Исследование процесса центрирования — выравнивания кругломеров MAHRFORM MMQ200 и ROUNDTEST RA 120P для потенциального импортозамещения

К.В. Епифанцев

Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, Санкт-Петербург, Россия;
epifancew@gmail.com

«Альманах современной метрологии» № 1 (37) 2024, стр. 91–101

УДК 681.786.3

Аннотация. В статье рассмотрены результаты сравнения измерения детали одной конфигурации и массы на кругломерах Mahr и Roundtest. Процесс измерения дефектов формы реализован на приборах со сверхточными датчиками, способ­ными улавливать дефекты формы только в процессе вращения детали, что вызывает ряд сложностей при реализации данного алгоритма из-за анализа именно векторных, а не скалярных измеряемых величин. Механизм самокомпенсации приборов устроен также по принципу выравнивания, который является наиболее важным при вырав­нивании стола, на котором закреплена деталь. Основной целью работы является создание импортозамещающего прибора на основе анализа вышеупомянутых кругло­меров. Современные типы кругломеров играют крайне важную роль в оценке каче­ства производимых деталей, являющихся телами вращения (цилиндрами, валами, муфтами передач, подшипниками). При проектировании машин с высоким КПД, основной движущей силой которых являются тела вращения, необходимо кон­тро­ли­ровать качество этих деталей приборами, которые смогли бы уловить мельчайшие недостатки формы длинных деталей, приводящие к разрушению подшипниковых узлов и агрегатов при высокой скорости вращения.
Процесс самокалибровки в приборах происходит путём введения коэффициен­тов компенсации за счёт аддитивных или мультипликативных поправок при выявлении отклонения измерений от эталона (эталонная стеклянная мера круглости и калиб­ровка усилия на щупе плёночным эталоном из полиэтилена). При этом поправка может вводиться каждый раз перед началом рабочего процесса, чтобы уменьшить несоответствие по точности. В кругломерах поправка вводится на каждую деталь, что занимает значительное время и уменьшает количество возможных контро­лируемых деталей в смену. На кругломерах даже современного цифрового типа процесс поправок неоправданно продолжителен (до 7 мин на 1 деталь) в отличие от других приборов, где поправка вводится единожды в начале рабочего дня и распространяется на всю партию деталей в течение смены оператора поста контроля качества. При этом метод введения поправки в приборно-матема­тической модели является ноу-хау многих произво­дителей, и именно он является особенностью при производстве высокоточных приборов данного типа. Данный вопрос также подробно рассмотрен в статье.

Ключевые слова: управление качеством на предприятии, кругломеры, измерение дефектов формы, поправки центрирования — выравнивания детали.

Цитируемая литература

1. ГОСТ Р 53442-2015 (ИСО 1101:2012). Основные нормы взаимозаме­ня­емости. Харак­теристики изделий геометрические. Установление геометри­ческих допусков. Допуски формы, ориентации, месторасположения и биения. — М.: Стандарт­информ, 2015.

2. Гаер М.А. Разработка и исследование геометрических моделей простран­ственных допусков сборок с использованием кватернионов: дис. … канд. техн. наук. — Иркутск, 2005.

3. Гущина Е.А., Епифанцев К.В., Ефремов Н.Ю. Цифровая метрология: учеб.-метод. пособие. — СПб.: ГУАП, 2022. — 104 с.

4. Епифанцев К.В. Интерпретации системы координирующих размеров и раз­мер­ных элементов в конструкторской документации // Известия Самар­ского научного центра Российской академии наук. — 2021. — Т. 23. — № 6 (104). — С. 52–55.

5. Епифанцев К.В. Расширение эталонной базы для поверки кругломеров на основе введения эталона осевого биения // Метрологическое обеспече­ние инновационных технологий. Сборник статей V Международного форума / под редакцией В.В. Окре­пилова. — СПб., 2023. — С. 18–19.

6. Свидетельство регистрации государственной программы на ЭВМ № 2023612860 «Программа для визуализации и подсчёта результатов изме­рения дефектов формы цилиндрических твердотельных деталей опти­че­скими методами» // К.В. Епи­фан­цев, Э. Егоров. Дата государ­ствен­ной регистрации в Реестре программ для ЭВМ: 08 февраля 2023 г.

7. Свидетельство регистрации государственной программы на ЭВМ № 2023616324 «Программа обработки сигналов оптических датчиков круг­ло­меров с помощью преобразования Фурье для измерения дефектов формы цилиндрических твердо­тельных деталей» // К.В. Епифанцев, A.Э. Егоров. Дата государственной регис­тра­ции в Реестре программ для ЭВМ: 24 марта 2023 г.

8. Свидетельство регистрации государственной программы на ЭВМ № 2023664436 «Программа обработки сигналов оптических датчиков круг­ломеров с помощью функции Бесселя для измерения дефектов формы, месторасположения и биения» // Епифанцев К.В., Егоров A.Э. Дата госу­дарственной регистрации в Реестре про­грамм для ЭВМ: 05 июля 2023 г.

Статья поступила в редакцию: 23.10.2023 г.
Статья прошла рецензирование: 25.01.2024 г.
Статья принята в работу: 26.01.2024 г.

Статья в полном объеме в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.
Оформить подписку и купить печатные номера журнала у издателя.

Предыдущая статья ……. Содержание ……. Следующая статья