НЦ РАО на базе РГППУ ncrao@rsvpu.ru

Порядок получения и обработки информации, полученной при измерении геометрии деталей на КИМ

Автор: Бирюкова Елена Александровна

    Страна, город: Россия, Екатеринбург

    Должность, учёная степень, учёное звание: Кафедра инжиниринга и профессионального обучения в машиностроении и металлургии

    Место работы/учебы: ФГАОУ ВО Российский государственный профессионально-педагогический университет


Соавторы: Научный руководитель - Сеногноева Наталия Анатольевна

Направление
Профессионально-педагогическое образование


УДК 378.14.015.62

 

ПОРЯДОК ПОЛУЧЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ, ПОЛУЧЕННОЙ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ГЕОМЕТРИИ ДЕТАЛЕЙ НА КИМ

 

Студент: Е.А. Бирюкова; Научный руководитель: Н.А. Сеногноева

 

ФГАОУ ВО «Российский государственный

профессионально-педагогический университет», Екатеринбург

 

Екатеринбург, Россия (620012, г. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11) lena.biriuckova2016@yandex.ru

 

Аннотация: Основным преимуществом современных КИМ является возможность полной автоматизации как на этапе реализации координатного метода измерений, так и на этапе обработки результатов этих измерений. В статье рассмотрен процесс получения и обработки информации, полученной при измерении геометрии деталей на учебной координатно-измерительной машине с числовым программным управлением НИИК-701

 

Ключевые слова: координатно-измерительная машина; метрологическое обеспечение производства; отчет; протокол; координатные измерения; автоматизация; визуализация отклонений

 

PROCEDURE FOR OBTAINING AND PROCESSING INFORMATION OBTAINED WHEN MEASURING

THE GEOMETRY OF PARTS ON THE CMM

 

Student E.A. Biryukova; Scientific chief: N.A. Senognoeva

 

Russian State Vocational Pedagogical University, Ekaterinburg

 

Yekaterinburg, Russia (620012, Yekaterinburg, Mashinostroiteley street, 11) lena.biriuckova2016@yandex.ru

 

Abstract: The main advantage of modern CMM is the possibility of full automation both at the stage of implementing the coordinate measurement method and at the stage of processing the results of these measurements. The article describes the process of obtaining and processing information obtained when measuring the geometry of parts on a training coordinate measuring machine with numerical control NIIK-701

 

Keywords: coordinate measuring machine; metrological support of production; report; protocol; coordinate measurements; automation; visualization of deviations

 

Автоматизация процесса измерения на сегодняшний день является важной задачей, необходимой для повышения качества машиностроительного производства. Прогрессивно внедряемым в технологический процесс измерительным оборудованием являются координатно-измерительные машины (КИМ).

Учебные КИМ применяются для выполнения лабораторных работ в высших учебных заведениях, колледжах, профессиональных центрах по подготовке и переподготовке кадров. Работа на учебных КИМ направлена на то, чтобы обучающиеся смогли усвоить термины и определения, а также правильность и последовательность действий при эксплуатации современных КИМ для эффективного управления программным обеспечением «ТЕХНОкоорд» для последующих измерений. Функции учебного лабораторного модуля КИМ с ЧПУ позволяет обучающимся получить практические навыки работы, а также закрепить теоретические знания и научиться проектировать эффективные процессы технического контроля [3]. 

Основным преимуществом современных КИМ является возможность полной автоматизации как на этапе реализации координатного метода измерений, так и на этапе обработки результатов этих измерений.

Программное обеспечение ТЕХНОкоорд является средством для программирования учебной КИМ с ЧПУ модели НИИК-701, а также для максимальной автоматизации статистической обработки результатов измерения и формирования наглядных отчетов (протоколов).

Создание отчета (протокола) происходит после проведения всех подготовительных действий для последующих измерений на КИМ, а именно:

1.       Включение компьютера;

2.       Запуск программы ТЕХНОкоорд;

3.       Включение КИМ;

4.       Выбор CAD-модели детали;

5.       Создание щуповой системы;

6.       Вкручивание наконечника в измерительную головку;

7.       Установка калибровочной сферы на стол;

8.       Калибровка щупа;

9.       Установка детали на стол;

10.   Создание стратегии измерения для элементов детали;

11.   Расстановка запрещенных зон.

Измеренная с помощью координатно-измерительных машин в системе координат системы измерения реальная геометрия элементов отличается от номинальной геометрии по форме и расположению.

Подсистема анализа и обработки результатов измерений позволяет производить расчет достаточно сложных параметров, но данные параметры могут являться стандартными. Часто возникает необходимость провести координатный расчет не стандартизованных параметров. Для данной цели существует расчетная программа.

Конечной целью обработки информации, полученной координатно-измерительной машиной в системе координат системы измерения – получение отчета (протокола) обработки измеренных координат реальных поверхностей деталей с указанием всех геометрических параметров отклонений формы и расположения всех поверхностей детали [2]. 

После измерения, в отчет (протокола) измерения, требуется добавить дополнительную текстовую или графическую информацию. Поэтому, после создания отчета (протокола) сначала необходимо заполнить «шапку» отчета (протокола), а также имеется возможность добавления следующей информации:

-     Название учебного заведения, где проводится обучение на КИМ;

-     Имя студента-контролера, который выполнил измерение (калибровку);

-     Фотография или 3d-модель измеренной детали;

-     Информация, которая может быть полезна при просмотре печатного варианта протокола измерения (Рисунок 1).

Рисунок 1 – Пример оформления «шапки» отчета (протокола)

 

Текстовый блок можно использовать, чтобы вписать в отчет (протокол) фамилию, имя и отчество студента-контролера, дату выполнения измерения и другую информацию. Текстовые блоки позволяют размещать текст определенного размера, шрифта, цвета и т.д. (Рисунок 2).

Рисунок 2 – Панель инструментов элемента оформления

 

Текстовым блоком можно манипулировать, используя маркеры, позволяющие менять его размер, поворачивать, перемещать и т.д. (Рисунок 3).

Рисунок 3 – Редактирование текстового блока

 

После чего в редакторе анализа необходимо вставить «Таблицу параметров». Анализ результатов измерений предназначен для репрезентации параметров в виде таблицы.

В таблице параметров отклонение может задано в предельной или номинальной форме, что можно выбрать из выпадающего меню в верхнем правом углу блока. Если выбрано предельное задание отклонения, то в таблице будут отображены столбцы «Нижнее» и «Верхнее» (допустимое отклонение). При номинальном задании отклонения в таблицу добавляется столбец «Номинал». Здесь же можно поставить галочку для отображения в таблице визуального вида отклонения (Рисунок 4).

Рисунок 4 – Выбор вида таблицы

 

Чтобы добавить параметр, который был выведен из расчетной программы нужно нажать на значок «плюс» в углу таблицы и выбрать нужный параметр (Рисунок 5).

Рисунок 5 – Добавление нового параметра в таблицу

 

После добавления параметра в таблицу рассчитанное значение отобразится автоматически. Пользователю остается заполнить значения в графах: «Номинал», «Нижнее» и «Верхнее» (допустимое отклонение). Чтобы удалить параметр из таблицы, необходимо нажать кнопку «Удалить» справа от параметра (Рисунок 6).

Графа «Номинал» разделена на два поля: первое - предназначено для ввода значения номинала, а второе - для ввода квалитета (т.е. h15, s7 и т.д.). Таким образом, если заполнено значение квалитета, то значения полей «Нижнее» и «Верхнее» устанавливаются автоматически.

На рисунке ниже показаны две таблицы: верхняя находится в режиме редактирования (т.е. пользователь изменяет значение квалитета), нижняя находится в обычном состоянии (в таком виде она и будет выведена на печать).

Полезной особенностью данной таблицы является визуальное отображение отклонения. Оно позволяет быстро интерпретировать полученные результаты. Если отклонение не выходит за пределы допуска, то элемент принимает зеленый вид, иначе – красный (Рисунок 6).

 

Рисунок 6 – Использование квалитетов в табличной форме

 

Для того, чтобы сохранить отчет (протокол) нужно перейти в меню работы с файлом и выбрать «Сохранить».

После чего, в электронном или печатном виде необходимо проанализировать данные, которые были определены в результате измерений заданных параметров. Это сделать достаточно просто, так как вся статистическая обработка результатов измерения происходит автоматически, и программа выдает уже готовые, наглядные результаты.

Рассмотрение определений и последовательностей действий на учебной КИМ с ЧПУ модели НИИК-701 при подготовке к измерениям и непосредственно в процессе измерения позволяет повысить уровень технической грамотности обучающихся, тем самым, создавая базу для дальнейшего совершенствования их знаний в области координатных измерений.

 

Список литературы

 

1. Каталог продукции ЗАО «ЧелябНИИконтроль». Измерительные приборы, системы автоматизированного контроля и управления [Электронный ресурс]. – Электрон. дан.: ЧелябНИИконтроль.РФ – Челябинск, 2003-2019. Режим доступа: http://www.toolmaker.ru/docs/Katalog.pdf (Дата обращения: 01.04.20)

2. Кашуба Л. А. Алгоритм обработки информации, полученной при измерении реальной геометрии деталей на координатно-измерительных машинах // Системный анализ в науке и образовании. Выпуск 3 – Дубна, 2011. – Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=21249806& (Дата обращения: 01.04.20)

3. Челябинский научно-исследовательский и конструкторский институт средств контроля и измерения в машиностроении [Электронный ресурс]. – Электрон. дан.: ЧелябНИИконтроль.РФ – Челябинск, 2003-2019. – Режим доступа: http://www.toolmaker.ru/main.php (Дата обращения: 01.04.20)