Experimental analysis of the instrument uncertainty of triangulation method in the problems of process control of the complex form surface profile
Экспериментальный анализ погрешности измерения триангуляционного метода в задачах технологического контроля профиля поверхности сложной формы

Н.В. Барышников, Д.Г. Денисов, И.В. Животовский, В.Я. Менделеев
2013 Engineering Journal Science and Innovation  
Рассмотрены экспериментальные исследования точностных характеристик триангуляционного метода при измерении топографии поверхности технологических изделий сложной формы, в частности лопаток газотурбинных двигателей. Проанализированы выбор и влияние конструктивных характеристик системы, углов падения и отражения лазерного излучения, формы и среднеквадратического отклонения параметра шероховатости поверхности. Исследовано влияние ориентации канавок микроструктуры профиля эталонного образца на
more » ... риментальную системную погрешность измерения на длине волны лазерного излучения 0,633 мкм. Предложен метод цифровой обработки зарегистрированного изображения профиля поверхности, позволяющий минимизировать погрешности измерения координат энергетического центра тяжести лазерного пятна подсвета и выделять четкие контуры детали на фоне спекл-шумов и шумов электронного тракта. Приведены результаты экспериментальных исследований разработанного лабораторного стенда, а также точностные границы его применения в задачах технологического контроля. Ключевые слова: лазер, измерительная система, триангуляционный метод, форма поверхности, шероховатость поверхности, погрешность измерения, алгоритм, цифровая обработка, изображение, лопатка, газотурбинный двигатель. Для современных отраслей машиностроения характерна интенсивная разработка и производство деталей сложной формы с повышенными эксплуатационными показателями. Надежность и долговечность таких технологических изделий определяются их функциональными параметрами, к числу которых относятся качество формы и микрогеометрия профилей поверхностей. Например, особые требования предъявляются к форме профиля и шероховатости поверхности газотурбинных лопаток авиационных двигателей, раскатных дисков несущих конструкций двигателей, компрессоров авиадвигателей, подшипников механических станков, винтов двигателей подводных лодок. В авиационном двигателестроении особое внимание уделяется высокой технологичности и эксплуатационной надежности изделий.
doi:10.18698/2308-6033-2013-9-912 fatcat:ejdetpdkjremzjbgmhgmfp4mba