3. Obliczenia wartości średnich.
Wartości średnie zostały policzone za pomocą arkusza kalkulacyjnego Excel, ze wzoru:
$$\mathbf{\mu =}\overset{\overline{}}{\mathbf{x}}\mathbf{\mp}\mathbf{t}_{\mathbf{\alpha,\ \ n - 1}}\mathbf{\times S(x)}$$
Liczba podwój-nych przejść |
Średnia arytmetyczna[x] | Odchylenie standardowe[S(x)] | Przedział ufności | Średnia [µ] |
---|---|---|---|---|
Ra | Rz | Ra | Rz | |
1 | 0,17 | 0,97 | 0,025166 | 0,145717 |
2 | 0,3 | 1,8 | 0,134288 | 0,740968 |
3 | 0,26 | 1,67 | 0,056862 | 0,54151 |
4 | 0,33 | 1,78 | 0,205994 | 1,020931 |
6 | 0,21 | 1,19 | 0,075719 | 0,517816 |
8 | 0,2 | 1,27 | 0,089629 | 0,635164 |
10 | 0,15 | 0,86 | 0,03 | 0,616144 |
12 | 0,086 | 0,44 | 0,005774 | 0,02 |
4. Wykres do przeprowadzenia analizy wpływu przejść wyiskrzających na chropowatość powierzchni obrobionej.
Analiza wyników oraz wykresów:
Z wykresów można odczytać, że wraz ze zwiększającą się ilością powtórzeń chropowatość najpierw rośnie, a następnie maleje. Może to wynikać z tego, że próbka miała bardzo małą chropowatość przed przystąpieniem do badań. Wzrost w pierwszej fazie wynikał z tego, że uprzednio szlifowana próbka straciła swoją gładkość. Dopiero po kilku przejściach można zauważyć ponowny spadek chropowatości. Prawdopodobnie gdybyśmy badali materiał uprzednio nie obrabiany to charakterystyka była by w całym zakresie malejąca. Z wykresu wynika, że kolejne przejścia zwiększają gładkość obrabianego materiału.
5. Wykres do przeprowadzenia analizy wpływu rodzaju i stanu materiału obrabianego (miękki, zahartowany) na chropowatość powierzchni po szlifowaniu.
Numer powtórzenia | Chropowatość powierzchni Ra [µm] |
---|---|
Stal 12 HRC | |
Vf = 3,31 [m/min] | |
1 | 0,35 |
2 | 0,32 |
3 | 0,36 |
4 | 0,39 |
5 | 0,48 |
Średnia arytmetyczna[x] | 0,38 |
Odchylenie standardowe[S(x)] | 0,061237 |
Przedział ufności | 0,263485 |
Średnia [µ] | 0,643485 |
Numer powtórzenia | Chropowatość powierzchni Rz [µm] |
---|---|
Stal 12 HRC | |
Vf = 3,31 [m/min] | |
1 | 1,84 |
2 | 2,02 |
3 | 2,01 |
4 | 2,24 |
5 | 2,77 |
Średnia arytmetyczna[x] | 2,176 |
Odchylenie standardowe[S(x)] | 0,361151 |
Przedział ufności | 1,553924 |
Średnia [µ] | 3,729924 |
Analiza wyników na podstawie wykresu:
Analizując wykresy możemy dojść do wniosków, że twardość materiału obrabianego ma wpływ na chropowatość powierzchni. W miarę zwiększanie się twardości maleje chropowatość. Jest to szczególnie bardzo dobrze widoczne w przypadku wartości średniej chropowatości. W całym przebiegu mamy tendencje spadkową wraz ze wzrostem twardości. W przypadku współczynnika Rz zmiany te są bardziej dynamiczne, choć nie monotoniczne w całym swoim przebiegu.
6. Wykresy do przeprowadzenia analizy wpływu posuwu na chropowatość powierzchni (wyrażoną przez parametry Ra i Rz) po szlifowaniu.
a) Dla stali o twardości 12 HRC:
b) Dla stali o twardości 43 HRC
c) Dla stali o twardości 61 HRC
Analiza wyników oraz wykresów:
Wykresy wpływu posuwu na chropowatość powierzchni są liniowe. Łatwo z nich odczytać, że wraz ze zwiększaniem się prędkości posuwu wzrasta chropowatość – zarówno Ra jak i Rz. Własność ta jest niezależna od twardości materiału obrabianego.
6. Wnioski końcowe.
Z przeprowadzonych doświadczeń można wywnioskować iż wzrost ilości powtórzeń pozytywnie wpływa na zmniejszenie chropowatości. Jakość powierzchni zależy od materiału obrabianego. Wraz ze wzrostem twardości maleje chropowatość. Kolejnym czynnikiem wpływającym na zmianę chropowatości jest prędkość posuwu. Jest ona wprost proporcjonalna do otrzymanej chropowatości. Wyniki przeprowadzonych pomiarów podczas laboratoriów charakteryzują się sporym przedziałem ufności. Częściowo wynika to z niejednorodności materiału badanego – wyniki silnie zależały od miejsca pomiarów. Jednak można uznać, że w większości przypadków nie było problemów z poprawnym odczytaniem zależności.
Z doświadczeń wynika, że na chropowatość ma wpływ wiele czynników. Wynika z tego, że chcąc uzyskać odpowiednio niską chropowatość będziemy musieli liczyć się ze zwiększaniem czasu przeznaczonego na obróbkę danego detalu.