Технология машиностроения - часть 2

1 

Ознакомиться с методическими указаниями, техникой безопасности, оборудованием, приборами, 

инструментами и содержанием отчета.  

2 

Установить с помощью учебного мастера эталонный валик в патрон станка, закрепить в специ-

альной оправке индикатор и установить собранную оправку в резцедержатель станка. 

3 

Подвести ножку индикатора к эталонному валику до ее касания с определенным запасом изме-

рений (натягом), соответствующим примерно половине диапазона измерений по полной шкале индика-
тора. 

4 

Установить  в  данном положении  шкалы  лимба станка и  индикатора  на  нулевые  (по  возможно-

сти) или другие (по выбору) отметки. Проверить путем отведения с помощью адаптера ножки индика-
тора надежность установки шкалы индикатора на выбранное деление. 

5 

Поворотом маховичка 6 против часовой стрелки на 0,5 … 1,0 оборота отвести ножку индикатора 

от эталонного валика.  

2   Проведение эксперимента 

1 

Плавно  поворачивая  маховичок  винта  поперечной  подачи  по  часовой  стрелке,  установить  его 

предварительно до совпадения риски выбранного деления лимба с неподвижной отметкой. Окончатель-
ную  доводку  совпадения  рисок произвести  легким  постукиванием  руки  по рукоятке  маховичка.  Запи-
сать показания индикатора, 

2 

Поворотом маховичка на 0,5 … 1,0 оборота в обратном направлении (с целью полного выбора за-

зора в винтовой паре) отвести перемещающийся узел с индикатором назад. 

3 

Многократно (80 … 120 раз) повторить операции подвода-отвода индикатора к эталонному вали-

ку по выбранному значению лимба (п. 1, 2). Показания индикатора записать в табл. 1.1. 

1.1   Результаты показаний индикатора 

Номер 

опыта 

Показания индикато-

ра, мкм 

Номер 

опыта 

Показания индикато-

ра, мкм 

П р и м е ч а н и е: 
1   При проведении опытов по п. 1, 2 не допускать сбива установленных отметок шкал лимба станка 

и индикатора. В случае сбива хотя бы одной из шкал следует произвести новую настройку и все опыты 
повторить сначала. 

2   Не допускается исправление допущенного перебега при совмещении рисок шкалы лимба станка 

путем поворота маховичка в обратном направлении. Опыт нужно повторить с полным отводом (на 0,5 
… 1,0 оборота) индикатора от эталонного валика.

Обработка экспериментальных данных 

1   Произвести разбивку приведенного в табл. 1.1 полигона рассеяния показаний индикатора на k 

равных интервалов по признаку возрастания размеров (удобно брать k  = 7, 9, 11). Определить среднее 
значение размера интервала L

i

, частоту m

i 

и частость m

i

 / n показаний, попадающих в каждый размер ин-

тервала. Если показания приходятся на границу интервалов, то необходимо к каждому из смежных ин-
тервалов  отнести  по 0,5 числа  показаний.  Результаты  разбивки  показаний  по  интервалам  представить  в 
табл. 1.2. 

1.2   Распределение частоты и частостей опытных данных 

Границы интер-

вала показаний 

Среднее значение  

интервала L

i

 

мкм 

Часто-

та, m

i

 

Час-

тость, 

m

i  

/ n 

 

2   Определить по формулам (1.2) и (1.3) среднее арифметическое L

ср 

и среднее квадратичное 

σ от-

клонения совокупности показаний индикатора, связанные с погрешностью установки размера по лимбу 
станка. Результаты расчета свести в табл. 1.3.  

3   Построить  гистограммное  распределение  полученных  измерений.  Для  этого  по  оси  абсцисс  в 

выбранном масштабе отложить интервалы показаний в соответствии с табл. 1.1, а по оси ординат – со-
ответствующие им частоты m

i 

или частости. В результате построения получается столбчатая диаграмма 

1 (рис. 1.4), получившая название гистограммы или полигона распределения. 

 

1.3   Данные для расчета среднеарифметического L

ср

  

и среднеквадратичного 

σ отклонений 

 

Номер 

группы 

(интерва-

ла) 

L

i

, 

мкм 

m

i

 

L

i

m

i

, 

мкм 

L

i

 – L

ср

, 

мкм 

(L

i  

– L

ср

)

2

m

i

, 

мкм 

σ, 

мкм 

1 
2 

. 
. 
. 

k 

 

 

 

 

 

 

∑

k

1

 

– 

n 

 

 

 

 

∑

k

n

1

1

 

– 1 L

ср

 – 

σ

2

 

 

4   На  полученном  полигоне 

построить  эмпирическую  кривую 
распределения,  для  чего  последо-
вательно  соединить  между  собой 
ломаной линией точки, соответст-
вующие  середине  каждого  интер-
вала  гистограммного  распределе-
ния  так,  как  показано  на  рис. 1.4 
(кривая 2). 

5   Построить  теоретическую 

кривую  нормального  распределе-
ния  и  построить  гипотезу  о  соот-
ветствии  полученного  распреде-
ления  закону  нормального  рас-
пределения. 

Графическое  построение  кри-

вой  нормального  распределения 
значительно облегчается, если в ее 
уравнении (1.1) принять  значение 

σ  равным  единице,  а  по  оси  абс-
цисс при построении откладывать 

в  обе  стороны  от  центра  симметрии  отрезки  х  на  расстоянии,  кратном  величине 

σ,  т.е.  

х = ± z

σ, где z – величина, показывающая кратность σ отрезка x. 

Тогда уравнение (1.1) примет вид  

2

2

2

1

z

e

y

−

π

=

.                                          (1.4) 

 

 

Рис. 1.4   Примеры гистограммного распределения (1), эм-

1 

2 

3 

∆х 

 

Так как x = L

i

 – L

ср

, то истинное значение абсцисс откладываемых точек будет L

i

 = L

ср 

+ x = L

ср 

= ± 

z6. 

Практически  для  построения  ветви  кривой  нормального  распределения  достаточно 5 … 7 точек 

(другая ветвь представляет зеркальное отображение первой). Можно принять, например, такие значения 
х: х = 0; 0,5

σ; σ; 1,5σ; 2,0σ; 2,5σ; 3σ. 

Тогда ординаты этих точек, вычисленные по уравнению (1.4) будут иметь значения, приведенные в 

табл. 1.4. 

 

1.4   Значения условных ординат кривой нормального распределения при 

σ = 1 

 

±z  0  0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 
±x 0 0,5

σ 

σ 

1,5

σ 

2

σ 2,5σ 

3

σ 

y

табл

 0,3989 0,3125 0,2420 0,1295 0,0540 0,0175 0,0044

 
Для  приведения  ординат  кривой  нормального  распределения  к  тому  же  масштабу,  в  котором  вы-

черчена эмпирическая кривая, необходимо табличные значения ординат y

табл

 умножить на масштабный 

коэффициент M, т.е. у

i 

= y

табл

 M, где у

i

 – ордината (частота m

i

) теоретической кривой нормального рас-

пределения в том же масштабе, что и эмпирической кривой распределения. 

 

σ

∆

=

x

n

M

, 

где n – число опытов (измерений); 

∆х – величина интервала по оси абсцисс, принятая при построении 

эмпирической кривой распределения (выражена в тех же единицах, что и 

σ). 

Первое значение абсциссы, определяющее вершину кривой нормального распределения, необходи-

мо принять равным нулю (x = 0). Последнее значение абсциссы не должно выходить за пределы х > 3

σ. 

Внутри этого интервала значения абсцисс можно принимать из ряда для х, приведенного в табл. 1.4. 

Примеры построения гистограммного распределения, эмпирической и теоретической кривых зако-

на нормального распределения приведены на рис. 1.4.  

Распределение действительных размеров деталей будет соответствовать нормальному закону, если 

опытная и теоретическая кривые их распределения будут иметь близкое совпадение. 

Таким образом, погрешность обработки 

∆

обр

, связанная с погрешностью установки размера по лим-

бу станка, можно принять равной 

 

∆

обр

 = 6

σ

уст 

. 

 

где 

σ

уст

 – среднее квадратическое отклонение полигона рассеяния действительных размеров партии об-

работанных заготовок по выбранному значению лимба станка.  

6   Составить отчет по работе. 
 

Содержание отчета 

 

1 

Название и цель работы.  

2 

Схема лабораторной установки.  

3 

 Результаты опытных данных показаний индикатора (табл. 1.1).  

4 

Результаты  обработки  экспериментальных  данных  с  определением  значений  величины  L

ср

  и 

σ 

(табл. 1.3, 1.4).  

5 

Графики гистограммного распределения, эмпирической и теоретической кривых распределения 

(рис. 1.4).  

6 

Выводы (соответствие полученного распределения закону нормального распределения, величина 

погрешности обработки при установке размера по лимбу станка). 

 
 
 

 

 
 
 
 
Лабораторная работа 2 
 

ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ШЛИФОВАНИЯ ПЛОСКИХ  

ПОВЕРХНОСТЕЙ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ 

 
Цель работы: освоение методов исследования погрешностей обработки при шлифовании плоских 

поверхностей деталей. 

 

Методические указания 

 
Шлифование наружных плоскостей корпусных деталей применяется, в основном, как окончатель-

ная отделочная обработка для повышения чистоты и точности обрабатываемых поверхностей. Шлифо-
вание выполняется на плоскошлифовальных станках с прямолинейным или круглым столами. Станки с 
круглым столом обеспечивают более высокую производительность в связи с непрерывностью процесса 
шлифования. Шлифование плоских поверхностей выполняется периферией плоского круга, торцом ча-
шечного круга или торцовой поверхностью сегментного круга. Сборочные сегментные круги применя-
ются  для  обдирочного  шлифования  наружных  плоскостей.  Припуск,  снимаемый  за  один  рабочий  ход 
может составлять при этом до 4 мм [1]. 

При абразивной обработке на точность влияет размерный износ шлифовального круга и случайные 

погрешности в результате действия большого количества несвязанных между собой факторов. Случай-
ные  погрешности  вызывают  рассеяния  размеров  в  партии  деталей,  обработанных  при  одних  и  тех  же 
условиях. В результате размерного износа шлифовального круга происходит смещение центра группи-
рования размеров деталей и смещение уровня настройки станка. Поле рассеяния размеров деталей при 
обработке на шлифовальном станке 

+

σ

=

ω

6

∆

см 

,                                            (2.1) 

где 

σ – среднее  квадратичное  отклонение  размеров  при  обработке  деталей,  зависящее  от  случайных 

факторов; 

∆

см

 – смещение уровня настройки станка (смещение центра группирования размеров) вслед-

ствие влияния систематических факторов. 

Среднее квадратичное отклонение размеров для партии заготовок определяется по формуле 

∑

−

−

=

σ

n

n

x

x

i

1

2

)

1

/(

)

(

,                                  (2.2) 

где n – количество обрабатываемых заготовок в партии; х

i

 – текущее значение обрабатываемого разме-

ра; 

x

 – центр группирования действительных размеров заготовок данной партии. 

Смещение уровня настройки, обусловленное износом шлифовального круга (мкм), определяют по 

формуле 

1000

0

и

см

l

u

=

∆

=

∆

,                                         (2.3) 

где 

u

0 

–

 

относительный 

износ 

шлифовального 

круга (0,03 ... 0,04 мкм/км);  

l – путь резания, м. 

Путь резания  

t

S

n

Bzn

n

D

l

n

k

k

c

1000

π

=

,                                            (2.4) 

где D

k

 – диаметр шлифовального круга, мм; n

k

 – частота вращения шлифовального круга, мин

–1

; B – ши-

рина шлифования, мм; z – припуск на сторону, мм; n – количество деталей в настроечной партии, шт/; n

c

 

– число двойных ходов стола, дв.х./мин; S

n

 – подача круга на один двойной ход стола, мм/дв.х.; t – глу-

бина шлифования, мм.