Введение к работе
Актуальность работы. Повышение эффективности отраслей тяжелого машиностроения, металлургии, горнообогатительной, судостроения, самолетостроения и т.п. связано с внедрением новейших образцов высокопроизводительного технологического оборудования. Создание техники новых поколений предполагает осуществление мероприятий по повышению действенности систем контроля качества этой техники.
В этих условиях одной из основных задач промышленности является внедрение метрологического обеспечения на всех этапах производства, что является составной чаотьп комплексной системы управления качеством продукции. При этом, особо, важное значение имеет внедрение геодезических способов и средств измерений для контроля формы и взаимного расположения поверхностей в области "больших размеров".
Решение задач контроля формы и взаимного расположения поверхностей с использованием традиционных геодезических методов является громоздким, а в ряде случаев й невозможно из-за сложных производственных условий и требуемой высокой точности. Для решения выше названных задач перспективно использование контурных построений , разработке теории методов и средств реализации которых и посвящена настоящая диссертационная работа.
Цель работы заключается в решении проблемы повышения эффективности геодезического контроля геометрических параметров формы и взаимного расположения элементов технологического оборудования путем разработки теории, способов и средств реализации высокоточных контурных построений
В связи с поставленной целью в диссертационной работе необходимо было решить следующие задачи:
-
Выполнить разработку и анализ теории контурных построений.
-
Выполнить анализ принципов формирования референтных контуров.
-
Исследовать и разработать общую методику- применения лазерных систем формирования референтных контуров и их конструктивных элементов.
-
Разработать способы и средства контроля геометрических параметров форм элементов, реализующих контурные построения.
-
Разработать способы и средства.контроля геометрических параметров расположения элементов, реализующие контурные построения.
-
Выполнить лабораторные и производственные исследования предложенных способов и средств контроля геометрических параметров; дать рекомендации по их использованию.
Методы исследования. Исследования по теме диссертации выполнялись с учетом современных достижений в области геодезического контроля технологического оборудования промышленных предприятий. Теоретические исследования геодезических методов определения геометрии обьектов базировались на принципе системного подхода. Основным методом исследования способов и средств измерений был выбран математико - статистический. При внедрении методов контроля геометрических параметров обьектов применялись методы моделирования и оптимизации. Проверка результатов исследования осуществлялась непосредственно при метрологическом обеспечении в. реальных условиях производства. .
Научная новизна работы состоит в том, что в ней: - на основе анализа методов контроля формы и взаимного расположенияповерхностей, применяемых в настоящее время в машиностроении, систематизирован комплекс вопросов, определяющих пути развития методов и средств контроля геометрических параметров в области "больших" размеров; установленно, что отличи-
- 5 -тельной является разработка методологии с использованием специальных' геодезических методов измерений, реализующих контурные построения;
разработана общая теория контурных построения и исследована методика их реализации при контроле формы и взаимного расположения поверхностей;
разработаны новые способы и средства измерении, реализующие контурные построения, предложены методики их использования, обеспечивающие повышение эффективности и' качества 'контроля геометрических параметров объектов.
Научная новизна подтверждается 31 авторским свидетельством и патентом, выданными Государственными комитетами по делам изобретений CGCP и РФ.
Предложенные разработки автора расширяют область использования геодезических методов измерений и позволяют более рацио» нально использовать их возможности и достоинства.
Практическое значение работы заключается в разработанной методике использования контурных построений для. решения следующих производственных задач:
1. Определения геометрических параметров: .
а) формы элементов - прямолинейности, плоскостности, ради
альности, профиля продольного сечения;
б) расположения элементов - соосности, параллельности,
перпендикулярности, номинального наклона.
2. Обеспечение средних квадратических ошибок измерений: при
контроле формы 5*50 мкм, при контроле располож ния 1*10 мкм/м.
На защиту выносятся:
1. Теория формирования контурных построений; результаты исследований общей методики их реализации.
2. Результаты исследований и разработок элементов лазерных
систем для формирования референтных контуров (формирователей,
преобразователей).
-
Способы.и средства контроля параметров формы элементов (прямолинейность, плоскостность, радиальность, профиль продольного сечения).
-
Способы и средства контроля параметров расположения элементов (соосность, перпендикулярность, параллельность, номинальный наклон).
-
Рекомендации по метрологической аттестации лазерных средств измерений, используемых при формировании референтных контуров.
Практическая реализация работы выполнена в процессе контроля монтажа оборудования: на заводе Металлоконструкций, г. Хабаровск, 1988, 1990 г. (контроль монтажа плазмо - и газорезательных установок и скоростной профильнопрокатной линии); на заводе Монтажных заготовок, г. Хабаровск, 1992г. (контроль монтажа стенда рулонирования оболочек резервуаров емкостью 5000 -10000 и3); на ГОКе, п. Многовершинный, 1989 - 1990 гг. (контроль монтажа мельниц ММС, МШР); на заводе Амурсталь, г. Комсомольск- на- Амуре, 1990 -1991 гг. (контроль монтажа машины непрерывного литья заготовок). Результаты научных исследований и разработок внедрены в учебный процесс Хабаровского государственного технического университета при подготовке специалистов строительного профиля.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на симпозиумах и научно - технических конференциях, в том числе: на первом Совегско - Китайском симпозиуме в ХабШ, г. Хабаровск, 1991 г., на втором Российско - Китайском симпозиуме в Технологичес-
- 7 -ком институте г.Харбин, 1992г.; на конференции молодых ученых и специалистов ЦНИИГАиК, г.Москва, 1987 г.; на конференциях' НИИПГ, г. Новосибирск, 1986 г.; НИИГАиК, г. Новосибирск, 1987г.; ХабПИ, г.Хабаровск, 1983 - 1992 гг.
Структура и обьем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий обьем работы составляет 253 страниц машинописного текста, 10 таблиц, 84 рисунка, 7 приложений. Список литературы включает 246 наименований.
Публикации. Основное содержание работы освещено в 55 публикациях по теме диссертации, 31 из которых авторские свидетельства и патенты.
