Введение к работе
Актуальность тем». Необходимым этапом ряда технологических процессов, связанных с массовым промышленным произ-еоднстеом з машиностроении является контроль качестЕа наружной поверхности тел враження с криволинейной формой образующей. Типичным примером таких тел вращения являются внутренние кольца шарикоподшипников. Важное место при таком контроле занимает выявление микродефектов гслифованой поверхности типа царапин, вмятин и т. д. До настоящего времени технологические операции по выявлению и отбраковке дефектных изделий, так называемы? смотровые операции, осуществляются, как правило, визуально и относятся к числу наиболее трудоемких и ответственных. Кроме того, существует еще один класс дефектов, не поддающихся смотровому контролю, связанный с нестабильностью геометрического криволинейного профиля контролируемой поверхности. На примере подшипниковой промышленности известно, что именно дефекты Формы дорожек качения сказывают наиболее существенное влияние на эксплуатационные свойства шарикоподшипника, вызывая зибрацпи, шумы.
Очевидно, что задача создания Еысокопрсизводительнка устройств автоматической дефектоскопии рельефа поверхности массовых изделий указанной формы является чрезвычайно важной и актуальной. Одна из наиболее перспективных и универсальных возможностей решения этой задачи связана с использованием оптических методов контроля, основанных на прямой регистрации интенсивности излучения, рассеянного контролируемой поверхность».
Е настоящее время изесстно много работ по оптическим методам контроля качества поверхностей вращения. Проведенной анализ язло.тйнных в них технических решений псзвсляет выявить недостатки, затрудняющие практическое применение на операциях массового контроля тел вращения с криволинейным профилем. Во-первых, они не позволяют совместить в рамках одного устройства функциии контроля микродефектов и сложной геометри-
ческой Формы тела вращения. Во-вторых, для просмотра всей по верхностн пообходимо применять сложную систему механической сканирования.
ІКпь рясоті*. Целью диссертации является разработка и реализация системи автоматизации операция технологического контроля поверхностей враиеиия отрицательной кривизны. В соответствии с поставленной цель» задачами работы является:
1. Теоретическое и экспериментальное исследование формирователя дискретній оптических сигналов для совмещенного контроля качества и Сормы криволинейных поверхностей вразенил.
Г. Разработка методик контрой мнкродефектов и стабильности геометрической формы.
-
Определение конфигурации системи для массового контроля однотипных тел врааения.
-
Разработка и реализация комплекса технических средств и программного обеспечения.
-
Оценка метрологических характеристик системы контроля.
Научная новизна Реализовано оптика-электронное устройство , позволяйте производить совмедетше. операции обнаружения шкродефектов и нестабильности геометрического про&ия поверхностей вра?нкя отрицательной криьнгкы , представляете гобой адаптивную многоканальную систему нового класса.
-
Разработаны методики для приблилэ иного расчета (формирователя растра дискретных гондиругсих сигналов и обработки видеосигнала с цельи получения информации о форме к качестве поверхности.
-
Разрзботана модель сканирования для расчета градуиро-вочных к точностных характеристик контролируема параметров .
-
Разработана конфигурация , аппаратура к программное обеспечение.
-
Предложены методики оценки сбкарукггелъкых характеристик при контроле кикродесектов и основных погрешностей при контроле геометрии профиля.
- 5 -Зашіцаемиа положения.
-
Применение дискретного ссвещашего растра л предложенных методик обработки сигналов позволяет производить совмещенный контроль микродефектов и стабильность геометрии поверхностей вращения отрицательной кривизны.
-
Адаптивную настройку ка каддое изделие следует производить при помовд средств статистического усреднения и селекции каналов.
-
Предложенная конфигурация аппаратных и программных средств позволяет создавать как автоматизированные рабочие места, так и автономные микропроцессорные устройства.
Практическая ценность. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований реализована система контроля мнкродефектоз и отклонений фсрш геометрического профиля дорожек качения внутренних колец приборных шарикоподшипников. Реализован Формирователь оптического сигнала, оСеспечп-ваюшй засветку контролируемой поверхности дискретным световым растром в виде "световых плоскостей". Разработаны и выполнены модули цифровой регистрации видеосигналов, предварительной обработки и управления электроприводом оптико-мехаки"':сгпго блока.
Апробация работы. Основные результаты докладовались на семинарах Самарского филиала ФИЛИ и кафедри "Техническая кибернетика" Самарского авиационного института, на XVI Всесоюзной школе по голографии и когерентной оптике (Куйбышев, 1085), на XII Всесоюзной конференции по неразрушающш физическим методам контроля (Свердловск, 1990), на Симпозиуме "Измерение и контроль в промышленности с применением компьютеров и лазерной метрологии" (Венгрия, 1990).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит пз Еве-ді'Чня, четырех Глаз и Заключения, содержит 1G0 страниц машинописного текста, в том числе 59 рисунков и библиографию на 91 наименование.
