metoda prognozowania właściwości użytkowych i jakości ściernic

metoda prognozowania właściwości użytkowych i jakości ściernic

POLITECHNIKA GDAŃSKA
HENRYK BIEGALSKI
METODA PROGNOZOWANIA
WŁAŚCIWOŚCI
UŻYTKOWYCH I JAKOŚCI
ŚCIERNIC DO PRZECINANIA
„Natura nie zna kar ani nagród,
„tylko konsekwencje”.
J. W. von Goethe
GDAŃSK 2010
PRZEWODNICZĄCY KOMITETU REDAKCYJNEGO
WYDAWNICTWA POLITECHNIKI GDAŃSKIEJ
Romuald Szymkiewicz
REDAKTOR PUBLIKACJI NAUKOWYCH
Janusz T. Cieśliński
REDAKTOR SERII
Marek Szkodo
RECENZENCI
Mieczysław Feld
Andrzej Gołąbczak
PROJEKT OKŁADKI
Jolanta Cieślawska
Wydano za zgodą
Rektora Politechniki Gdańskiej
Pełna oferta wydawnicza Politechniki Gdańskiej jest dostępna na stronach:
www.pg.gda.pl/wydawnictwoPG, www.naukowa24.pl
Wydawnictwa PG można nabywać w Księgarni PWN
Gmach Główny PG, I piętro, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk,
tel. 58 347 11 25, e-mail: [email protected]
oraz za pośrednictwem strony internetowej PWN www.naukowa24.pl
© Copyright by Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej
Gdańsk 2010
Utwór nie może być powielany i rozpowszechniany, w jakiejkolwiek formie
i w jakikolwiek sposób, bez pisemnej zgody wydawcy
ISBN 978−83−7348−317−0
SPIS TREŚCI
WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ ..................................................................................
5
1. WPROWADZENIE .................................................................................................................
7
2. PROGNOZOWANIE WŁAŚCIWOŚCI UŻYTKOWYCH I JAKOŚCI ŚCIERNIC. OBECNY STAN WIEDZY ................................................................................................................
2.1. Stan obecny metody prognozowania właściwości użytkowych i jakości ściernic ............
2.2. Wymogi odnośnie do metody prognozowania właściwości użytkowych i jakości ściernic do przecinania .............................................................................................................
2.3. Stan wiedzy nad metodą prognozowania właściwości użytkowych ściernic na podstawie wyników prac naukowo-badawczych ........................................................................
2.3.1. Wykorzystanie metod pomiaru twardości ściernic do prognozowania ich właściwości użytkowych .............................................................................................
2.3.2. Prognozowanie właściwości użytkowych ściernic na podstawie analizy topografii czynnej powierzchni ściernicy ..........................................................................
2.3.3. Pośrednie metody oceny właściwości ściernic ......................................................
2.3.4. Ocena właściwości użytkowych ściernic z użyciem testerów ...............................
2.3.5. Metoda oceny właściwości użytkowych ściernic na podstawie gęstości strumienia energii ..............................................................................................................
2.3.6. Zastosowanie metod sztucznej inteligencji do charakteryzowania właściwości
użytkowych ściernic ..............................................................................................
2.4. Ocena jakości ściernic do przecinania ..............................................................................
2.5. Wnioski .............................................................................................................................
3. CHARAKTERYSTYKA PRZECINANIA ŚCIERNICOWEGO ............................................
3.1. Istniejący stan wiedzy o metodzie przecinania ściernicowego .........................................
3.2. Wnioski .............................................................................................................................
4. KONCEPCJA METODY PROGNOZOWANIA WŁAŚCIWOŚCI UŻYTKOWYCH
I JAKOŚCI ŚCIERNIC DO PRZECINANIA RĘCZNEGO ...................................................
4.1. Analityczno-syntetyczny model przecinania ściernicowego ............................................
4.1.1. Istota i budowa analityczno-syntetycznego modelu przecinania ściernicowego ...
4.1.2. Wnioski .................................................................................................................
4.2. Wartościowanie jakości ściernic .......................................................................................
4.2.1. Modyfikacja metody Kolmana do prognozowania jakości ściernic ......................
4.2.2. Modyfikacja metody Taguchiego do prognozowania jakości ściernic ..................
4.2.3. Wnioski .................................................................................................................
4.3. Hipotezy metody prognozowania właściwości użytkowych i jakości ściernic do przecinania .................................................................................................................................
4.4. Koncepcja metody prognozowania właściwości użytkowych i jakości ściernic elektrokorundowych do przecinania ............................................................................................
13
13
14
15
15
21
22
22
23
24
25
26
28
30
57
58
58
58
73
74
75
79
83
83
85
5. TEZA, CEL I ZAKRES PRACY .............................................................................................
96
6. WYZNACZENIE ZMIENNYCH NIEZALEŻNYCH Xw REPREZENTUJĄCYCH CECHY
GEOMETRYCZNO-MASOWO-SZTYWNOŚCIOWE ŚCIERNIC ......................................
6.1. Stanowiska pomiarowe do wyznaczania zmiennych niezależnych Xw .............................
6.2. Wyniki pomiarów zmiennych niezależnych Xw ................................................................
6.3. Analiza statystyczna wyników pomiarów zmiennych niezależnych wtórnych Xw ściernic .....
6.4. Wnioski .............................................................................................................................
101
101
105
108
111
4
Spis treści
7. WYZNACZENIE ZMIENNYCH ZALEŻNYCH Z REPREZENTUJĄCYCH WŁAŚCIWOŚCI UŻYTKOWE ŚCIERNIC W BADANIACH EKSPLOATACYJNYCH ................
7.1. Metodyka i program badań eksploatacyjnych .................................................................
7.2. Stanowisko do badań zużycia eksploatacyjnego ściernic sposobem ręcznym ................
7.3. Stanowisko automatyczne − symulator do prób eksploatacyjnych ściernic do obróbki
ręcznej .............................................................................................................................
7.4. Wyniki badań eksploatacyjnych ściernic i ich analiza ....................................................
7.4.1. Przecinanie ręczne przez jednego operatora .........................................................
7.4.2. Przecinanie ręczne i z użyciem automatycznego symulatora przecinania ręcznego ...
7.4.3. Przecinanie na automatycznym symulatorze i ręczne z użyciem dwóch operatorów .
7.5. Wnioski ...........................................................................................................................
8. WYZNACZENIE FUNKCJI REGRESJI W CELU PROGNOZOWANIA WŁAŚCIWOŚCI UŻYTKOWYCH ŚCIERNIC .........................................................................................
8.1. Zmienne zależne Z reprezentujące właściwości użytkowe ściernic ................................
8.2. Zmienne niezależne wtórne Xw reprezentujące cechy geometryczno-masowo-sztywnościowe ściernic ................................................................................................................
8.3. Narzędzie i metodyka wyznaczania funkcji regresji .......................................................
8.4. Wyznaczone funkcje regresji ..........................................................................................
8.5. Wnioski ...........................................................................................................................
9. PROGNOZOWANIE WŁAŚCIWOŚCI UŻYTKOWYCH ŚCIERNIC ...............................
9.1. Wyniki prognozowania właściwości użytkowych ściernic z zastosowaniem funkcji regresji ...............................................................................................................................
9.2. Analiza statystyczna wyników prognozowania właściwości użytkowych ściernic ........
9.3. Wnioski ...........................................................................................................................
113
113
116
119
120
120
127
130
132
134
134
135
136
141
147
148
148
161
164
10. PROGNOZOWANIE JAKOŚCI ŚCIERNIC ........................................................................
10.1. Prognozowanie jakości ściernic z zastosowaniem zmodyfikowanej metody Kolmana .......
10.2. Prognozowanie jakości ściernic z zastosowaniem zmodyfikowanej metody Taguchiego ............................................................................................................................
10.3. Porównanie wyników prognozowania jakości ściernic zmodyfikowanymi metodami
Kolmana i Taguchiego ..................................................................................................
10.4. Analiza statystyczna wyników prognozowania jakości ściernic ...................................
10.5. Wnioski .........................................................................................................................
167
167
11. PODSUMOWANIE I WNIOSKI KOŃCOWE .....................................................................
11.1. Wnioski poznawcze ......................................................................................................
11.2. Wnioski utylitarne .........................................................................................................
11.3. Kierunki przyszłych prac ..............................................................................................
206
208
210
211
BIBLIOGRAFIA ...........................................................................................................................
Streszczenie w j. polskim ..............................................................................................................
Streszczenie w j. angielskim .........................................................................................................
Podziękowania ..............................................................................................................................
Załącznik .......................................................................................................................................
213
227
228
229
230
178
187
191
204