Тюменский индустриальный

ТЕМПЕЛЬ Ю.А.
 
СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ 
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ
ДЕТАЛЕЙ НА СТАНКАХ С ЧПУ 
Темпель Ю.А., аспирант, [e-mail] 
г. Тюмень, Тюменский индустриальный университет 
Аннотация
. Одним из показателей эффективности механической обработки является ее 
надежность. Рассеивание выходных параметров технологического процесса оказывает 
существенное влияние на эксплуатационные свойства изготавливаемых деталей, на их 
показатели надежности. В связи с вышесказанным, тема статьи является, несомненно, 
актуальной. Целью исследования является оценка технологической операции 
механообработки детали на станке с ЧПУ с использованием методов математической 
статистики. Методологию исследования составляет системный подход, позволяющий 
рассматривать науку и производство в качестве особой иерархической системы, 
пребывающей в динамике. А также теоретические методы познания, среди которых 
анализ и статистическая обработка экспериментальных данных. В результате 
исследования был произведен комплекс работ, который позволил сделать заключение о 
точности и стабильности конкретного технологического процесса.
Ключевые слова: 
технологический процесс, технологическая операция, точность, 
надежность, статистические методы, машиностроение.
Для оценки показателей надежности по параметрам качества 
изготовляемой продукции в зависимости от вида технической системы и 
целей оценки следует использовать расчетные, опытно-статистические, 
регистрационные или экспертные методы. В данной работе используется 
опытно-статистический метод оценки надежности, так как производится на 
основе статистической обработки выборки, а также позволяет оценивать 
надежность действующих технологических систем. 
Для реализации поставленной цели были решены следующие задачи: 
произведен расчет основных математических характеристик случайной 
величины; оценены грубые погрешности измерений и обработки; 
определен процент возможного брака; определен закон распределения 
выборки; произведена проверка нулевой гипотезы закона распределения 
случайной величины; определены вероятностные показатели брака.
238 

---

Данными для проведения оценки надежности технологической 
операции механообработки детали на станке с ЧПУ послужили результаты 
эксперимента при реализации научного исследования в рамках работы [1].
Абсолютно точное изготовление любой детали невозможно, так как 
в процессе металлообработки на техническую систему действует 
множество факторов, большинство из которых носят случайный характер 
и предвидеть их никак нельзя. Производственный опыт показывает, что 
задачу выбора оптимальной точности можно решить установлением для 
каждого размера детали допустимых предельных значений, в которых 
может находиться ее действительный размер. Интервал между 
предельными размерами в зависимости от допуска на размер, в пределах 
которого деталь не считается браком, называется допуском на размер.
В связи с выше сказанным, одной из задач являлось определение 
допуска на контролируемый размер для оценки точности технологической 
операции изготовления детали, а затем основных математически 
характеристик, среди которых математическое ожидание и среднее 
квадратическое отклонение.
Надежность обеспечения требуемой точности обработки заготовок 
характеризуется запасом точности данной операции, поэтому следующим 
шагом являлось предварительное определение числа бракованных изделий 
и оценки настроенности технологической операции или перехода в 
течение всего периода работы.
Для определения точности и стабильности технологической 
операции изготовления детали одним из наглядных инструментов 
контроля качества является гистограмма, согласно которой оценивается 
закон распределения выборки, которая была построена и по результатам 
проверки нулевой гипотезы закона распределения случайной величины, 
доказан закон нормального распределения.
Таким образом, проведена оценка надежности технологической 
операции механической обработки двух партий деталей, обработанных на 
станке с ЧПУ по результатам эксперимента работы [1], с помощью 
применения методов статистического анализа. Наблюдается постоянство 
смещения математического ожидания в партии деталей, обработанных по 
предлагаемому авторами [1] способом, кроме того среднее квадратическое 
отклонение уменьшилось на 40,9%, а размах варьирования почти в два 
раза. Причем, процент вероятностного брака при обработке первой партии 
(по предлагаемому способу) составил всего 0,05%, а при обработке второй 
партии (традиционный способ) – 12,5%. 
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 
1. 
Численные исследования по определению пространственных 
отклонений заготовки, возникающих при обработке на станках с ЧПУ / Р. 
239 

---

Ю. Некрасов [и др.] // Актуальные проблемы современного 
машиностроения. Научно-технический и производственный журнал 
«Обработка металлов. Технология. Оборудование. Инструменты». – 2018. 
– 
Т. 5, № 1-2. – С. 9-14.
УДК 001.89