Автоматизированный контроль дефектов поверхности деталей методом анализа дисперсий

• Автор: Колясников, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 136 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА АВТОМАТИЗАЦИИ КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ

ПОВЕРХНОСТИ В МАШИНОСТРОЕНИИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Виды дефектов поверхности и технологические причины их появления.

1.2 Анализ состояния дефектоскопии поверхности изделий.

1.3 Обзор методов дефектоскопии поверхности.

1.3.2 Акустические методы

1.3.3 Методы радиоволновой дефектоскопии.

1.3.4 Радиационные методы

1.3.5 Оптические методы

1.4 Цель и задачи исследования
2. РАЗРАБОТКА СПОСОБА ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ПОВЕРХНОСТИ МЕТОДОМ АНАЛИЗА ДИСПЕРСИЙ ИНДИКАТРИССЫ РАССЕЯНИЯ
2.1 Принципы рсфлектометрического контроля дефектов поверхности
2.2 Анализ информативных параметров контроля
2.3 Способ обнаружения дефектов поверхности методом анализа
дисперсий индикатриссы рассеяния.
2.4 Оптимальная оценка дисперсии гауссовского случайного процесса
2.5 Оценка дисперсии случайного процесса при временном усреднении.
2.6 Анализ статистических характеристик контролируемой поверхности

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ ПОВЕРХНОСТИ МЕТОДОМ АНАЛИЗА ДИСПЕРСИЙ ИНДИКАТРИССЫ
РАССЕЯНИЯ.
3.1. Критерии эффективности обнаружения дефектов
3.2. Система моделирования обнаружения дефектов.
3.3. Анализ эффективности контроля дефектов поверхности методом анализа дисперсий индикатриссы рассеяния.
3.3.1. Схема исследования эффективности.
3.3.2. Анализ эффективности6
3.3.3. Анализ эффективности алгоритмов контроля отдельных типов дефектов и выбор оптимального алгоритма.
4. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО УСТРОЙСТВА, АЛГОРИТМИЧЕСКОГО И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ ПОВЕРХНОСТИ.
4.1. Конструкция оптического датчика и системы обработки информации
4.2. ринцип работы программы контроля дефектов.
4.3. Руководство пользователя.
5. ПЕСПЕКТИВЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ОПТИЧЕСКОГО РЕФЛЕКТОМЕТРИЧБСКОГО КОНТРОЛЯ.
5.1. Автоматизированная диагностика металлоконструкций грузоподъемных машин
5.2. Высокопроизводительный способ кон троля дефектов малогабаритных объектов в потоке
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В основе способа лежит оценка взаимозависимости дисперсий интенсивности оптического поля, рассеянного шероховатой поверхностью с дефектами. В качестве информативного параметра предложено произведение оценок дисперсий интенсивности индикатрисы рассеяния. Третий раздел посвящен исследованию эффективности контроля дефектов поверхности предложенным способом. Разработан аппарат исследования и исследована эффективность контроля различных дефектов поверхности. В четвертом разделе приводится описание экспериментальной установки, конструкций датчика и инструментального блока контроля, принципы работ? I программы обработки информации, руководство пользователя. Рассмотрены вопросы реализации алгоритмического и программного обеспечения для контроля дефектов поверхности. В пятом разделе рассмотрены перспективы применения предложенного способа дефектоскопии для контроля работоспособности металлоконструкций подъемно-транспортных машин и высокопроизводительного контроля изделий в потоке. Приложение содержит тексты программ системы контроля дефектов поверхности. Работа выполнялась в соответствии с тематикой проблемы . ПТУ научно-технической программ? Технические университеты» и темы ПТ. Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», подпрограмма «Производственные технологии». Результаты работы неоднократно докладывались на научно-технических семинарах, совещаниях и конференциях. По материалам диссертации опубликовано 6 работ, в том числе получен патент РФ. Результаты диссертации могут найти широкое применение в различных отраслях машиностроения при разработке средств автоматического контроля дефектов поверхности изделий. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА АВТОМАТИЗАЦИИ КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ ПОВЕРХНОСТИ В МАШИНОСТРОЕНИИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1. Множество операций контроля поверхности изделий машиностроения делится на операции контроля наличия на поверхности заданных объектов и контроль однородной поверхности на соответствие ее требуемым характеристикам. Последний тип контроля заключается в выявлении изделий с дефектами поверхности, недопустимыми техническими условиями. В настоящее время такой контроль выполняется преимущественно методами визуального контроля - органолептического контроля, осуществляемого через органы зрения человека []. Под дефектом поверхности изделия, подлежащем выявлению в процессе контроля, понимается всякое отклонение свойств поверхности изделия от установленных нормативной документацией. Ко второй - локальные изменения цветности, инородные включения, например, дерева, бумаги, металла, воздуха и т. По степени влияния на эксплуатационные свойства изделия, различают дефекты поверхности, снижающие эксплуатационные характеристики изде-‘ лия или исключающие его использование по соображениям безопасности и дефекты, ухудшающие товарный вид продукции. В таблице 1. ЛРЛ и АРКЛ. Анализ таблицы позволяет сделать вывод о том, что наиболее часто встречающимися дефектами являются: складки, трещины, забоины, вмятины, царапины, причем трещины, складки, и забоины доминируют среди дефектов, размеры которых превышают допустимые эталонами. При визуальном контроле характеристическими размерами дефектов, т. Для различных типов изделий характеристические размеры дефектов имеют широкий разброс, обусловленный различным влиянием дефектов на эксплуатационные свойства изделий. В однотипных изделиях характеристические размеры дефектов лежат в некотором конечном интервале, что обусловлено вероятностным характером влияния дефектов на служебные характеристики изделий. Для определения характеристических размеров дефектов необходимо знать геометрические размеры дефектов. Трещины в зоне дульпа. Сквозное нарушение сплошности металла Неметаллические включения, пористость, раковины, расслоение металла, повышенная зернистость 3, 3. Плены Тонкая пленка металла, шелушащаяся при механическом воздействии Те же 0,1 0. Раковины Поверхностные и внутренние нарушения сплошности металла Неметаллические включения в материале заготовки 0,1 0. Трещины в зоне дульца . Поперечные складки в зоне корпуса Гофр, перпендикулярный к оси деталей Местная деформация деталей при транспортировании 0, 0.