Целью проводимых в ВПИ исследований ставилось отработка методики измерения отклонений формы и биение пяти соосных шеек 7-го квалитета точности распределительного вала двигателя ВАЗ. Измерения проводились при помощи цифрового фотоаппарата и персонального компьютера.
Апробация данного метода заключается в следующем: распределительный вал устанавливают в центра токарного станка и при помощи цифрового фотоаппарата Canon 500D получают снимки и измеряют их с помощью компьютера. Было получено по 6 снимков каждой цилиндрической шейки. Измерения осуществлялись с поворотом детали на 360º через 60º. Данные передавались на ЭВМ и анализировались с помощью специального программного обеспечения. Полученные результаты представлены в таблице 1.
В процессе исследования были получены значения биения цилиндрических шеек. Для первой и четвёртой шейки диаметрами 45,9 мм и 45,0 мм соответственно величина биения составила 0,0759 мм. Для второй и третьей шеек диаметрами 45,6 мм и 45,3 мм величина биения составила 0,0506 мм. Для последней шейки диаметром 43,4 мм величина биения составила 0,0253 мм. Так же была выявлена зависимость получаемых значений от фокусного расстояния и расстояния между матрицей фотоаппарата и измеряемым объектом.
Таблица 1 - Результаты измерений
Номер Шейки |
Номер Позиции |
Замер 1 (пикс) |
Замер 2 (пикс) |
Замер 3 (пикс) |
Среднее (пикс) |
Среднее (мм) |
1 |
1 |
307 |
308 |
308 |
308 |
7,7924 |
2 |
307 |
309 |
309 |
308 |
7,7924 |
|
3 |
310 |
311 |
311 |
311 |
7,8683 |
|
4 |
311 |
312 |
311 |
311 |
7,8683 |
|
5 |
310 |
311 |
311 |
311 |
7,8683 |
|
6 |
308 |
309 |
309 |
309 |
7,8177 |
|
Макс Значение (мм) |
7,8683
|
Мин значение (мм) |
7,7924
|
Разница (мм) |
0,0759
|
|
2 |
1 |
276 |
277 |
275 |
276 |
6,9828 |
2 |
278 |
277 |
277 |
277 |
7,0081 |
|
3 |
278 |
279 |
278 |
278 |
7,0334 |
|
4 |
279 |
278 |
278 |
278 |
7,0334 |
|
5 |
277 |
277 |
277 |
277 |
7,0081 |
|
6 |
276 |
276 |
275 |
276 |
6,9828 |
|
Макс Значение (мм) |
7,0334
|
Мин значение (мм) |
6,9828
|
Разница (мм) |
0,0506
|
|
3 |
1 |
268 |
268 |
269 |
268 |
6,7804 |
2 |
269 |
270 |
270 |
270 |
6,831 |
|
3 |
270 |
270 |
271 |
270 |
6,831 |
|
4 |
270 |
270 |
270 |
270 |
6,831 |
|
5 |
268 |
268 |
268 |
268 |
6,7804 |
|
6 |
268 |
267 |
268 |
268 |
6,7804 |
|
Макс Значение (мм) |
6,831
|
Мин значение (мм) |
6,7804
|
Разница (мм) |
0,0506
|
|
4 |
1 |
262 |
263 |
263 |
263 |
6,6539 |
2 |
264 |
265 |
265 |
265 |
6,7045 |
|
3 |
264 |
265 |
265 |
265 |
6,7045 |
|
4 |
263 |
264 |
264 |
264 |
6,6792 |
|
5 |
262 |
263 |
262 |
262 |
6,6286 |
|
6 |
261 |
262 |
262 |
262 |
6,6286 |
|
Макс Значение (мм) |
6,7045
|
Мин значение (мм) |
6,6286
|
Разница (мм) |
0,0759
|
|
5 |
1 |
256 |
256 |
255 |
256 |
6,4768 |
2 |
257 |
257 |
257 |
257 |
6,5021 |
|
3 |
257 |
257 |
257 |
257 |
6,5021 |
|
4 |
257 |
258 |
257 |
257 |
6,5021 |
|
5 |
256 |
256 |
257 |
256 |
6,4768 |
|
6 |
257 |
257 |
256 |
257 |
6,5021 |
|
Макс Значение (мм) |
6,5021
|
Мин значение (мм) |
6,4768
|
Разница (мм) |
0,0253
|
Результаты эксперимента подтверждают возможность измерения геометрической формы деталей машин с точностью, которая характеризуется 1 микрометр на пиксель. Точность измерения может изменяться вплоть до 4 пикселей на один микрометр, при изменении расстояния до фотографируемого объекта. Время обработки измеренных размеров не превышало 20 минут.
Измерения удобно осуществлять в лабораторных и производственных условиях при анализе погрешностей соосных поверхностей до 6-го квалитета точности. При этом, что особенно важно, для соблюдения технологической дисциплины, появилась возможность хранения и обработки данных на компьютере.
Вывод
При определенной культуре производства и развитии методологии цифровых измерений становится возможным переход с традиционных на бесконтактные методы измерения с погрешностью измерения 0,25 мкм / пиксель с продолжительностью обработки одного на компьютере одного измерения до 20 минут.
Список литературы