DOI: https://doi.org/10.20535/1970.59(1).2020.210020

ПОХИБКИ ВИМІРЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ФОРМИ ДЕТАЛІ ОПТИЧНИМИ ПРИЛАДАМИ

Volodymyr Skytsiouk, Tatiana Klotchko

Анотація


Вступ. Основною проблемою всіх систем контролю стану будь-якого продукту обробки матеріалу є несвоєчасне визначення моменту їх контакту та визначення похибок вимірювань. Проблеми контролю якості поверхні, вимірювань поточних геометричних параметрів повинні вирішуватися на етапі підготовки виробництва при виборі метрологічного забезпечення технологічного процесу. Тому ми можемо виділити основні недоліки, які стосуються відомих сучасних методів та пристроїв для визначення параметрів формування деталі, зокрема за наявності складної форми та внутрішніх поверхонь, таких як отвори. По-перше, зрозуміло, що контактний вимірювальний інструмент може погіршити поверхню деталей точності. По-друге, дослідження показали, що всі описані методи та пристрої працюють лише для контролю та вимірювання параметрів поверхонь зовнішньої деталі.

Основна частина. Тому цікавим завданням є контроль якості внутрішніх поверхонь деталей, наприклад, отворів. У цьому випадку завдання ускладнюється через інструментальні особливості реєстрації поточних параметрів формування деталей.

Отже, необхідно розглянути модель для визначення розподілу помилок у процесі контрольних вимірів. Якщо ми маємо наявність хвилястості, шорсткості поверхні або інших відхилень субмікрогеометрії, це призводить до явища розсіювання падаючого випромінювання і врешті впливає на фактичну здатність відбиття.

Ці залежності потрібно враховувати при створенні пристроїв контролю та вимірювання параметрів формування поверхні деталі. Таким чином, наприклад, можна запропонувати пристрій контролю стану внутрішніх поверхонь деталі, що містить схему волоконно-оптичного триканального вимірювача.

Крім того, якщо використовувати джерела випромінювання з різною довжиною хвилі, можна отримати різні значення інтенсивності, враховуючи параметри випромінювання, реєстровані модулями фотоприймачів, і в той же час отримати більшу точність, порівнюючи ці значення та визначаючи похибку вимірювання. При цьому цей модуль переміщується вздовж внутрішньої поверхні, що надає можливості уточнення результатів контролю стану виготовленої деталі.

Висновки. Таким чином, беручи до уваги запропонований спосіб визначення параметрів формотворення поверхні деталі, можна визначити величини та характер інтенсивності світлового потоку, відбитого від поверхні. Поглинання поверхні масою технологічного об'єкта враховується, тоді висоту нерівностей профілю поверхні можливо визначати, якщо ввести коефіцієнт, який визначає параметри відхилення форми. При цьому враховується час, необхідний для обробки, тобто, що враховує динаміку як виготовлення, так і змін, що відбуваються на поверхні технологічного об'єкта, який контролюється

Ключові слова


параметри формування деталей; внутрішні поверхні; контроль; вимірювання

Повний текст:

PDF

Посилання


David J. Whitehouse. Handbook of Surface and Nanometrology. Second Edition. CRC Press, Taylor & Francis Group, 2011. 999 p.

Volodymyr Skytsiouk, Tatiana Klotchko, Myhailo Bulyk, “Specifics of influence of the chemical composition of abstract object's presence zone on accuracy of determination of surface's coordinates”, Bulletin of Kyiv Polytechnic Institute. Series Instrument Making, Is. 57 (1), pp. 62-71, 2019. DOI: 10.20535/1970.57(1).2019.172025.

Nikolaj A Feidenhans’, Poul-Erik Hansen, Lukáš Pilný, Morten H Madsen, Giuliano Bissacco, Jan C Petersen and Rafael Taboryski, “Comparison of optical methods for surface roughness characterization”, Measurement Science and Technology. Meas. Sci. Technol. 26, 085208 (10pp), 2015. DOI: 10.1088/0957-0233/26/8/085208.

S. Schröder, A. Duparré, L. Coriand, A. Tünnermann, D. H. Penalver and J. E. Harvey, “Modeling of light scattering in different regimes of surface roughness”, Opt. Express 19 9820-35, 2011.

R. Brodmann, O. Gerstorfer and G. Thurn, “Optical roughness measuring instrument for fine-machined surfaces”, Opt. Eng. 24 243408, 1985.

E. R. Freniere, G. G. Gregory, R. C. Chase and L. R. Corporation, “Interactive software for optomechanical modeling”, Proc. SPIE Optomech. Eng. 3130 pp. 128–33, 2004. DOI:10.1088/0957-0233/26/8/085208

Stover, John C. Optical scattering: measurement and analysis. 3rd ed. Publication Bellingham: Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers, 2012. 332 p.

Leandro Tonietto, Luiz Gonzaga Jr., Mauricio Roberto Veronez, Claudio de Souza Kazmierczak, Daiana Cristina Metz Arnold & Cristiano André da Costa, “New Method for evaluating Surface Roughness parameters Acquired by Laser Scanning”, Scientific Reports, 9:15038, 2019. DOI:10.1038/s41598-019-51545-7.

Ronald A. Stone and Steven A. Shafer, The Determination of Surface Roughness from Reflected Step Edges. Camegie Mellon University, Pennsylvania 15213, 1993.

Dhiren R. Patel, Mysore B. Kiran, Vinay Vakharia, “Modeling and prediction of surface roughness using multiple regressions: A noncontact approach”, RESEARCH ARTICLE, Volume2, Issue2, 03 February 2020, DOI: 10.1002/eng2.12119.

Farbod Akhavan, Niaki Laine Mears, “A comprehensive study on the effects of tool wear on surface roughness, dimensional integrity and residual stress in turning IN718 hard-to-machine alloy”, Journal of Manufacturing Processes, Vol. 30, pp. 268-280, December 2017.

DOI: 10.1016/j.jmapro.2017.09.016

V.I.Skytsiouk, T.R.Klotchko. Physics of technology TONTOR. Saarbrücken, Germany: LAP Lambert Academic Publishing, 2015. (in Russian)

V.I.Skytsiouk, T.R.Klotchko, “Vplyv tekhnolohichnoho fantomu tochnosti vyhotovlennya detaley u pryladobuduvanniʺ, Visnyk NTUU «KPI». Seriya pryladobuduvannya, Is. 53(1), pp. 69-77, 2017. DOI: 10.20535/1970.53(1).2017.106510. (in Ukrainian)

H. S. Tymchyk, V.I.Skytsiouk, T.R.Klotchko. Teoriya biotekhnichnykh obʺyektiv. Tom 3. Zony prysutnosti obʺyektiv. Kyyiv, Ukrayina: TOV «Interdruk», 2019. (in Ukrainian)

Granino A. Korn, Theresa M. Korn, Mathematical Handbook for Scientists and Engineers: Definitions, Theorems, and Formulas for Reference and Review (Dover Civil and Mechanical Engineering). 2 Revised Edition, 2000.




Copyright (c) 2020 Рівні права