Экспериментальный анализ погрешности измерения триангуляционного метода…
1
УДК 535-15: 535.4: 681.7.02-04:681.787
Экспериментальный анализ погрешности измерения
триангуляционного метода
в задачах технологического контроля
профиля поверхности сложной формы
© Н.В. Барышников
1
, Д.Г. Денисов
1
,
И.В. Животовский
1
, В.Я. Менделеев
2
1
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
2
ОИВТ РАН, Москва, 125412, Россия
Рассмотрены экспериментальные исследования точностных характеристик три-
ангуляционного метода при измерении топографии поверхности технологических
изделий сложной формы, в частности лопаток газотурбинных двигателей. Про-
анализированы выбор и влияние конструктивных характеристик системы, углов
падения и отражения лазерного излучения, формы и среднеквадратического от-
клонения параметра шероховатости поверхности. Исследовано влияние ориента-
ции канавок микроструктуры профиля эталонного образца на экспериментальную
системную погрешность измерения на длине волны лазерного излучения 0,633 мкм.
Предложен метод цифровой обработки зарегистрированного изображения про-
филя поверхности, позволяющий минимизировать погрешности измерения коорди-
нат энергетического центра тяжести лазерного пятна подсвета и выделять
четкие контуры детали на фоне спекл-шумов и шумов электронного тракта. При-
ведены результаты экспериментальных исследований разработанного лабора-
торного стенда, а также точностные границы его применения в задачах техно-
логического 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 интен-
сивная разработка и производство деталей сложной формы с повы-
шенными эксплуатационными показателями. Надежность и долго-
вечность таких технологических изделий определяются их функцио-
нальными параметрами, к числу которых относятся качество формы
и микрогеометрия профилей поверхностей. Например, особые требо-
вания 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 вы-
сокой технологичности и эксплуатационной надежности изделий.
