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.
Полные тексты статей доступны в печатных номерах журнала по подписке и при покупке отдельных номеров у издателя.
Также полные тексты статей размещаются в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.