КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Приложение 2. По результатам полного факторного эксперимента 23 при количестве параллельных опытов n0 = 3 построить математическую модель для методов и условий обработки
2.1. Задание
По результатам полного факторного эксперимента 23 при количестве параллельных опытов n0 = 3 построить математическую модель для методов и условий обработки, приведенных ниже. Исследовать математическую модель на однородность дисперсий, статистическую значимость коэффициентов матмодели (уравнения регрессии), адекватность результатов эксперимента и матмодели при достоверности PD = 0,95.
1. Эмпирическую формулу для расчета скорости резания при сверлении стали 09X18 спиральными сверлами диаметром D =5...15 мм на глубину l =3D; 5D; 7D; 10D с подачами S = 0,05...0,15мм/об, обеспечивающей стойкость Т=20...40мин. Матмодель представить в следующем виде:
.
Результаты экспериментов для четырех вариантов обработки (различных «l») приведены в таблице планирования (таблица 1).
Таблица 1
№ опыта
| Факторы
| Значение V, м/мин
|
х1
(D)
| х2 (Т)
| х3 (S)
|
| 1) l = 3D
| 2) l = 5D
| 3) l = 7D
| 4) l = 10D
|
V1
| V2
| V3
| V1
| V2
| V3
| V1
| V2
| V3
| V1
| V2
| V3
|
| +
| +
| +
| 6,8
| 7,1
| 7,4
| 4,4
| 4,7
| 4,8
| 4,1
| 3,7
| 4,3
| 3,6
| 2,9
| 3,3
|
| –
| +
| +
| 4,1
| 4,8
| 4,6
| 3,4
| 2,7
| 3,1
| 2,6
| 2,9
| 2,2
| 1,8
| 2,2
| 2,5
|
| +
| –
| +
| 8,6
| 9,1
| 7,7
| 5,1
| 5,6
| 6,3
| 4,7
| 5,3
| 4,3
| 3,5
| 4,0
| 4,4
|
| –
| –
| +
| 5,5
| 5,2
| 4,9
| 3,1
| 3,3
| 3,8
| 3,0
| 2,6
| 3,2
| 2,1
| 2,5
| 2,8
|
| +
| +
| –
| 16,8
| 19,3
| 21,2
| 10,9
| 13,9
| 12,6
| 9,4
| 11,0
| 11,9
| 7,7
| 8,7
| 9,7
|
| –
| +
| –
| 11,0
| 12,3
| 11,5
| 7,7
| 7,0
| 8,2
| 6,1
| 6,5
| 7,0
| 5,8
| 5,0
| 5,3
|
| +
| –
| –
| 24,2
| 22,5
| 20,2
| 14,8
| 12,9
| 15,9
| 12,5
| 13,3
| 11,3
| 9,2
| 11,0
| 9,6
|
| –
| –
| –
| 13,0
| 14,1
| 13,6
| 8,9
| 9,4
| 8,5
| 7,1
| 8,0
| 7,6
| 5,9
| 6,3
| 6,6
|
2. Эмпирическую формулу для расчета скорости резания при продольном точении стали 10Х12НВМА резцами с главным углом в плане φ = 30°; 45°; 60°; 90° с глубиной резания t = 1...3 мм; подачей S = 0,1...0,33 мм/об, стойкостью Т = 30...90 мин. Матмодель представить в следующем виде:
.
Результаты экспериментов приведены в матрице планирования (таблица 2).
Таблица 2
№ опыта
| Факторы
| Значение V, м/мин
|
х1
(T)
| х2 (S)
| х3 (t)
| 1) φ = 30°
| 2) φ = 45°
| 3) φ = 60°
| 4) φ = 90°
|
V1
| V2
| V3
| V1
| V2
| V3
| V1
| V2
| V3
| V1
| V2
| V3
|
| +
| +
| +
| 96,0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| –
| +
| +
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| +
| –
| +
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| –
| –
| +
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| +
| +
| –
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 82 .
|
|
|
| –
| +
| –
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| +
| –
| –
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| –
| –
| –
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Эмпирическую формулу для расчета скорости резания при продольном точении никелевого сплава ХН78Т резцами с главным углом в плане φ = 45°; 60°; 75°; 90° с глубиной резания t = 1...3 мм; подачей S = 0,1…0,3 мм/об, стойкостью Т = 30.. .90мин. Матмодель представить в виде формулы (2). Результаты экспериментов приведены в матрице планирования (таблица 3).
Таблица 3
№ опыта
| Факторы
| Значение V, м/мин *
|
х1
(T)
| х2 (S)
| х3 (t)
| 1) φ = 45°
| 2) φ = 60°
| 3) φ = 75°
| 4) φ = 90°
|
V1
| V2
| V3
| V1
| V2
| V3
| V1
| V2
| V3
| V1
| V2
| V3
|
| +
| +
| +
| 9,2
| 8,1
| 10,4
| 8,3
| 7,3
| 9,4
| 7,8
| 6,9
| 8,9
| 7,3
| 6,4
| 8,5
|
| –
| +
| +
| 9,3
| 10,6
| 12,0
| 8,4
| 9,7
| 11,0
| 7,9
| 8,4
| 10,3
| 7,4
| 8,5
| 9,6
|
| +
| –
| +
| 13,1
| 10,2
| 11,6
| 12,1
| 9,1
| 10,6
| 10,2
| 8,2
| 10,7
| 10,3
| 8,3
| 9,3
|
| –
| –
| +
| 11,8
| 15,1
| 13,4
| 10,8
| 13,7
| 12,2
| 10,1
| 11,5
| 12,8
| 9,4
| 11,9
| 10,7
|
| +
| +
| –
| 10,4
| 8,9
| 9,9
| 11,3
| 9,2
| 8,1
| 10,1
| 8,6
| 8,1
| 8,9
| 8,1
| 7,1
|
| –
| +
| –
| 13,4
| 10,7
| 10,6
| 10,8
| 12,2
| 9,5
| 10,2
| 8,9
| 11,4
| 9,5
| 10,7
| 8,4
|
| +
| –
| –
| 12,9
| 11,6
| 13,6
| 12,0
| 10,5
| 11,9
| 11,9
| 11,2
| 9,9
| 11,8
| 10,5
| 9,3
|
| –
| –
| –
| 17,0
| 15,4
| 12,2
| 15,6
| 14,0
| 10,7
| 14,6
| 13,2
| 10,7
| 10,8
| 13,7
| 12,3
|
4. Эмпирическую формулу для расчета шероховатости поверхности Ra при чистовом точении стали 45 (НВ=2000Мпа) резцом с пластинкой Т15К6; φ =45 ...75°, φ1 = 25°, 30°, 35°; r = 0,5...1,5 мм; t = 1мм; подачей S = 0,08...0,18 мм/об; V = 50, 100, 150 м/мин. Для указанных значений φ1 и V матмодель представить в следующем виде:
, (мкм)
Результаты экспериментов при разных значениях φ1 и V приведены в таблицах 4, 5.
Таблица 4
№ опыта
| Факторы
| Значение Ra, мкм при V = 50 м/мин
|
х1
(S)
| х2 (φ)
| х3 (r)
| 1) φ1 = 25°
| 2) φ1 = 30°
| 3) φ1 = 35°
|
Ra1
| Ra2
| Ra3
| Ra1
| Ra2
| Ra3
| Ra1
| Ra2
| Ra3
|
| +
|
| +
| 2,41
| 2,20
| 2,59
| 2,61
| 2,38
| 2,81
| 2,78
| 2,53
| 2,98
|
| –
| +
| +
| 1,34
| 1,52
| 1,67
| 1,45
| 1,66
| 1,82
| 1,55
| 1,76
| 1,93
|
| +
| –
| +
| 2,14
| 1,72
| 1,93
| 2,36
| 1,87
| 2,11
| 2,46
| 1,99
| 2,23
|
| –
| –
| +
| 1,10
| 1,21
| 1,33
| 1,19
| 1,32
| 1,45
| 1,27
| 1,40
| 1,54
|
| +
| +
| –
| 4,52
| 4,07
| 5,12
| 4,91
| 4,42
| 5,54
| 5,16
| 4,65
| 5,86
|
| –
| +
| –
| 3,12
| 2,81
| 2,51
| 3,38
| 3,08
| 2,79
| 3,58
| 3,24
| 2,91
|
| +
| –
| –
| 3,47
| 4,01
| 3,65
| 3,76
| 4,35
| 3,96
| 3,98
| 4,61
| 4,20
|
| –
| –
| –
| 2,53
| 2,31
| 2,10
| 2,75
| 2,52
| 2,31
| 2,91
| 2,68
| 2,42
|
Таблица 5
№ опыта
| Факторы
| Значение Ra, мкм при V = 100 м/мин
|
х1
(S)
| х2 (φ)
| х3 (r)
| 1) φ1 = 25°
| 2) φ1 = 30°
| 3) φ1 = 35°
|
Ra1
| Ra2
| Ra3
| Ra1
| Ra2
| Ra3
| Ra1
| Ra2
| Ra3
|
| +
| +
| +
| 2,30
| 2,11
| 2,47
| 2,49
| 2,27
| 2,68
| 2,65
| 2,41
| 2,83
|
| –
| +
| +
| 1,28
| 1,45
| 1,59
| 1,53
| 1,58
| 1,73
| 1,48
| 1,68
| 1,76
|
| +
| –
| +
| 2,04
| 1,64
| 1,84
| 2,25
| 1,78
| 2,01
| 2,34
| 1,91
| 2,12
|
| –
| –
| +
| 1,05
| 1,15
| 1,27
| 1,15
| 1,26
| 1,38
| 1,21
| 1,33
| 1,42
|
| +
| +
| –
| 4,31
| 3,88
| 4,87
| 4,68
| 4,21
| 5,28
| 4,91
| 4,48
| 5,61
|
| –
| +
| –
| 2,97
| 2,68
| 2,39
| 3,22
| 2,93
| 2,66
| 3,40
| 3,06
| 2,81
|
| +
| –
| –
| 3,31
| 3,84
| 3,48
| 3,58
| 4,14
| 3,77
| 3,79
| 4,39
| 4,01
|
| –
| –
| –
| 2,41
| 2,20
| 2,00
| 2,62
| 2,40
| 2,30
| 2,77
| 2,55
| 2,38
|
Таблица 6
№ опыта
| Факторы
| Значение Ra, мкм при V = 150 м/мин
|
х1
(S)
| х2 (φ)
| х3 (r)
| 1) φ1 = 25°
| 2) φ1 = 30°
| 3) φ1 = 35°
|
Ra1
| Ra2
| Ra3
| Ra1
| Ra2
| Ra3
| Ra1
| Ra2
| Ra3
|
| +
| +
| +
| 2,21
| 2,07
| 2,42
| 2,44
| 2,23
| 2,63
| 2,15
| 2,36
| 2,72
|
| –
| +
| +
| 1,25
| 1,41
| 1,55
| 1,50
| 1,55
| 1,69
| 1,43
| 1,65
| 1,72
|
| +
| –
| +
| 2,00
| 1,61
| 1,81
| 2,20
| 1,74
| 1,97
| 2,29
| 1,88
| 2,08
|
| –
| –
| +
| 1,03
| 1,13
| 1,24
| 1,13
| 1,23
| 1,35
| 1,19
| 1,30
| 1,39
|
| +
| +
| –
| 4,23
| 3,80
| 4,82
| 4,59
| 4,13
| 5,18
| 4,82
| 4,39
| 5,50
|
| –
| +
| –
| 2,91
| 2,63
| 2,34
| 3,16
| 2,87
| 2,61
| 3,34
| 3,01
| 2,76
|
| +
| –
| –
| 3,26
| 3,77
| 3,41
| 3,51
| 4,06
| 3,70
| 3,72
| 4,31
| 3,73
|
| –
| –
| –
| 2,36
| 2,16
| 1,96
| 2,57
| 2,35
| 2,25
| 2,72
| 2,49
| 2,33
|
5. Эмпирическую формулу для расчета шероховатости поверхности Ra при точении стали 45 (HRC 50) алмазным резцом с r = 0,5...2 мм, γ = +4°...–10°, S = 0,05...0,2 мм/об. Для скоростей резания V = 50; 100; 150 м/мин матмодель представить в следующем виде
, где 90 – γ = δ – угол резания.
Результаты экспериментов при разных значениях V приведены в таблице 7.
Таблица 7
№ опыта
| Факторы
| Значение Ra, мкм
|
х1
(S)
| х2 (90–γ)
| х3 (r)
| 1) V = 50 м/мин
| 2) V = 100 м/мин
| 3) V = 150 м/мин
|
Ra1
| Ra2
| Ra3
| Ra1
| Ra2
| Ra3
| Ra1
| Ra2
| Ra3
|
| +
| 4-
| +
| 0,513
| 0,528
| 0,491
| 0,451
| 0,463
| 0,431
| 0,418
| 0,428
| 0,401
|
| -
| +
| +
| 0,214
| 0,225
| 0,235
| 0,188
| 0,197
| 0,206
| 0,174
| 0,182
| 0,191
|
| +
| -
| +
| 0,321
| 0,352
| 0,336
| 0,282
| 0,309
| 0,295
| 0,261
| 0,286
| 0,273
|
| -
| -
| +
| 0,141
| 0,148
| 0,155
| 0,124
| 0,130
| 0,136
| 0,115
| 0,121
| 0,126
|
| +
| +
| -
| 0,767
| 0,798
| 0,736
| 0,672
| 0,700
| 0,648
| 0,622
| 0,648
| 0,600
|
| -
| +
| -
| 0,322
| 0,336
| 0,351
| 0,282
| 0,295
| 0,308
| 0,261
| 0,273
| 0,285
|
| +
| -
| -
| 0,483
| 0,528
| 0,503
| 0,424
| 0,463
| 0,441
| 0,393
| 0,429
| 0,408
|
| -
| -
| -
| 0,233
| 0,221
| 0,210
| 0,204
| 0,194
| 0,184
| 0,189
| 0,180
| 0,171
|
Приложение 2 (продолж.)
2.2. Критерий грубых ошибок Груббса βmax
Таблица 8
N
изм.
| βmax при PD
| N
изм.
| βmax при PD
| 0,9
| 0,95
| 0,99
| 0,9
| 0,95
| 0,99
|
| 1,41
| 1,41
| 1,41
|
| 2,33
| 2,49
| 2,81
|
| 1,64
| 1,69
| 1,72
|
| 2,35
| 2,52
| 2,84
|
| 1,79
| 1,87
| 1,96
|
| 2,38
| 2,55
| 2,87
|
| 1,89
| 2,00
| 2,13
|
| 2,40
| 2,58
| 2,90
|
| 1,97
| 2,09
| 2,26
|
| 2,43
| 2,60
| 2,93
|
| 2,04
| 2,17
| 2;37
|
| 2,45
| 2,62
| 2,96
|
| 2,10
| 2,24
| 2,46
|
| 2,54
| 2,72
| 3,07
|
| 2,15
| 2,29
| 2,54
|
| 2,61
| 2,79
| 3,16
|
| 2,19
| 2,34
| 2,61
|
| 2,67
| 2,85
| 3,22
|
| 2,23
| 2,39
| 2,66
|
| 2,72
| 2,90
| 3,28
|
| 2,26
| 2,43
| 2,71
|
| 2,76
| 2,95
| 3,33
|
| 2,30
| 2,46
| 2,76
|
| 2,80
| 2,99
| 3,37
|
Приложение 2 (продолж.)
2.3. Значения коэффициента Стьюдента
Таблица 9
№ измер.
| при PD
| 0,9
| 0,95
| 0,99
| 0,995
| 0,999
|
| 6,31
| 12,71
| 63,66
| 127,30
| 636,62
|
| 2,92
| 4,30
| 9,92
| 14,09
| 31,60
|
| 2,35
| 3,18
| 5,84
| 7,46
| 12,94
|
| 2,13
| 2,78
| 4,60
| 5,60
| 8,61
|
| 2,02
| 2,57
| 4,03
| 4,77
| 6,86
|
| 1,94
| 2,45
| 3,71
| 4,32
| 5,96
|
| 1,90
| 2,36
| 3,50
| 4,03
| 5,40
|
| 1,86
| 2,31
| 3,36
| 3,83
| 5,04
|
| 1,83
| 2,26
| 3,25
| 3,69
| 4,78
|
| 1,80.
| 2,20
| 3,11
| 3,51
| 4,49
|
| 1,77
| 2,16
| 3,01
| 3,37
| 4,22
|
| 1,75
| 2,13
| 2,95
| 3,29
| 4,07
|
| 1,74
| 2,11
| 2,90
| 3,23
| 3,96
|
| 1,73
| 2,09
| 2,86
| 3,18
| 3,88
|
| 1,70
| 2,04
| 2,76
| 3,15
| 3,65
|
| 1,68
| 2,02
| 2,70
| 3,12
| 3,55
|
| 1,68
| 2,01
| 2,68
| 3,09
| 3,50
|
| 1,67
| 2,00
| 2,66
| 3,06
| 3,46
| ∞
| 1,64
| 1,96
| 2,58
| 2,81
| 3,29
|
Приложение 2 (продолж.)
2.4. Значения Fm – критерия Фишера при 5% уровне значимости
(PD = 0,95; α =l–PD = 0,05)
Таблица 10
f1
(fy)
| Число f2 (fад)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 164,4
| 199,5
| 215,7
| 224,6
| 230,2
| 234,0
| 244,9
| 249,0
|
| 18,5
| 19,2
| 19,2
| 19,3
| 19,3
| 19,3
| 19,4
| 19,4
|
| 10,1
| 9,6
| 9,3
| 9,1
| 9,0
| 8,9
| 8,7
| 8,6
|
| 7,7
| 6,9
| 6,6
| 6,4
| 6,3
| 6,2
| 5,9
| 5,8
|
| 6,6
| 5,8
| 5,4
| 5,2
| 5,1
| 5,0
| 4,7
| 4,5
|
| 6,0
| 5Д
| 4,8
| 4,5
| 4,4
| 4,3
| 4,0
| 3,8
|
| 5,5
| 4,7
| 4,4
| 4,1
| 4,0
| 3,9
| 3,6
| 3,4
|
| 5,3
| 4,5
| 4,1
| 3,8
| 3,7
| 3,6
| 3,3
| 3,1
|
| 5,1
| 4,3
| 3,9
| 3,6
| 3,5
| 3,4
| 3,1
| 2,9
|
| 5,0
| 4,1
| 3,7
| 3,5
| 3,3
| 3,2
| 2,9
| 2,7
|
| 4,84
| 3,98
| 3,59
| 3,36
| 3,2
| 3,09
| 2,8
| 2,6
|
| 4,75
| 3,89
| 3,49
| 3,26
| 3,11
| 3,0
|
|
| 4,67
| 3,81
| 3,41
| 3,18
| 3,03
| 2,92
|
| 4,60
| 3,74
| 3,34
| 3,11
| 2,96
| 2,85
|
| 4,54
| 3,68
| 3,29
| 3,06
| 2,9
| 2,79
|
| 4,49
| 3,63
| 3,24
| 3,01
| 2,85
| 2,74
|
| 4,45
| 3,59
| 3,20
| 2,96
| 2,81
| 2,70
|
| 4,41
| 3,55
| 3,16
| 2,93
| 2,77
| 2,66
|
| 4,38
| 3,52
| 3,13
| 2,90
| 2,74
| 2,63
|
| 4,35
| 3,49
| 3,10
| 2,87
| 2,71
| 2,60
|
f1 – число степеней свободы для меньшей дисперсии
f2 – число степеней свободы для большей дисперсии
Приложение 2 (продолж.)
2.5. Критерий Кохрена
Верхние 5% критические значения для статистики, построенной по N-независимым оценкам дисперсии, каждая из которых обладает степенями свободы
Таблица 11
f1\f2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 0,999
| 0,975
| 0,939
| 0,906
| 0,858
| 0,853
| 0,833
| 0,816
| 0,801
| 0,788
| 0,734
| 0,660
| 0,581
|
| 0,967
| 0,871
| 0,798
| 0,746
| 0,707
| 0,677
| 0,653
| 0,633
| 0,617
| 0,603
| 0,547
| 0,475
| 0,403
|
| 0,907
| 0,768
| 0,684
| 0,629
| 0,590
| 0,560
| 0,537
| 0,518
| 0,502
| 0,488
| 0,437
| 0,372
| 0,309
|
| 0,841
| 0,684
| 0,598
| 0,544
| 0,506
| 0,478
| 0,456
| 0,439
| 0,424
| 0,412
| 0,365
| 0,307
| 0,251
|
| 0,781
| 0,616
| 0,532
| 0,480
| 0,445
| 0,418
| 0,398
| 0,382
| 0,368
| 0,357
| 0,314
| 0,261
| 0,212
|
| 0,727
| 0,561
| 0,480
| 0,431
| 0,391
| 0,373
| 0,356
| 0,338
| 0,325
| 0,315
| 0,276
| 0,228
| 0,183
|
| 0,680
| 0,516
| 0,438
| 0,391
| 0,340
| 0,336
| 0,319
| 0,304
| 0,293
| 0,283
| 0,246
| 0,202
| 0,162
|
| 0,639
| 0,478
| 0,403
| 0,358
| 0,329
| 0,307
| 0,290
| 0,277
| 0,266
| 0,257
| 0,223
| 0,182
| 0,145
|
| 0,602
| 0,445
| 0,373
| 0,331
| 0,303
| 0,282
| 0,267
| 0,254
| 0,244
| 0,235
| 0,203
| 0,166
| 0,131
|
| 0,541
| 0,392
| 0,326
| 0,288
| 0,262
| 0,244
| 0,230
| 0,219
| 0,210
| 0,202
| 0,174
| 0,140
| 0,110
|
| 0,471
| 0,335
| 0,276
| 0,242
| 0,220
| 0,203
| 0,191
| 0,182
| 0,174
| 0,167
| 0,143
| 0,115
| 0,089
|
| 0,389
| 0,271
| 0,221
| 0,192
| 0,176
| 0,160
| 0,150
| 0,142
| 0,136
| 0,130
| 0,111
| 0,088
| 0,068
|
| 0,343
| 0,235
| 0,191
| 0,166
| 0,149
| 0,137
| 0,129
| 0,122
| 0,116
| 0,111
| 0,094
| 0,074
| 0,057
|
| 0,293
| 0,198
| 0,159
| 0,138
| 0,124
| 0,114
| 0,1.06
| 0,100
| 0,096
| 0,092
| 0,077
| 0,060
| 0,046
|
| 0,237
| 0,158
| 0,126
| 0,108
| 0,097
| 0,089
| 0,083
| 0,078
| 0,075
| 0,071
| 0,060
| 0,046
| 0,035
|
| 0,174
| 0,113
| 0,090
| 0,077
| 0,068
| 0,062
| 0,058
| 0,055
| 0,052
| 0,050
| 0,041
| 0,032
| 0,023
|
| 0,100
| 0,063
| 0,050
| 0,042
| 0,037
| 0,034
| 0,031
| 0,029
| 0,028
| 0,027
| 0,022
| 0,017
| 0,012
|
|