Введение к работе
Актуальность проблемы. Измерительная информация важна и необходима для управления производством и качеством продукции. В машиностроении 90% всех операций производственного контроля составляет контроль линейных размеров, к которому относится также контроль отклонений от правильной геометрической формы и шероховатости поверхности. Трудоемкость контроля довольно существенна и в среднем составляет до 15% всего производства.
Форма рабочих поверхностей в значительной мере определяет эксплуатационные свойства машин и механизмов. Для увеличения износостойкости, точности, надежности деталей и их соединений первостепенное значение имеет отклонение поверхностей от геометрически идеальной формы. Повышение требований к точности и долговечности машин ведет к ужесточению допусков на отклонения поверхности деталей от заданной геометрической формы. Естественно возрастают требования к средствам контроля отклонений формы. В современном производстве задачи обеспечения качества не могут решаться без соответствующего совершенствования измерительной техники. Совершенствование методов контроля дает не только значительную экономию в трудозатратах, но и более объективную и надежную оценку качества продукции. В связи с этим одной из актуальных проблем метрологии является измерение и контроль формы поверхностей тел вращения.
Цель работы заключается в построении системы измерения некруглости, обеспечивающей измерение отклонений формы тел вращения на месте обработки или эксплуатации детали. При этом ставится условие, что результаты измерений по точности будут близки к результатам измерений на кругломерах с образцовым вращением.
Методика проведения исследований имеет расчетно-теоретический и экспериментальный характер.
Научная новизна работы заключается в следующем:
-
Сформулированы принципы виртуального базирования при измерении отклонений от крутости.
-
Создана общая схема измерений некруглости с использованием виртуального базирования.
-
Разработана структура измерительной системы с виртуальным базированием.
-
Предложена математическая модель кругломера с виртуальным базированием.
-
Разработаны алгоритмы обработки сигналов с первичных преобразователей линейных перемещений для получения информации о некруглости.
-
Осуществлена оценка значимости параметров измерительной системы с виртуальным базированием.
Конечные результаты научных исследований подтверждаются экспериментально, путем сличения с данными, полученными на опытном образце прибора.
Практическая ценность состоит в разработке кругломера с виртуальным базированием, позволяющего измерять некруглость детали на месте обработки или эксплуатации. Реализован экспериментальный образец прибора.
Внедрение полученных результатов. Разработанную измерительную систему предполагается использовать в новых перспективных разработках, в частности, в качестве устройств контроля формы валков на вальцешлифовальных станках.
Апробация работы и публикации. Работа обсуждена и рекомендована к защите на кафедре Мехатроники в декабре 1999г. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:
-
XXX научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава на секции «Проблемы механики в Мехатронике», СПбГИТМО (ТУ), Санкт-Петербург, 1999.
-
3-ей сессии Международной школы «Современные фундаментальные проблемы и прикладные задачи теории точности и качества машин, приборов, систем», ИПМаш РАН, Санкт-Петербург, 1998.
-
Научно-технической конференции «Творческая графика», СПбИКиТ, 1996.
По материалам выполненных исследований опубликовано 7 печатных работ.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы 169 страниц, в том числе 86 таблиц и рисунков, список литературы из 110 наименований, приложения на 24 страницах.
