Các phương pháp xác định độ chính xác gia công giáo trình dùng cho học viên các hệ đào tạo trần văn địch

GS.TS TRẦN V Ă N Đ ỊC H THƯ VIẸN ĐẠI HỌC NHA TRANG M 621.801 T r 121 Đ IƯƠN6 PHÁP XÁC ĐỊNH HÍNH XÁ C GIA CƠNG GS.TS TRẦN VÄN DICH CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CƠNG (Giáo trình dùng cho học viên hệ đào tạo) OC7 NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2008 LỜI NỐI ĐẨU Nâng cao chất lương giá thành sần phẩm tà nhiệm vụ quan nghành chế tao máy Để nâng cao chất lượng sản phẩm cần phải phản tích thơng số độ xác nghiên cứu quan hệ phụ thuộc chúng yếu tổ công nghệ Giải nhiệm vụ thực phương pháp thực nghiệm Kết thực nghiệm cho phép xây dựng mơ hình tốn học biểu thi quan hệ yếu tố ngẫu nhiên với muc đích tối ưu hóa ngun cơng quy trình cơng nghệ Độ xác gia công đăc tinh chủ yếu chi tiết máy Trong thực tế chế tạo chi tiết có xác tuyệt đối gia công xuất sai số Nâng cao độ chinh xác gia công cho phép tăng độ bền tuổi thọ chi tiết máy Chinh vi vậy, nhà khoa hoc tư trước đến thực cơng trình nghiên cứu độ xác gìa cơng Ở Việt Nam, độ chinh xác gia công nghiên cứu tử lâu, đăc biệt năm gần số học viên cao học nghiên cứu sinh ngày đông, đề tài nghiên cứu độ xác gia công ngày nhiều Tuy nhiên, Việt Nam chưa có sách viết xác gia cơng Trước tình hình thực tế vậy, biên soạn sách “Các phương pháp xác định độ xác gia cơng” làm giáo trình cho hoc viên cao học, làm tài liệu cho nghiên cứu sinh thực đề tài nghiên cứu Ngồi ra, sách cịn dùng cho kỹ sư khí, cán nghiên cứu ỏ viện giảng viên ỏ trường đại học kỹ thuật công tác sắn suất, nghiên cứu đào tạo Do biên soạn lần đầu, chắn sách cịn thiếu sót, chúng tơi hoan nghênh bạn đọc góp ỷ kiến để lần tái sau sách hoàn chỉnh Chúng xin chân thành cảm ơn Các ỷ kiến đóng góp xin gửi Bộ mơn Cơng nghệ chế tạo máy, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa Hà Nôi Ban biên tập Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 70 Trần Hưng Đạo, Hà Nội Tác giả Bài mỏ đầu VAI TRÒ CỦA THỰC NGHIỆM Phương pháp thực nghiệm đóng vai trị quan trọng nghiên cứu Chỉ có thực nghiệm cho ta kết xác để khẳng định chân lý khoa học Thực nghiệm coi hệ thống có tác động nhằm thu nhận thơng tin xác đối tượng nghiên cứu Phương pháp thực nghiệm bao gồm loạt thí nghiệm lặp lại nhiều lần điều kiện định để có khả ghi nhận kết Điều kiện thí nghiệm xác định yếu tố (hoặc biển sổ không phụ thuộc) X,, x XK, mà người ta glả định chúng ảnh hưởng tới đốl tượng nghiên cứu Với kết thí nghiệm, người ta nhận hàm số phụ thuộc y, mà người ta giả định phụ thuộc vào yếu tố X XK X,, Kết thực nghiệm cho phép ta xây dựng hàm số y=f(x) Trong công nghệ chế tạo máy, tất yếu tổ chia nhóm : Những yếu tố biểu thị chất lượng phơi chi tiết, ví dụ: độ cứng vật liệu, cấu trúc vật liệu, lượng dư, độ xác kích thước, V V Những yếu tố điều chỉnh, ví dụ: chế độ cắt, độ xác máy, dụng cụ đồ gá Những yếu tố khơng thể kiểm tra thí nghiệm, ví dụ: thay đổi thành phần hóa học phôi bán thành phẩm hay điện áp tăng, giám, nhiệt độ môi trường không ổn định thay đổi tính chất thiết bị theo thời gian (độ mòn máy, dụng cụ, vật liệu Dựa theo số lượng yếu tố biến đổi (yếu tố không phụ thuộc), thực nghiệm chia ra: - Thực nghiêm yếu tố - Thực nghiệm nhiều yếu tố Thực nghiệm yếu tố thực nghiệm mà thí nghiệm có yếu tố biến đổi khơng phụ thuộc Thực nghiệm nhiều yếu tố thực nghiệm mà thí nghiệm có nhiều yếu tố biến đổi không phụ thuộc Nghiên cứu thực nghiệm chia hai loại: - Nghiên cứu định tính - Nghiên cứu định lượng Nghiên cứu định tính nhằm xác định có phụ thuộc hay khơng yếu tố Còn nghiên cứu định lượng nhằm xác định cụ thể mức độ phụ thuộc yếu tố Nghiên cứu thực nghiệm bao gồm giai đoạn sau đây: - Đặt mục đích thực nghiệm - Đưa giả thuyết đối tượng nghiên cứu (đối tượng A phụ thuộc vào yếu tố X , y , V V ) - Tổ chức phương pháp thực nghiệm - Tiến hành thí nghiệm - Xử lý số liệu thực nghiệm phân tích kết - Kiểm tra giả thuyết nêu xem có phù hợp hay khơng - Đưa giả thuyết giả thuyết đưa trước khơng phù hợp Ví dụ, giả thuyết phụ thuộc tuyến tính khơng phù hợp, phải nêu giả thuyết phi tuyến thực thí nghiệm - Tiến hành thí nghiêm mớí Chướng ĐẠI LƯỢNG NGẪU NHIÊN 1.1 KHÁI NIỆM Như biết kiện ngẫu nhiên sư kiên môi trường định xảy khơng xảy Như vậy, đại lượng ngẫu nhiên định nghĩa tương tự sau: đại lượng X gọi ngẫu nhiên, có giá trị a b thử nghiệm Các đại lượng ngẫu nhiên chia ra: - Đại lượng ngẫu nhiên gián đoạn - Đại lượng ngẫu nhiên liên tục Ngẫu nhiên gián đoạn đại lượng mà trình thử nghiêm chúng có giá trị nguyên dương khơng có giá trị trung gian Ví dụ, số lượng chi tiết phế phẩm số nguyên dương 1, 2, 3, 4, V V, mà số lẻ 1,5; 1,7; V V Như vậy, số lượng chi tiết phế phẩm đại lượng ngẫu nhiên gián đoạn Ngẫu nhiên liên tục đại lượng mà trình thử nghiêm chúng có giá trị phạm vi giới hạn định Ví dụ, kích thước chi tiết gia cơng máy đại lượng ngẫu nhiên liên tục chúng có giá trị phạm vi gới hạn định Khả xuất đại lượng ngẫu nhiên đánh giá xác suất Toàn giá trị ngẫu nhiên nằm thứ tự tăng dần với số xác suất gọi phân bố đại lượng ngẫu nhiên Phân bố ngẫu nhiên chia ra: - Phân bố lý thuyết - Phân bố thực nghiệm Trong phân bố lý thuyết việc đánh giá khả xuất đại lượng ngẫu nhiên thực xác suất, phân bố thực nghiệm - tần số tần suất xuất thử nghiệm Như vậy, phân bố thực nghiệm đại lượng ngẫu nhiên toàn giá trị xuất nằm thứ tự tăng dần vối số tần số tần suất Bảng 1.1 phân bố lý thuyết, bảng 1.2 phân bố thực nghiệm đại lượng ngẫu nhiên gián đoạn Bảng 1.1 Phân bố lỷ thuyết đại lượng ngẫu nhiên gián đoạn Biến sô X Xác suât P(x) x, x3 x2 P(x.) P(x2) P(x,) x4 Xn P(x4) P(xn) ¿ P (x )= 1 Bảng 1.2 Phân bố thực nghiệm đại lượng ngâu nhiên Biến s ỏ X Tần s u ấ t m 32 — 32 10 10 32 — 32 — 32 32 — I X =1 Hình 1.1 đổ thị phân bố đại lượng ngẫu nhiên gián đoạn theo số liệu bảng 1.2 Hình 1.1 Đồ thị phân bố đại lương ngẫu nhiên gián đoạn Nếu đạl lượng ngẫu nhiên liên tục viêc thể hiên phân bố khó dang bảng đồ thị, giá trị nằm phạm vi hẹp Vì thực tế nghiên cứu đại lượng liên tục, glá trị qui luật tách khoảng chia cho giá trị khoảng chia lớn thang chia độ dụng cụ đo (để cho giá trị cần đo nằm khoảng chia đó) Sau cần tính số lượng giá trị nằm khoảng chia Số lượng giá trị gọi tần số Vì vậy, bảng phân bố thực nghiệm đại lượng ngẫu nhiên liên tục có dạng bảng 1.3 Bảng 1.3 Phân bố thực nghiệm đại lượng ngẫu nhiên liên tục Khoảng chia, X Tần số, f Tần suâ't, m 20 - 20,05 0,02 20,05-20,10 10 0,10 20,10-20,15 24 0,24 20,15-20,20 30 0,30 20,20 - 20,25 22 0,22 20,25-20,30 10 0,10 20,30-20,35 0,02 10 Hình 1.2 đổ thi phân bố thực nghiệm đại lượng ngẫu nhiên xây dựng theo số liệu bảng 1.3 Hình 1.2 Đổ thị phân bố đại lượng ngẫu nhiên liên tục Đường gấp khúc hình 1.2 gọi đường cong phân bố thực nghiệm Khi nghiên cứu lý thuyết đại lượng ngẫu nhiên liên tục khó tách chúng thành khoảng chia, người ta đưa khái niệm “hàm phân b ố “ Giả sử X - đại lượng ngẫu nhiên, X - số thực đó: X