Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Приборы и методы контроля и определения состава веществ

Диссертационная работа:

Джунковский Андрей Владимирович. Повышение точности измерений и совершенствование программного обеспечения координатно-измерительных машин : диссертация... кандидата технических наук : 05.11.13 Москва, 2007 168 с. РГБ ОД, 61:07-5/2731

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 6

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ 14

1.1.Источники погрешностей при измерениях на координатно- измерительных машинах 14

1.2.Методы и средства калибровки координатно-измерительных машин 17

1.3. Основные функции программного обеспечения координатно-измерительных машин 26

1.4. Выводы. Цели и задачи исследования 32

2. РАЗРАБОТКА УПРОЩЕННОЙ МЕТОДИКИ КОМПЕНСАЦИИ СИСТЕМАТИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ КООРДИНАТНО- ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МАШИН 34

2.1. Постановка задачи на разработку и исследование 34

2.2. Выбор и обоснование способа измерения концевых мер длины 36

2.3. Упрощенная методика компенсации систематических погрешностей координатно-измерительных машин 42

2.3.1. Определение осевых погрешностей позиционирования...42

2.3.2. Определение неперпендикулярности осей 44

2.3.3. Программная реализация методики 46

2.3.4. Экспериментальные исследования упрощенной компенсации систематических погрешностей координатно-измерительных машин 46

2.4. Выводы 61

3. МЕТОДИКА ОБЪЕМНОЙ КОМПЕНСАЦИИ СИСТЕМАТИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ КООРДИНАТНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МАШИН НА ОСНОВАНИИ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛИТЫ СО СФЕРАМИ 63

3.1. Общие сведения о калибровке с помощью плиты со сферами 63

3.2. Аппроксимация погрешностей внутри рабочего объема 64

3.3. Оценка аппроксимации погрешностей методом Кунса 67

3.4. Совмещение систем координат при калибровке 70

3.5. Экспериментальные исследования методики объемной компенсации систематических погрешностей 75

3.5.1. Калибровочная плита и ее аттестация 75

3.5.2. Экспериментальные исследования 79

3.6. Замечания по методике объемной компенсации 86

3.7. Выводы 87

4. РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ИНТЕРФЕЙСА 89

4.1. Общие сведения 89

4.2. Основные принципы построения пользовательского интерфейса 92

4.3. Реализация принципов построения пользовательского интерфейса в основных процедурах программы ГеоАРМ 96

4.3.1. Разработка модели действий пользователя координатно- измерительной машины с ручным управлением 96

4.3.2. Вид экрана 98

4.3.3. Организация процесса измерения 101

4.3.4. Создание вторичных объектов 104

4.3.5. Вычисление отношений 106

4.3.6. Формирование графического протокола 106

4.4. Выводы 107

5. РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ 109

5.1. Общие сведения 109

5.2. Полуавтоматическое функционирование координатно-измерительнои машины с ручным управлением 109

5.2.1. Постановка задачи 109

5.2.2. Разработка языка программирования измерений 111

5.2.3. Разработка транслятора языка программирования измерений 117

5.2.4. Программная реализация режима полуавтоматических измерений 119

5.2.5. Результаты использования модуля программирования измерений 121

5.3.Специальные режимы для координатно-измерительнои машины типа «рука» 122

5.3.1. Перестановка 123

5.3.2. Сканирование 126

5.4.Функционирование с координатно-измерительнои машиной, оснащенной поворотным столом 128

5.5. Выводы 130

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 132

Литература 134

Приложения 143

Приложение 1. Пример файла компенсаций 144

Приложение 2. Программа измерения платы редуктора 146

Приложение 3. Протокол измерения платы редуктора 148

Приложение 4. Пример графического отчета 151

Приложение 5. Краткий справочник по системе измерительных команд 152

Приложение 6 Результаты расчета объемных погрешностей 161

Приложение 7 Акты внедрения 166 

Введение к работе:

1.1. Актуальность. Машиностроение - это основная отрасль промышленно
сти, обеспечивающая научно-технический прогресс общества Важнейшим аспек
том машиностроительного производства является контроль геометрии изготавли
ваемых деталей Огромная номенклатура выпускаемых изделий требует макси
мально универсальных средств контроля Одним из таких средств является коор-
динатно-измерительная машина (КИМ)

Особенность КИМ как технической системы состоит в том, что ее механические узлы, работающие, как правило, на аэростатических подшипниках, слабо нагружены и мало изнашиваются Поэтому КИМ имеют долгий срок службы Вместе с тем электронные системы управления, управляющие компьютеры и программное обеспечение достаточно быстро устаревают. В силу этого в области КИМ существуют и решаются проблемы модернизации старых машин Они особенно актуальны для отечественной промышленности, так как в ее распоряжении имеется достаточно большой парк КИМ, закупленных за рубежом во второй половине 80-х годов Кризис 90-х годов привел к тому, что большинство из этих КИМ перестали эксплуатироваться и вышли из строя Наблюдающееся в настоящий момент оживление в промышленности приводит к необходимости восстановления и модернизации ранее приобретенных КИМ

При модернизации КИМ обычно решаются вопросы замены электроники установки современного программного обеспечения и повышения точности измерений путем программной компенсации систематических погрешностей На отечественных предприятиях существует острый дефицит методов и средств калибровки КИМ, а также трудности с освоением и полноценным использованием зарубежного программного обеспечения

1.2. Цель работы и задачи исследования. Цель данной работы - повыше
ние точности измерений за счет программной компенсации систематических по
грешностей и совершенствование программного обеспечения КИМ для повыше
ния эффективности их использования в промышленности

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи

разработать и исследовать упрощенную методику выявления и компенсации систематических погрешностей КИМ с использованием концевых мер длины,

определить оптимальный способ измерения концевых мер длины на КИМ,

разработать и исследовать методику объемной компенсации систематических погрешностей КИМ на основании измерения калибровочной плиты со сферами,

разработать основные принципы построения эргономичного пользовательского интерфейса измерительной программы,

разработать язык программирования измерений, позволяющий реализовать полуавтоматический режим работы на КИМ с ручным управлением,

разработать специальные режимы измерительной программы, обеспечивающие функционирование с КИМ типа «рука» и КИМ, оснащенной поворотным столом,

реализовать разработанные методы, принципы и функции в качестве программных модулей измерительной программы

1.3. Методы исследования. Теоретические исследования базируются на ис
пользовании соответствующих разделов аналитической геометрии, вычислитель
ной математики, теории вероятностей, математической статистики, основных по
ложений метрологии, а также математического моделирования на ПК Разработка
программных модулей осуществлялась на основе методологий построения диало
говых САПР и объектно-ориентированного программирования Эксперименталь
ные исследования проводились на действующем измерительном оборудовании в
лабораториях университета и в реальных производственных условиях.

Достоверность исследований подтверждается совпадением теоретически полученных зависимостей с экспериментальными данными, полученными посредством проведения натурных и вычислительных экспериментов

1.4. Научную новизну работы составляют:

теоретическое и экспериментальное обоснование способа измерения кон
цевых мер длины на КИМ,

методы компенсации погрешностей КИМ, имеющих сложный характер,

применение метода Кунса для аппроксимации объемных погрешностей КИМ,

исследования по объемной компенсации систематических погрешностей КИМ

1.5. Праісгическая ценность работы заключается:

в разработке упрощенной методики компенсации систематических погрешностей, предоставляющей предприятиям возможность производить калибровку и компенсацию систематических погрешностей имеющихся у них КИМ без использования оборудования для лазерной интерферометрии,

в разработке алгоритмов и программных модулей, реализующих предложенные методы, которые включены в измерительную программу ГеоАРМ,

в расширении возможностей измерительной программы ГеоАРМ, повышающих ее конкурентоспособность с зарубежным программным обеспечением

1.6. Реализация и внедрение результатов работы. Результаты исследова
ний реализованы

в качестве программных модулей измерительной программы ГеоАРМ,
которая эксплуатируется на ряде машиностроительных предприятий, та
ких, как МПП им В В Чернышева (г Москва), ОАО «Автосвет» (г Кир-

жач), НПП «СПЛАВ» (г Тула) и др и используется в учебном процессе МГТУ «МАМИ»,

в упрощенной методике программной компенсации систематических по
грешностей КИМ, переданной на ряд предприятий для самостоятельного
использования

  1. Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на 49-ой Международной научно-технической конференции ААИ, и на 4-м международном научном симпозиуме «Современное автотракторостроение и высшая школа России»

  2. Публикации По теме диссертации имеется 7 публикаций, в том числе З в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

  3. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (95 наименований) и приложений Работа содержит 142 страниц машинописного текста, 59 рисунков, 21 таблицу

1.10. Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

выбор и обоснование способа измерения концевых мер длины на КИМ,

упрощенная методика компенсации систематических погрешностей КИМ,

методы компенсации погрешностей КИМ, имеющих сложный характер,

методика объемной компенсации систематических погрешностей КИМ на основании измерений калибровочной плиты со сферами и метода Кунса для аппроксимации объемных погрешностей КИМ,

разработанные алгоритмы и программные модули, включенные в измерительную программу ГеоАРМ

Подобные работы
Редько Людмила Анатольевна
Повышение точности измерения испытательного напряжения и обеспечение электробезопасности в приборах электроискрового контроля качества изоляции кабеля
Здоровенина Анна Олеговна
Повышение точности измерения содержания перекисных и карбонильных соединений в жирах
Пимшин Дмитрий Александрович
Методика повышения точности и расширения функционального назначения атомно-эмиссионного спектрального анализа металлов и сплавов
Шестопалов Александр Владимирович
Повышение точности контроля концентрации выбросов в атмосфере города стационарными источниками
Филинов Михаил Владимирович
Повышение точности количественных оценок поверхностных дефектов и структур металлов по их цифровым изображениям в оптическом неразрушающем контроле
Воеводин Евгений Сергеевич
Совершенствование методики измерения дымности отработавших газов автомототранспортных средств, оснащенных дизелями
Чан Зыонг Дао 0
Совершенствование противоблокировочных систем автомобиля путем повышения точности измерения угловой скорости затормаживаемых колес
Вольф, Андрей Карлович
Совершенствование обеспечения системы технического сервиса лесных машин запасными частями : На примере ОАО "КРАСЛЕСМАШ"
Пасько Татьяна Владимировна
Совершенствование конструкций и обеспечение заданных эксплуатационных характеристик машин и аппаратов с вращающимися дисками
Извозчикова Вера Васильевна
Совершенствование технического сервиса сельскохозяйственных машин на основе информационного обеспечения

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net