WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Описана методика юстировки прибора. Причем для проведения объективной юстировки предложено использовать критерий достижения максимума функции корреляции рабочего изображения тест-объекта и эталонного изображения.

Изображение тест-объекта

Маска-эталон

Результат расчета корреляции двух изображений

Профиль рассчитанной функции корреляции по строке (наилучшее совмещение)

Профиль рассчитанной функции корреляции по строке (неудовлетворительное совмещение)

Рис. 20 Корреляционный анализ для прецизионного совмещения изображений двух стереоканалов

Для точного совмещения используются два тест объекта – с горизонтальными полосами для совмещения по горизонтали и с вертикальными полосами для совмещения по вертикали. На рис. 20 приведена иллюстрация расчета для сведения по вертикали.

Приведен расчет погрешности измерений.

Приведены результата измерений серии лопаток и их статистическая обработка.

Анализ данных позволяет сделать вывод о том, что точность измерения геометрии составляет 0.01 мм.

Внешний вид прибора приведен на рис.20.

Рис. 20 Внешний вид Прибора Контроля Профиля Лопаток

Приведены сведения об использовании прибора в качестве инструмента управления качеством на машиностроительном предприятии.

В заключении сформулированы основные выводы по диссертационной работе.

В приложении к диссертации приведены численные расчеты теоретических зависимостей индикатрис и ЧКХ элементов системы. Приведены расчеты ЧКХ лазерного осветителя и ЧКХ процесса рассеяния пучка поверхностью лопатки по их практически полученным изображениям. Представлены практические результаты по использованию прибора как инструмента управления качеством на ОАО «Наро-Фоминский Машиностроительный Завод» ММПП «Салют».

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

  1. Выполнен аналитический обзор современных методов и средств контроля геометрии лопаток ГТД. Показано, что наиболее перспективным является метод светового сечения с применением лазеров.
  2. Исследованы основные факторы, влияющие на точность измерений. Показано, что точность может быть улучшена посредством учета передаточной характеристики системы при апостериорной обработке изображений лопатки, полученных методов светового сечения.
  3. Проведен комплекс теоретических расчетов и экспериментальных исследований, направленных на создание прецизионной системы лазерного контроля геометрии лопаток ГТД, обладающей повышенной точностью и быстродействием
  4. Совокупность разработанных методов и средств позволила создать систему лазерного контроля геометрии лопаток ГТД, обеспечивающую снижение погрешности до 0.01 мм и повышений быстродействия до 20 сечений в минуту.
  5. На основе разработанной математической модели рассеяния света шероховатой поверхностью получены зависимости, характеризующие индикатрису пространственного распределения отраженного лопаткой света для конкретных параметров шероховатости лопаток.
  6. Теоретически и экспериментально показана возможность описания процесса деформации пространственно-частотного спектра лазерного контура с учетом рассеивающих свойств поверхности лопатки и оптических передаточных функций оптико-электроных звеньев лазерного измерителя геометрии. Показано, что выражение оптической передаточной функции шероховатой поверхности лопатки может быть получено с использованием уравнения переноса излучения и получено соответствующее выражение.
  7. Теоретически и экспериментально установлена возможность бесконтактного определения параметра микрогеометрии Ra поверхности лопаток с помощью анализа индикатрисы рассеянного света при нормальном падении лазерного луча. Впервые получены экспериментальные результаты по характеристикам пространственного распределения отраженного лопаткой света.
  8. Создан многофункциональный стенд для экспериментальных исследований оптической передаточной функции, индикатрисы рассеяния и информационных характеристик оптико-электронных звеньев системы лазерного измерения геометрии. Измерены характеристики реальных звеньев оптико-электронной системы и предложен критерий оптимизации результирующей оптической передаточной функции системы в целом.
  9. Предложен алгоритм цифровой фильтрации оптических шумов изображения сечения лопатки, позволяющий получить замкнутый высококонтрастный контур. Разработан алгоритм измерения параметров лопатки ГТД по изображению при проведении бинаризации на участке с максимальной скоростью нарастания ФРЛ для снижения погрешности измерений.
  10. Разработан пилотный образец прибора контроля профиля лопаток ПКПЛ, который успешно апробирован на ОАО «НФМЗ» и ЗАО «НПЦ МОЛНИЯ». Созданная установка успешно использована в качестве инструмента управлением качества технологического процесса изготовления лопаток.
  11. Предложен алгоритм, позволяющий получить высокую точность и стабильность сведения изображений двух стереоканалов. Для этого использован аппарат корреляционного анализа.
  12. Разработана методика калибровки, метрологической аттестации и исследования информационных характеристик системы в целом.

Таким образом, в рамках диссертационной работы решена начуно-техническая задача по разработке методов и средств контроля геометрии лопаток ГТД с повышенным быстродействием и точностью, имеющая важное значение для развития экономики, промышленности и повышения обороноспособности страны.

Основное содержание работы опубликовано в 10 печатных работах:

  1. Кеткович А.А., Чичигин Б.А., Пичугова О.А.. Лазерный компьютерный профилометр // Материалы международной научно-технической конференции «Современные методы и приборы контроля качества и диагностики состояния объектов» - Могилев: ГУ ВПО «БЕЛОРУССКО-РОССИЙСИКЙ УНИВЕРСИТЕТ», 2004 – c. 165
  2. Кеткович А.А., Рудневский В.С., Чичигин Б.А., Заикина И.В.. Комплекс цифровых приборов для контроля параметров оптического излучения // Материалы международной научно-технической конференции «Современные методы и приборы контроля качества и диагностики состояния объектов» - Могилев: ГУ ВПО «БЕЛОРУССКО-РОССИЙСИКЙ УНИВЕРСИТЕТ», 2004 – c. 45
  3. Чичигин Б.А., Чернов Л.А. Конструктивная и программная реализация прибора контроля профиля лопаток авиадвигателя // Тезисы докладов одиннадцатой международной НТК студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, Электротехника и Энергетика" Том 1, М., МЭИ, 2005 г., с. 448-449
  4. Кеткович А.А., Чичигин Б.А. Лазерный профилометр изделий сложной формы // Литье и металлургия 2(34) 2005 – Минск, Литье и металлургия, 2005г. – с.141-142
  5. Чичигин Б.А., Кеткович А.А. Лазерная установка контроля геометрии сложных форм // Тезисы докладов семнадцатой российской НТК с международным участием «Неразрушающий контроль и диагностика». Екатеринбург, ИМАШ, УрО РАН, 2005 – с. 173
  6. Чичигин Б.А., Кеткович А.А., Чернов Л.А. Современные лазерные системы контроля геометрии сложных поверхностей // Тезисы докладов семнадцатой российской НТК с международным участием «Неразрушающий контроль и диагностика». Екатеринбург, ИМАШ, УрО РАН, 2005 – с. 168
  7. Чичигин Б.А. Исследование влияния когерентности освещения на точность измерения линейных размеров протяженных объектов // Тезисы докладов семнадцатой российской НТК с международным участием «Неразрушающий контроль и диагностика». Екатеринбург, ИМАШ, УрО РАН, 2005 – с. 174
  8. Чичигин Б. А., Чернов Л.А. Особенности формирования пограничной кривой в системах бесконтактной лазерной профилометрии // Тезисы докладов двенадцатой международной НТК студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, Электротехника и Энергетика" Том 1, М., МЭИ, 2006 - с. 552
  9. Чичигин Б. А, Чернов Л.А. Исследование влияния параметров ПЗС матрицы на точность лазерного профилометра // Тезисы докладов двенадцатой международной НТК студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, Электротехника и Энергетика" Том 1, М., МЭИ, 2006 – с. 553.
  10. Кеткович А.А., Яковлева Н.И., Чичигин Б.А. Лазерная компьютерная система контроля лопаток газотурбинных двигателей ПКПЛ-1 // Контроль. Диагностика № 3, 2007. М., Машиностроение. – с. 32-34.

Автореферат на соискание ученой степени кандидата технический наук

Чичигин Борис Анатольевич

«Разработка методов и средств лазерного контроля геометрии лопаток газотурбинных двигателей»

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»