Автоматизированная система контроля шероховатости поверхности

• Автор: Зиятдинов, Рустем Раисович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Набережные Челны
• Количество страниц: 158 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АВТОМАТИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ В МАШИНОСТРОЕНИИ
1.1. Активный контроль в машиностроении
1.2. Анализ методов измерения и пути автоматизации процесса контроля шероховатости поверхности
1.3. Поляризация излучения, отраженного шероховатой поверхностью
1.4. Выводы по первой главе
1.5. Задачи автоматизации контроля шероховатости
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ КОНТРОЛЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ
2.1. Теоретико-вероятностный подход к исследованию шероховатой поверхности
2.2. Взаимодействие электромагнитного излучения с шероховатой поверхностью
2.3. Исследование поляризационных характеристик отраженного излучения
2.4. Разработка функциональной схемы измерителя степени поляризации
2.5. Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. СОЗДАНИЕ ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА СИСТЕМЫ АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ
3.1. Экспериментальное исследование отраженного от
шероховатой поверхности излучения
3.2. Влияние мощности излучения на степень поляризации
3.3. Выбор оптимального угла падения излучения
3.4. Определение оптимальной структуры и состава системы активного контроля
3.5. Разработка математических моделей автоматизированной системы контроля шероховатости поверхности
3.6. Оценка точности измерительного канала системы активного контроля
3.7. Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ
4.1. Система автоматизированного контроля шероховатости поверхности
4.2. Диагностика состояния обрабатывающего инструмента
4.3. Управление процессом шлифования на основе текущего значения шероховатости поверхности с учетом наложенных ограничений
4.4. Пути повышения точности измерений
4.5. Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Современное развитие производства предопределяется доминирующим значением автоматизированных производственных систем, обеспечивающих высокое качество выпускаемой продукции. Повышение качественных показателей информационно-измерительных систем является насущной проблемой развития гибких автоматизированных производств. Одной из важных задач в машиностроении является использование контроля не как средства разделения уже готовой продукции на годную и брак, а как средства управления с целью получения требуемых параметров качества, предупреждения и исключения брака, а также для установления оптимальных режимов обработки, обеспечивающих высокую производительность при требуемом качестве обработки. Для этих целей применяют системы активного контроля (САК) [1].
Главной задачей САК можно считать устранение влияния на обрабатываемый параметр различных факторов, действующих систематически и случайным образом: износ режущего инструмента, температурные и силовые деформации и т.п.
Основной областью применения систем активного контроля является финишная абразивная обработка деталей, в первую очередь, шлифование и хонингование. Эта проблема особенно актуальна для шлифовальных операций, формирующих в большинстве случаев выходные показатели качества всего технологического процесса изготовления деталей.
Существующие на сегодняшний день системы активного контроля для шлифовальных станков применяются для контроля линейных размеров обрабатываемой детали. Однако немаловажным в операции шлифования является контроль качества поверхности. Отсутствие подобных систем объясняется сложностью контроля шероховатости поверхности в реальном масштабе времени.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ КОНТРОЛЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ 2Л. Теоретико-вероятностный подход к исследованию шероховатой поверхности
Одним из наиболее существенных факторов, затрудняющих математическое описание шероховатости, является ее не регулярность, проявляющаяся вследствие физических особенностей способов образования поверхностей. Именно нерегулярность шероховатости вызывает необходимость применять для ее описания и анализа теоретико-вероятностные подходы.
Часто при анализе шероховатости применяются формулы, полученные эмпирическим путем в исследовательских лабораториях. Недостатком этих формул является ограниченность их применения лишь в условиях, аналогичных условиям эксперимента. В производстве условия обработки, как правило, отличаются от условий проведения экспериментов за счет иной точности станка, жесткости технологической системы и т.п.
Шероховатость поверхности является трехмерной структурой. Полное описание шероховатости, необходимое для установления ее связей с эксплуатационными свойствами, может быть достигнуто только ее количественной оценкой в трех измерениях. Анизотропию шероховатости возможно характеризовать функцией угла (р между трассой съема профилограммы и от-счетным (нулевым) направлением профиля (рис.2.1). Объемная оценка шероховатости с помощью и-мерных функций распределения ординат возможна, однако при практической реализации сопряжена с большими трудностями. Поэтому с учетом того, что при большинстве технологических операций шлифования поверхность обрабатываемого металла представляет параллельные друг другу царапины, можно рассматривать шероховатость поверхности как двумерную.