1. Ознакомьтесь с понятиями и положениями дисперсионного анализа экспериментальных данных.
2. Используя сведения таблицы вашего варианта практической работы № 1, выдвиньте гипотезу о существенности влияния фактора на исследуемый параметр и сформулируйте задачу проверки этой гипотезы.
Выполните решение поставленной задачи с приведением формул, пояснений используемых в них величин и результатов промежуточных вычислений.
3. Используя сведения таблицы вашего варианта, приведенной в приложении 1 данной практической работы, сформулируйте задачу проверки существенности влияния факторов на параметр объекта исследования. Выполните решение этой задачи.
4. Составьте отчет.
Примечание. Рекомендуется решение задач выполнять с использованием пакета «Описательная статистика», имеющегося в составе Microsoft Excel.
Обращение к пакету анализа «Описательная статистика» осуществляют следующим образом. В меню Microsoft Excel выбирают «Сервис», в котором обращаются к команде «Анализ данных». В появившемся окне «Инструменты анализа» выбирают «Описательная статистика».
Если в меню Microsoft Excel нет строки «Анализ данных» в меню «Сервис», то для установки пакета анализа необходимо в меню «Сервис» загрузить «Надстройки» и напротив «Пакет анализа» поставить флажок.
Содержание отчета
1. Название темы практической работы.
2. Постановка задачи выявления влияния фактора на исследуемый параметр методом однофакторного дисперсионного анализа.
3. Методика однофакторного дисперсионного анализа, промежуточные и окончательные результаты выполнения анализа с приведением формул, таблиц и т. п.
4. Постановка задачи проверки существенности влияния каждого из двух факторов на параметр объекта исследования.
5. Методика двухфакторного дисперсионного анализа, промежуточные и окончательные результаты выполнения анализа с приведением формул, таблиц и т. п.
Таблица 3. Значения F -критерия Фишера при уровне значимости α =0,05
 f 1
| 2 | ∞ | ||||||||
| f 2 | ||||||||||
| 161,4 | 199,5 | 215,7 | 224,5 | 230,1 | 233,9 | 238,8 | 243,9 | 249,0 | 254,32 | |
| 18,51 | 19,00 | 19.16 | 19,25 | 19,30 | 19.33 | 19,37 | 19.41 | 19,45 | 19,50 | |
| 10,13 | 9,55 | 9,28 | 9,12 | 9,01 | 8,94 | 8,84 | 8,74 | 8,64 | 8,53 | |
| 7,71 | 6,94 | 6,59 | 6,39 | 6,26 | 6,16 | 6,04 | 5,91 | 5,77 | 5,63 | |
| 6,61 | 5,79 | 5,41 | 5,19 | 5,05 | 4,95 | 4,82 | 4,68 | 4,53 | 4,36 | |
| 5,32 | 4,46 | 4,07 | 3,84 | 3,69 | 3,58 | 3,44 | 3,28 | 3,12 | 2,93 | |
| 4,96 | 4,10 | 3,71 | 3,48 | 3,33 | 3,22 | 3,07 | 2,91 | 2,74 | 2,54 | |
| 4,75 | 3,88 | 3,49 | 3,26 | 3,11 | 3,00 | 2,85 | 2,69 | 2,50 | 2,30 | |
| 4,60 | 3,74 | 3,34 | 3,11 | 2,96 | 2,85 | 2,70 | 2,53 | 2,35 | 2,13 | |
| 4,49 | 3,63 | 3,24 | 3,01 | 2,85 | 2,74 | 2,59 | 2,42 | 2,24 | 2,01 | |
| 4,41 | 3,55 | 3,16 | 2,93 | 2,77 | 2,66 | 2,51 | 2,34 | 2,15 | 1,92 | |
| 4,35 | 3,49 | 3,10 | 2,87 | 2,71 | 2,60 | 2,45 | 2,28 | 2,08 | 1,84 | |
| 4,30 | 3,44 | 3,05 | 2,82 | 2,66 | 2,55 | 2,40 | 2,23 | 2,03 | 1,78 | |
| 4,26 | 3,40 | 3,01 | 2,78 | 2,62 | 2,51 | 2,36 | 2,18 | 1,98 | 1,73 | |
| 4,22 | 3,37 | 2,98 | 2,74 | 2,59 | 2,47 | 2,32 | 2,15 | 1,95 | 1,69 | |
| 4,20 | 3,34 | 2,95 | 2,71 | 2,56 | 2,44 | 2,29 | 2,12 | 1,91 | 1,65 | |
| 4,17 | 3,32 | 2,92 | 2,69 | 2,53 | 2,42 | 2,27 | 2,09 | 1,89 | 1,62 |
Контрольные вопросы для самопроверки
1. Какую задачу решают с помощью дисперсионного анализа? В чем заключается сущность дисперсионного анализа?
2. Какие составляющие могут входить в состав общего отклонения значений yij параметра y от его общего среднего арифметического 
при осуществлении двухфакторного эксперимента c учетом взаимодействия факторов?
3. Какие процедуры включает в себя однофакторный дисперсионный анализ?
4. Какие процедуры включает в себя двухфакторный дисперсионный анализ?
5. Как выполняется оценка степени влияния фактора на параметр объекта исследования?
Литература
1. Пойлов В. З. Основы научных и инженерных исследований: учеб. пособие / В.З. Пойлов. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2008. 344 с.
2. Основы научных исследований: Учебник для вузов / под ред. В. Г. Кучерова / ВолгГТУ. Волгоград, 2004. 304 с.
3. Кацев П. Г. Статистические методы исследования стойкости режущего инструмента / П. Г. Кацев. - М.: «Машиностроение», 1974. – 231 с.
4. Ветров А. А. Дисперсионный анализ в экономике / А. А. Ветров, Г. И. Ломовацкий. – М.: «Статистика», 1975. – 120 с.
Приложение 1. Таблицы результатов экспериментальных исследований влияния на параметры качества поверхностного слоя деталей способа и факторов режима алмазного выглаживания
Таблица П1. Изменение шероховатости R а поверхности образцов из жаропрочной стали ЭИ517 в зависимости от способа выглаживания и силы давления P
 Сила давле-
ния P, Н
| |||||
| Способ выглаживания | Шероховатость R а, мкм | ||||
| обычный | 0,08 | 0,09 | 0,09 | 0,10 | 0,12 |
| С вращением инструмента в направлении подачи | 0,16 | 0,22 | 0,30 | 0,32 | 0,31 |
| С вращением инструмента против подачи | 0,21 | 0,23 | 0,35 | 0,34 | 0,39 |
Таблица П2. Изменение шероховатости R а поверхности образцов из жаропрочной стали ЭИ517 в зависимости от способа выглаживания и подачи s
 Подача s, мм/об
| 0,02 | 0,05 | 0,08 | 0,10 | 0,15 |
| Способ выглаживания | Шероховатость R а, мкм | ||||
| обычный | 0,30 | 0,12 | 0,14 | 0,14 | 0,37 |
| С вращением инструмента в направлении подачи | 0,52 | 0,33 | 0,40 | 0,54 | 0,70 |
| С вращением инструмента против подачи | 0,60 | 0,34 | 0,43 | 0,56 | 0,84 |
Таблица П3. Изменение шероховатости R а поверхности образцов из жаропрочной стали ЭИ517 в зависимости от способа выглаживания и скорости V
 Скорость V
(м/мин)
| |||||
| Способ выглаживания | Шероховатость R а, мкм | ||||
| обычный | 0,12 | 0,10 | 0,11 | 0,12 | 0,12 |
| С вращением инструмента в направлении подачи | 0,33 | 0,28 | 0,40 | 0,50 | 0,55 |
| С вращением инструмента против подачи | 0,47 | 0,53 | 0,60 | 0,65 | 0,68 |
Таблица П4. Изменение микротвердости H100 поверхности образцов из жаропрочной стали ЭИ517 в зависимости от способа выглаживания и силы давления P
| Сила давле-
ния P, Н
| |||||
| Способ выглаживания | Микротвердость H100, Н/мм2 | ||||
| обычный | |||||
| С вращением инструмента в направлении подачи | |||||
| С вращением инструмента против подачи |
Таблица П5. Изменение микротвердости H100 поверхности образцов из жаропрочной стали ЭИ517 в зависимости от способа выглаживания и скорости V
 Скорость V
(м/мин)
| |||||
| Способ выглаживания | Микротвердость H100, Н/мм2 | ||||
| обычный | |||||
| С вращением инструмента в направлении подачи | |||||
| С вращением инструмента против подачи |
Таблица П6. Изменение шероховатости R а поверхности образцов из жаропрочной стали 12Х2Н4А в зависимости от способа выглаживания и силы давления P
| Сила давле-
ния P, Н
| |||||
| Способ выглаживания | Шероховатость R а, мкм | ||||
| обычный | 0,07 | 0,08 | 0,08 | 0,10 | 0,12 |
| С вращением инструмента в направлении подачи | 0,09 | 0,28 | 0,57 | 0,60 | 0,61 |
| С вращением инструмента против подачи | 0,08 | 0,28 | 0,57 | 0,60 | 0,63 |
Таблица П7. Изменение микротвердости H100 поверхности образцов из жаропрочной стали 12Х2Н4А в зависимости от способа выглаживания и силы давления P
| Сила давле-
ния P, Н
| |||||
| Способ выглаживания | Микротвердость H100, Н/мм2 | ||||
| обычный | |||||
| С вращением инструмента в направлении подачи | |||||
| С вращением инструмента против подачи |
Таблица П8. Изменение шероховатости R а поверхности образцов из жаропрочной стали 12Х2Н4А в зависимости от способа выглаживания и радиуса R выглаживателя
 Радиус R, мм
| 1,1 | 1,5 | 2,1 | 2,6 | 3,6 |
| Способ выглаживания | Шероховатость R а, мкм | ||||
| обычный | 0,13 | 0,09 | 0,08 | 0,06 | 0,04 |
| С вращением инструмента в направлении подачи | 0,83 | 0,48 | 0,32 | 0,09 | 0,33 |
| С вращением инструмента против подачи | 1,30 | 0,72 | 0,37 | 0,09 | 0,54 |
Таблица П9. Изменение шероховатости R а поверхности образцов из жаропрочной стали 95Х18Ш в зависимости от способа выглаживания и силы давления P
| Сила давле-
ния P, Н
| |||||
| Способ выглаживания | Шероховатость R а, мкм | ||||
| обычный | 0,15 | 0,07 | 0,07 | 0,06 | 0,07 |
| С вращением инструмента в направлении подачи | 0,12 | 0,08 | 0,13 | 0,25 | 0,44 |
| С вращением инструмента против подачи | 0,13 | 0,09 | 0,30 | 1,13 | 1,33 |
Таблица П10. Изменение микротвердости H100 поверхности образцов из жаропрочной стали 95Х18Ш в зависимости от способа выглаживания и силы давления P
| Сила давле-
ния P, Н
| |||||
| Способ выглаживания | Микротвердость H100, Н/мм2 | ||||
| обычный | |||||
| С вращением инструмента в направлении подачи | |||||
| С вращением инструмента против подачи |
Таблица П11. Изменение шероховатости R а поверхности образцов из жаропрочной стали 95Х18Ш в зависимости от способа выглаживания и подачи s
| Подача s, мм/об
| 0,02 | 0,05 | 0,08 | 0,10 | 0,15 |
| Способ выглаживания | Шероховатость R а, мкм | ||||
| обычный | 0,30 | 0,10 | 0,09 | 0,11 | 0,20 |
| С вращением инструмента в направлении подачи | 0,25 | 0,08 | 0,25 | 0,38 | 0,63 |
| С вращением инструмента против подачи | 0,25 | 0,37 | 0,40 | 0,50 | 0,65 |
Таблица П12. Изменение шероховатости R а поверхности образцов из жаропрочной стали 95Х18Ш в зависимости от способа выглаживания и скорости V
 Скорость V
(м/мин)
| |||||
| Способ выглаживания | Шероховатость R а, мкм | ||||
| обычный | 0,06 | 0,07 | 0,06 | 0,07 | 0,07 |
| С вращением инструмента в направлении подачи | 0,28 | 0,13 | 0,44 | 0,50 | 0,65 |
| С вращением инструмента против подачи | 0,50 | 0,29 | 0,70 | 0,75 | 0,90 |
Таблица П13. Изменение микротвердости H100 поверхности образцов из жаропрочной стали 95Х18Ш в зависимости от способа выглаживания и скорости V
| Скорость V
(м/мин)
| |||||
| Способ выглаживания | Микротвердость H100, Н/мм2 | ||||
| обычный | |||||
| С вращением инструмента в направлении подачи | |||||
| С вращением инструмента против подачи |
Таблица П14. Изменение шероховатости R а поверхности образцов из жаропрочной стали ЭИ961 в зависимости от способа выглаживания и подачи s
| Подача s, мм/об
| 0,02 | 0,05 | 0,08 | 0,10 | 0,15 |
| Способ выглаживания | Шероховатость R а, мкм | ||||
| обычный | 0,12 | 0,10 | 0,12 | 0,15 | 0,30 |
| С вращением инструмента в направлении подачи | 0,28 | 0,30 | 0,32 | 0,41 | 0,54 |
| С вращением инструмента против подачи | 0,32 | 0,30 | 0,33 | 0,46 | 0,51 |
Таблица П15. Изменение микротвердости H100 поверхности образцов из жаропрочной стали ЭИ961 в зависимости от способа выглаживания и подачи s
| Подача s, мм/об
| 0,02 | 0,05 | 0,08 | 0,10 | 0,15 |
| Способ выглаживания | Шероховатость R а, мкм | ||||
| обычный | |||||
| С вращением инструмента в направлении подачи | |||||
| С вращением инструмента против подачи |
[1] Ветров А.А., Ломовацкий Г.И. Дисперсионный анализ в экономике. – М., «Статистика», 1975. 120 с.