным (табл. 3) строились теоретические кривые (рис. 2, а) распределения диаметральных размеров партии втулок после обтачивания. Для облегчения расчетов при построении кривых распределения использовалось программное обеспечение Microsoft Office Excel.

Затем втулки были обработаны одноэлементным обкатником постоянного усилия (рис. 1).

После обкатывания также как и после токарной обработки был произведен обмер втулок (табл. 4). Затем на основе закона нормального распределения случайной величины построены эмпирические кривые распределения и определены среднеарифметическая величина и среднее квадратичное отклонение размеров.

По полученным данным (табл. 5 и 6) строилась теоретические кривые распределения диаметральных размеров партии втулок после обкатывания.

Таблица 4

Результаты измерения втулок после обработки ППД

Таблица 5

Распределение действительных размеров после обработки обкатником

Таблица 6

Данные для построения кривой нормального распределения после обкатывания

а б

Рис. 2. Кривые распределения а) после токарной обработки, б) после обработки ППД

Как видно из кривых распределения среднеарифметическая величина обточенных диаметров составила хср = 33,088 мм. При этом среднеквадратичная величина отклонения размеров составила 0,253 мкм. После обкатывания среднеарифметическая величина обкатанных диаметров составила хср = 33,05 мм, а среднеквадратичная величина отклонения размеров составила 0,168 мкм. Таким образом среднеквадратичная величина отклонения размеров изменилась на 85 мкм. Эта величина и является средней величиной пластической деформации диаметров партии втулок, обработанных ППД. Из этого следует, что обработка втулок, установленных на оправке, обкатыванием одноэлементным обкатником постоянного усилия не повышает квалитета точности.