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.