УДК 62.531
ТЕХНОЛОГИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КООРДИНАТНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МАШИН ДЛЯ НУЖД РЕГИОНАЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА БАЗОВОГО УНИВЕРСИТЕТА
, ,
Омский государственный технический университет, г. Омск, Россия
Аннотация - Координатно-измерительные машины представляют собой новое поколение измерительных машин с расширенными функциональными возможностями и более высокими эксплуатационными качествами по сравнению с машинами портального типа. Современные методы контроля.
Ключевые слова - высокоточные измерения, координатно-измерительные машины, метрологические и технологические особенности инструментального производства.
I. ВВЕДЕНИЕ
Деятельность метрологической службы машиностроительного предприятия - основа качественной долговечной продукции. К основным метрологическим и технологическим особенностям изделий машиностроительного предприятия, в частности, инструментального производства относятся:
- мелкосерийность производства;
- особо высокие требования к точности геометрических размеров (1…5 мкм);
- наличие прерывистой поверхности (развертки, зенкеры, зенковки и др.);
- нечетность числа зубьев (метчики, зубчатые колеса, шестерни и др.);
- сложная форма (лопатки) и др.
До недавнего времени, весь контроль и измерение на производстве осуществлялось ручным низкопроизводительным инструментом в выборочном режиме. Даже применение приборов активного контроля [1] не всегда позволяло увеличить точность измерений, к тому же позволяло решить только одну конкретную задачу (например, контроль прибором активного контроля наружного диаметра на круглошлифовальном станке). На измерение таких сложных деталей как лопатка, зубчатое колесо или резьбовая деталь [2] требовалась ни одна рабочая смена с применением большого количества приборов и различных методик изменений.
II. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Координатно-измерительные машины (КИМ) представляют собой новое поколение измерительных машин с расширенными функциональными возможностями и более высокими эксплуатационными качествами по сравнению с машинами портального типа. КИМ позволяет решать самые нестандартные измерительные задачи и гарантирует наивысшую точность измерений [3-7].
III. ТЕОРИЯ
Координатно-измерительные машины могут работать как в ручном, так в полуавтоматическом и автоматическом режимах. Режим ручного управления осуществляется от клавиатуры управляющей ЭВМ или с помощью манипулятора (джойстика), расположенного на выносном пульте управления КИМ, при этом обеспечивается последовательное перемещение рабочего органа, таким джойстиком может управлять любой оператор, не имея даже базового образования. Режим автоматического управления обеспечивает движение рабочего органа по траектории, заданной в управляющей программе (DMIS), здесь уже необходимо знание программирования, взаимозаменяемости, технологии, метрологии и метрологического обеспечения, в таком режиме работают специально обученные специалисты.
В 2013 году Омский государственный технический университет приобрел первую координатно-измерительную машину КИМ-750 (производства ООО "ЛАПИК", город Саратов). В ОмГТУ была организована лаборатория «Современные средства измерений в машиностроении» (ССИвМ), которая выполняет целый спектр услуг (рис.1):
- контроль и высокоточные измерения геометрических параметров изделий и деталей любой сложности;
- контроль и измерения основных и габаритных размеров;
- определение квалитетов точности размеров и степеней точности, допусков формы и расположения;
- измерение шероховатости и твердости деталей;
- метрологическая экспертиза конструкторской и технологической, и метрологической документации;
- 3D моделирование и разработка сборочных чертежей;
- программирование методов измерений;
- реинжиниринг (обратное проектирование) и др.
Сфера интересов лаборатории распространяется как на реализацию научно-исследовательских проектов, выполняемых совместно с предприятиями и НИИ, так и на выполнение практико-ориентированных задач в области подготовки кадрового состава предприятия: операторов, контроллеров, метрологов, инженерно-технических специалистов и др.
Рис. 1. Фото лаборатории «Современные средства измерений в машиностроении» в ОмГТУ
IV. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
За время работы лаборатории было подготовлено 6 высококвалифицированных специалистов, которые несут свою трудовую вахту на аналогичных координатно-измерительных машинах в АО "Высокие технологии" и ФГУП «НПЦ газотурбостроения «Салют». Сотрудники лаборатории «Современные средства измерения в машиностроении» и сотрудники секции «Метрология и приборостроение» кафедры «Нефтегазовое дело, стандартизация и метрология» постоянно проводят деловые встречи и брифинги с представителями машиностроительных заводов и НИИ города Омска, предлагая свои услуги и демонстрируя научный потенциал.
Так, в 2014 году деловыми партнерами лаборатория «ССИвМ» стали следующие предприятия:
ФГУП «НПЦ газотурбостроения «Салют», , .
В 2015 году:
ФГУП «НПЦ газотурбостроения «Салют», нефтегазового оборудования», АО «Лузинский комбикормовый завод», АО «Криогенная техника».
В 2016 году:
, АО «ОНИИП», -МК», ФГУП «НПП «Прогресс», «ГПН-ОНПЗ» и частные предприниматели.
V. ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Использование КИМ позволяет оперативно измерить геометрические параметры простых прецизионных деталей с точностью от 0,8…3 мкм (в зависимости от марки машины), включая корпуса (массой до 450 кг), измерение которых традиционными способами требует дорогостоящей специальной оснастки или измерение которых невозможно; сократить время на наладку обрабатывающих станков, центров и модулей за счет быстрого и достоверного контроля первых обработанных деталей; исключить брак, используя постоянный контроль точности процесса обработки деталей (например, АО «Высокие технологии», г. Омск), и своевременно корректировать его.
Универсальность КИМ достигается развитым программно-математическим обеспечением с большим набором модульных программ для измерения деталей с различными простыми и сложными поверхностями; системой измерительных головок касания с большим набором щупов различной конфигурации. Измерительные головки оснащаются наборами измерительных наконечников, обеспечивающих возможность контроля максимально большого числа геометрических параметров при одной установке детали, а также контроля размеров, концентричности, соосности, межцентровых расстояний и др.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Повышение эффективности технологии и точности измерения линейных размеров прецизионных деталей приборов, машин и изделий инструментального производства средствами автоматического контроля: дис. … д-ра тех. наук: 05.11.14; 05.11.01: защищена 18.10.1994: утв. 14.07.1995 / . - Омск. 1994. - 420 с. Повышение точности и производительности резьбошлифования на основе разработанных метода и средств для измерения параметров наружных резьб: дис. … канд. техн. наук: 05.02.08 : защищена 27.12.2006; утв. 11.05.2007 / . - Омск. 2006. - 139 с. Машины координатно-измерительные КИМ - 750. ТУ 3949-002-36867268-01. Пекарш А, И., , Координатно-измерительные машины и комплексы // Наука и технология в промышленности, 2011. № 3. С. 36-48.
5. EURAMET Calibration Guide. Determination of pitch diameter of parallel thread gauges by mechanical probing. EURAMET/cg-10/v/01, 2007.
6. , , Автоматизация технических измерений с помощью параметрического программирования // Технология машиностроения, 2009. № 5. С.31-34.
7. Координатная измерительная машина с ЧПУ / Под ред. . Самара, 2008. 54 с.
