Модернизация компьютеризированных средств

ДИАГНОСТИКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПО ПАРАМЕТРАМ ШЕРОХОВАТОСТИ И ВОЛНИСТОСТИ ОБРАБАТЫВАЕМЫХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Объект исследования: компьютеризированные системы измерения параметров шероховатости и волнистости обрабатываемых поверхностей деталей машин с использованием отечественных физически работоспособных профилографов-профилометров.

Результаты,полученные лично автором: участие в отладке системы и проведение её тестирования по стандартным эталонам.

Одной из важнейших задач при проведении экспресс-диагностики технологических систем (ЭДТС) по параметрам качества и эксплуатационных свойств обрабатываемых поверхностей является измерение, регистрация и статистическая обработка входных и выходных параметров, в том числе параметров шероховатости и волнистости. В связи с этим, на кафедре «Технология машиностроения» БГТУ (г. Брянск) разработана и реализована модернизированная мобильная система измерения параметров шероховатости и волнистости поверхностей (рис.1).

Рис. 1. Модернизированная мобильная система измерения параметров

шероховатости и волнистости поверхностей на основе применения

профилометра мод.170622, блока аппаратно-программного интерфейса оригинальной конструкции (АПИ) и современных компьютерных технологий

В этом случае блок АПИ управляет балансировкой и работой привода датчика в соответствии со всеми рекомендациями, удовлетворяющими соответствующим нормативам и действующим стандартам. АПИ обеспечивает работу системы в двух режимах: 1) режим А: передача сигнала, снимаемого ИД с поверхности П детали в ПК непосредственно в процессе измерения через порт USB; 2) режим Б: удалённая работа регистрирующей системы профилометра (ИД + привод) с применением специальных опор, имеющихся в комплекте поставки используемого профилометра, под управлением АПИ с регистрацией данных в его памяти (в АПИ имеется 4 ячейки памяти, содержимое которых выводится на мини-дисплей в виде графиков результататов измерений). Дальнейшая обработка осуществляется с помощью виртуального прибора (ВП) после передачи содержимого ячеек памяти АПИ в ПК через порт USB. В одном из окон ВП « Расчет параметров»предусматривается выбор участка профилограммы для расчёта параметров, выбор типа цифрового фильтра и его характеристик при необходимости расчёта параметров W_i волнистости поверхности которые принимаются аналогичными параметрам шероховатости. Применение ВП в силу открытости обеспечивает "гибкость" программного обеспечения и возможность оперативной коррекции структуры ВП. Работая в режиме профилографа-профилометра система обеспечивает расчет 15-ти параметров шероховатости (аналогично для волнистости), кроме этого, рассчитываются и строятся графики гистограммы распределения ординат профиля, относительной опорной длины шероховатости, её спектральные характеристики и автокорреляционные функции. Форму и содержание протокола расчёта результатов диагностики пользователь может формировать по своему усмотрению или использовать все окна ВП с полным объёмом информации. На рис. 2 показан пример компактного протокола рас
чёта.

Рис.2. Пример компактного протокола расчёта параметров

Помимо общеизвестных, на рис.3 приняты обозначения: tg а – средний тангенс угла наклона боковых сторон микронеровностей; r_вс, r_вп, r_m – средние радиусы выступов, впадин и выступов от средней линии профиля соответственно; v, b - параметры параболической аппроксимации начального участка опорной длины профиля; K_kp – безразмерный комплекс D Крагельского - Комбалова. Тарировка системы осуществлялась с использованием стандартных эталонов шероховатости, выстных и шаговых характеристик. Результаты тарировки показали, что погрешности измерения не превосходят (2-5)% от номинала, что является хорошим показателем.

Материал поступил в редколлегию 03.05.2017

УДК 621.9

Кузнецов В.А.

Научные руководители: доцент кафедры «Технология машиностроения», к.т.н., Е.Н. Фролов и доцент кафедры «Технология машиностроения», к.т.н.,

В.В. Надуваев

[email protected]