Оценка формы изделий при изготовлении деталей со сложной геометрической формой

Название разработки

Оценка формы изделий при изготовлении деталей со сложной геометрической формой.

Назначение

Обеспечение поддержки процесса производства изделия и его ремонтно-эксплуатационных работ.

Описание, характеристики

Разработка  относится к способам входного контроля заготовок деталей со сложной поверхностью в машиностроении с использованием результатов автоматизированных измерений поверхности и сравнения их с математической моделью детали.  Актуальность предлагаемого способа и устройства для его осуществления  обусловлена тем, что известные способы оценки формы изделий характеризуются ограниченным диапазоном измеряемых деталей, который определяется размерами машины для трехмерных измерений и необходимостью задействования значительных вычислительных ресурсов.

Предлагаемый способ оценки формы измеренной поверхности (патент на изобретение № 2649035 от 29.03.2018 г.)  включает восстановление координат положения точек на поверхности детали и их сравнение с положением аналогичных точек на поверхности её математической модели для определения погрешности совпадения измеренной поверхности с теоретической. На трёхмерной поверхности детали и её математической модели формируют маркеры как дополнительные элементы поверхности, легко выделяемые при автоматическом  сканировании и распознавании.  Маркеры выполняют в виде осесиметричных геометрических тел (например, конусов), местоположение их на поверхности детали и её математической модели приблизительно совпадает. В процессе измерений  восстанавливают  координаты положения реперных точек на поверхности детали и с заданной погрешностью  сравнивают их относительное положение с положением аналогичных точек маркеров на поверхности её математической модели. Технический результат выражается в уменьшении числа точек измерений и за счет этого, упрощении процедуры обработки данных измерений и снижении потребности в вычислительных ресурсах

Устройство для отслеживания формы изделия относится к области производства и эксплуатации объектов, подверженных статическим и динамическим нагрузкам и вследствие этих нагрузок меняющих свою форму и свойства (со сложной формой поверхности, низкой жесткостью, без выраженных базовых поверхностей).

Устройство содержит маркер с реперной точкой, выполненный в виде геометрического объекта, с возможностью фиксации на изделии в процессе его производств (патент на полезную модель № 185579 от 11.12.2018 г.).  При этом  маркер выполнен в виде выпуклого осесимметричного тела с плоским основанием с локализованной на нем реперной точкой; маркер выполнен с возможностью сохранения и дистанционного считывания с него информации произвольного содержания.  Для этого  его основание снабжено слоем магнитного напыления; при этом ось симметрии маркера проходит через его реперную точку. Кроме того, маркер выполнен с возможностью сохранения и дистанционного считывания с него, например, указания на привязку точки установки маркера к математической модели поверхности изделия и/или индивидуальные данные детали и сборочной единицы, и/или другую информацию, связанную с жизненным циклом изделия.  Измерение геометрических параметров генерирует численные данные для оптимизации всех этапов производства и эксплуатации изделия. Таким образом, с помощью маркеров может создаваться база данных, непрерывный паспорт состояния изделия в течение всего жизненного цикла.

Преимущества перед известными аналогами

- упрощение способа оценки формы изделия за счет уменьшения  числа точек измерений и, как следствие, упрощение процедуры измерений и снижение  потребности в вычислительных ресурсах;

- обеспечение поддержки процесса не только при производстве изделия, но и при  проведении ремонтно-эксплуатационных работ за счет обеспечения сохранности маркера.

Область(и) применения

Машиностроение

Правовая защита

- патент на изобретение «Способ оценки формы измеренной поверхности» №2649035, зарегистрирован в Государственном реестре изобретений РФ 29.03.2018 г.;

- патент на полезную модель «Устройство для отслеживания формы изделия» № 185579, зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей РФ 11.12.2018 г..

Стадия готовности к практическому использованию

Стадия НИОКР; разработана эскизная документация.

Авторы

Бобошко С.В., Ноткин Б.С.