Підвищення точності вимірювання геометричних параметрів зубчастих коліс.

Abstract

Дисертаційна робота присвячена науковому обґрунтуванню та вдосконаленню методу підвищення точності вимірювання геометричних параметрів зубчастих коліс з евольвентним профілем а також розробці приладової системи для вимірювання криволінійних поверхонь. Основним принципом побудови приладової системи є забезпечення мінімального можливого рівня коливання системи та фундаменту за умов максимально можливої стабілізації температури, обробки отриманих результатів з метою алгоритмічної компенсації похибок вимірювання геометричних параметрів при дії дестабілізуючих факторів. Для підвищення точності та швидкодії вимірювання на приладовій системі виконано оптимізацію її параметрів та кореляційної функції. Вдосконалено метод координатних вимірювань, який включає в себе стратегію вимірювання та розрахункову модель. Проаналізовано метод математичного моделювання зубчастих коліс, розроблений для дослідження процесів вимірювання. Представлений математичний опис кривої евольвенти зубчастого колеса методом триангуляції багатозв'язних областей. Проведено визначення аномальних відхилень від форми та розташування поверхні та методів вимірювання геометричних параметрів зубчастих коліс евольвентної поверхні. Проведено експериментальні дослідження розробленої приладової системи для вимірювання евольвенти, що підтвердило підвищення точності та швидкодії вимірювання параметрів зубчастих коліс розробленою приладовою системою.

Диссертация посвящена научному обоснованию и усовершенствованию метода повышения измерения геометрических параметров зубчатых колес, а также разработке компьютеризированной системы для криволинейных поверхностей с повышенными метрологическими характеристиками с помощью приборной системы, что подтвердило повышение точности и быстродействия измерения параметров зубчастых колес. Усовершенствуемой метод координатных измерений, включающий в себя стратегию измерения и расчетную модель, которую математически описывает взаимосвязь координат измеряемых точек с обусловленными линейно-угловыми параметрами. Проанализированы метод математического моделирования зубчатых колес, разработанный для исследования процессов измерения, который имеет высокую точность и быстодействие. Предложена методика повышения достоверности измерения параметров зубчатых колес с помощью рассмотрения точности метода. Представлено математическое описание эвольвенты зубчатого колеса методом триангуляции многосвязных областей. Представлена структурная схема информационного-измерительного комплекса которая измеряет параметры зубчастых колес. Рассмотрен вопрос описания геометрической модели эвольвенты с помощью тренда поверхности. Проведен синтез аномальных отклонений и методов измерения геометрических параметров зубчатых колес от формы и расположения поверхности. Исследована эффективность способа выявления аномальных значений для стационарных случайных процессов. Выполнено описание эвольвенты зубчатого колеса с помощью тренда и сравнительный анализ эффективности процессов при обнаружении аномальных значений при измерении геометрических параметров зубчатого колеса. Определены погрешности измерения геометрических параметров эвольвенты. Проведена классификация методов оценки аномальных отклонений после изготовления и контроля шестерни. Проведенный синтез цифрового метода измерения геометрических параметров шестерни и установлены его качественные характеристики. Проведенные экспериментальные исследования разработанной компьютеризированной приборной системы для измерения криволинейных поверхностей (эвольвенты), подтвердило повышение точности и быстродействия измерения параметров зубчастых колес.

The dissertation is devoted to the scientific substantiation and development of a method of increasing the measurement of geometrical parameters of gear wheels, and the development of a computerized system for the control of curvilinear surfaces with high metrological characteristics with the help of the instrument system, which confirmed the increase in accuracy and speed of measurement gear. A coordinate measurement method has been developed that includes a measurement strategy and a computational model. The method of mathematical modelling of gears, developed for the study of measurement processes is analyzed. The mathematical description of the curve of a gear wheel involution is presented by the method of triangulation of multifaceted regions. The synthesis of abnormal deviations and methods of measuring the geometrical parameters of gears from the shape and location of the surface is performed. Experimental researches of the developed computerized system for control of curvilinear surfaces (involutes) with the help of the instrument system have been confirmed, which confirmed the increase of accuracy and speed of measurement of the gear.