АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1. ОПИСАНИЕ ПРОБЛЕМНОЙ СИТУАЦИИ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 6
1.1. Изучаемая операция и ее место в технологическом процессе 6
1.1.1. Изучаемая операция в технологическом процессе изготовления
шарового крана 6
1.1.2. Схема токарной обработки 7
1.2. Постановка задачи 8
1.3. Выводы по первой главе 9
2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЗАДАЧИ 10
2.1. Определение факторов и подготовка к проведению эксперимента 10
2.1.1. Исходные данные для построения черного ящика 10
2.1.2. Проведение отсеивающего эксперимента 13
2.1.3. Черный ящик для операции Т505 14
2.1.4. Расчет количества опытов 15
2.2. Построение регрессионного уравнения второй степени 15
2.2.1. Составление регрессионного уравнения 16
2.2.2. Переход от кодированных к натуральным значениям 19
2.3. Построение и анализ трехмерной поверхности 19
2.3.1. Построение трехмерной поверхности и определение изолиний 19
2.3.2. Анализ изолиний 21
2.4. Расчет экономической эффективности решения 24
2.5. Выводы по второй главе 25
3. ПРОВЕРКА АДЕКВАТЕНОСТИ МОДЕЛИ. АНАЛИЗ МОДЕЛИ 27
3.1. Алгоритм проверки адекватности модели и его применение в
данной работе 27
3.2. Анализ квадратичной модели 29
3.3. Выводы по третьей главе 30
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 31
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 32
ПРИЛОЖЕНИЕ А 34
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 38
В данной работе рассматривается возможность оптимизации стойкости расточного токарного резца на операции изготовления канавки горловины шарового крана.
Для решения данной задачи применены подходы математического планирования эксперимента. С целью оптимизации режимов сформирован черный ящик и выявлено два существенных фактора, влияющих на стойкость инструмента: обороты шпинделя (Х1) и подача резца (Х2).
Далее был проведен эксперимент, по результатам которого удалось сформировать уравнение регрессии второй степени для данной задачи, а затем, с использованием программного продукта Mathcad, построить трехмерную поверхность и определить изолинии.
В ходе работы была осуществлена проверка адекватности полученной модели, модель признана адекватной.
Результаты анализа изолиний позволили определить локальный максимум по стойкости режущего инструмента, что в дальнейшем позволило определить значения выбранных факторов, при которых достигается значение максимума по искомому отклику (стойкость режущего инструмента).
В результате проведенного анализа была построена математическая модель токарной обработки по результатам эксперимента, проведенного специалистами компании «LD».
В результате был определен оптимум по стойкости инструмента ~720 деталей, что существенно выше текущих показателей (в среднем - 550 деталей), что позволило получить экономический эффект около 100 000 рублей в год только на одной операции.
Полученная математическая модель позволила определить оптимальные значения режимов работы оборудования, обеспечивающих высокую стойкость инструмента. В итоге получены натуральные величины факторов, при которых достигается обозначенная выше стойкость режущего инструмента, при текущих значениях констант, а именно обороты шпинделя Х1 = 3112+20 об / мин; подача: Х2 = 0,073+0,002 мм.
Решение одобрено руководством предприятия и находится на стадии внедрения.
