автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.07, диссертация на тему:Лазерные системы контроля качества деталей при металлообработке

Нви1она.яъныа TPVHl чнш) уЮрррсмтвт S'к peí ни "HniBcbKHíi пол! тем ni чип il i нстнтут"

На правах рукопису УДК 681.2:537.7

Тимчик Григор1й Семенович

JIA3FFHI СИСТЕИИ КОНТРОЛЯ ЯК0СТ1 ДЕТАЛЕЙ ПРИ КЕТАЛООВРОЩ1

CnsuJa.vhHlcTb 05. J J. 07 - 0птичн1 та опто-

електронн! прмлади

АВТОРЕФЕРАТ дисертацН на эдобуття паукового ступени доктора тенн1чних наук

HuJB A9S5

Дисертад1ею е рукопис

Робота виконана на кафедр! технолог!! приладобуду-вання Haul опального техн1чного ун1вегсмтету Укра1ни "КШ "

Науков1 консультанта - доктор техн1чнмх наук, проФесор ОстаФ' ев В. 0.: - доктор текн1ч!шн наук, проФесор Румбешта В. О.

0Ф1ц1йн1 опоненти - доктор техн1чних наук, проФесор Малебний В. В.:

- доктор техн1чнин наук. проФесор член-корреспондент НА11 Укра1ни Олексеенко П. Ф.:

- доктор техн1чних наук,проФесор Голов ко Л. Ф.

Пров1дне п!дприемство - ИКБ "Арсенал"

Займет в1дб/деться на зас1данн1 Cneulал1зованно1 Ради Д 01.02.14 в НацЮнально-ыу техн1чному ун1верситет1 Укра1ни "Kill" (252096. м. Ки1в-56. rip. Перемоги 3?, корп. II., аул.

3 дисертац1ею южна ознайомитись в б1бл1отец1 Национального текн1чкого ун1верситету Укрэ1ни "КГЦ" .

В1дгуки на автореферат (в явок экземплярах,зда!рен1 печаткою установи ) просимо недоплати на адресу ун1веосите-ту вченному секретарю Спец1ал1зованно1 Ради Л 01.02.14 по захисту дисертацП.

Автореферат роз1сланний " Вченнип секретер

Спеи1ал1зованко1 Ради,. ,1--------

к. т. н.,проФесор./ ..- < < ■ ■•■ > В. П. Бабак

А Н О Г А Ц I Я

Me та роботи - о творения прелизхйпих лазерлих широко|(ункшо~ нальних систем оперативного контролю яност1 детлеП при метало-otSpo6ui i наунове оогрултувалля принцип г в ix побудови.

Для досягнелпя поставлено! мсти в робот! виршуються так: ociiobiii задачi:

- огляд та шалхз вхдомих методов i технпшнх оасобгв контролю HKOCTi деталей i стену pi зального ¡нструменту при метало-обробш; . ' "

- 1?прмулппй1тя та обгрунтувп/шя теоретичних положель i стио-рення алалгтичлих моделей для яшлкоу розпопещяення когерентно! св1тлово1 xmui я тнпоиих олтичних системах фур"с-перегворю1шч1в;

- вивченля фунюпопального вплипу первинних похпбок юстировки детал!в оптичиоЗ снстеми |}ур"с-перетворюшзч1в на викривлен-ня лросторових та енергетичних параметров кутопого спектра сигна-л1в i обгрунтування способпз Зх змемшешя;

- обгрунтування нлливу монохроматпчностг липромпновання i HepiBHOMipnocTt оспхтлення у вхгдихН площпнг (?ур"с-леретворпцач1в на вукр^вяенля просторових та енергетичних пяряметр1В кутопого спектру;

- вгтоновлення cnocodts розширелня опервцгйних властивостей г}ур"с-лере:тиорюввч1в шляхом осветления ьххдних сигнал1п випромх-лкшяипям, вмхщуючим вишх поперечнг моди та с творения схем оггшч-нмх систем для 1х генерування;

- розробка структурах i аннлхтичинх модел1в вххдннх сигналов, формуемих onipnoio напхвлощшоп i вершиною резального хнетру-мента, або ловерхлею деталь то контролюеться;

- розробка схем оптичних та електронлих вузлхв лазерлих систем контролю якостх при неталообробц!;

- розробка способгв, алгоритмов та Ытер^ейсних модул id вводу в!деосигиялу ПЗЗ-приймача в ПЗУ обчкелпвплмш* середовлш стандарт!в "ЬЕС, i IBM, а також визначення паряметрхв екстрснн-льиих точок в1деоеипюлу i гпдвга;енмя його розрхзнюючо! здптлос-Ti;

-розробка, виготоилення та дослхдно-статистична епрооацхя лазерлих систем контролю якост1 деталхв при моталообробцх.

Автор оахигаас:

1. Теоретнвд! положения г аналгтичнг моделг анализу роз-повс.юдаення когерентних свгтлових хвиль в тилових оптмчних системах фур"е-перетворгавач1в.

2. Аналгтичнг модел1 визначеннп функшональних впливгв первинних похибок пгтування дстйлгй оптииио! системи фур"с-перетворввачгв. на викрнвлення просторових та енергетичних па-рометр1в кутового спектра сигнал1в.

3. Засоби роэширення операи(йних властнвостей фур"е-пере-творетвачгв шляхом освгтлювання вхгдиих сигнпл!В ви'промхнкшаяням, яке м!стнть в соб1 поперечш моди I схеми оптичних систем, шо

1х реалхзують.

4. Зпсоби I алгоритм» ци^ровоХ корекц!! викривлень видеосигналу I гйдеищення дискретност: просторового роздиення 1133-приИмаигв-випромгнювання в лазерных системах контроля якост1 деталей.

5. Теоретична положения, алгоритми I експериментальн1 практики! репультати забезпечення лкост; деталей при металообробцг шляхом контроля стяну р1зпльного гнетрумента I оперативно! ко-рекш! троекторП його руху. ■

6. Принципов! схеми етворених г впробованих нопих лаэерних систем контроля якост! при металообробш.

ЗАГМЬНА ХАШТЕВ1СТИКА РОШГИ

Актуальнгсть. 1нтенси<Нкашя машино- I пp^uraдoбyдiвнoгo виробниитва в сучэсних умовах знатною М1рою визначаеться про-дуктивнгстю I техничною досконал^тю технологичного обладнання, що використовуеться. Шдвкщення ефективностх вшсористання ос-таннього ыоже бути досягнуто як за рахунгк орган 1за1Дйних захо-Д1В, так I шляхом оснащения його р1зними контролъно-вимгрювель-ними системами, як1 доэволяють скоротити час настройки обладнання I позицгонувэння ргзального шетрумента, в також контроля лкостх деталей, шо оброблюються безпосередньо в технологичному цикл г. При цьому, язисть. деталей визначпсться як шорсткхстю поверхнг, так г вгдповшистю П геометричних розьирхв I форми ранш встонопленим но них допускам. Аналхэ фтэичних методхв

i TexHiMHol реал1эшп1 таких систем показав, що за фхзнчним впливом нв об"скт, що контролюсться, вопи можуть бути контакт-ними i безконтактними, а за ^ункцшнальною залежиícto паромет-piB, то контролютться, - прям i та посереди!. Посереди i методи вимгриввння дозполяють лише оцхнити штегральнх ам1ни стану pi-эального гнструмента: дотикання деталх, граничимй зное i поломка, що недостатньо для прецез хйноГ обробки, де для досягнення необхгдно! якост! деталх. необх1дно знати i форму змхни його рг-жучого пруга /розмхрний зное, форма правлю рхжучого клина, теплое! дефоршц!!', тото/. Останнг характеристики дозволяоть лише ошнити прям i оптич!« безконтактн! методи контроля.

Методи досл1дження. В теоретичнхй частин i використанх апа-рат фур"с-анал1зу оптичних систем, а також сиалярна теор1я ди-<}ракШ1 когерентного випромшювання i анялхтичне лíiiiгне програ-мування. При проведение експериментальних доелдаень використаш методи оптико-фхзичних вимгрювань, а також статистично! обробки результатов. Практична реал!зац1я створених лазерних систем контроля якостх виконана з використанням спец^алхэованих i ушвер-сальних эасобхв цифрово! обчислювально! технгки, hkí випускають-ся промисловхета.

Науковз новизна. Розвинуто елементи аналхзу розповсюдження когерентних евтових хвиль в оптичних системах ф.ур"е-перетворю-вач1в, на ochobí яких запропонован! схеми 1к побудови. Одержан! анал1тичнг модел1, лк1 описуйть функцхональний взасмозв"язок первинних похибок юстунання деталей оптичних систем з викривлен-нями просторового розподхлу енергетичних параметрхв свхтлового поля в виххднгй площинх, i запропонованг засоби зменшення остан-híx. Дослхджено вплчв монохроматичностх лазерного шщромшюван-ня на викривлешш кутового спектра в виххднхй площинх фур"с-пе-peTBOps)Ba4ÍB i створена аналгтично модель енергетичного ix роз-рахунку. Запропонованг i обгрунтованг аналхтичнг моделг типових просторових структур, якг сформован! поверхнею детал1 /Инструмента/, що контролюсться, i додатковою опорно» площиною' на вхо-д1 фур"с-перетворюйЬча.

Розроблено засоби i алгоритми цифрово! корекцх* викривлень вхдеосигнолу i пхдвищения дискретност1 проСТОрового розд1лешя ГОЗ-приПмачхв випромхнювання в лазерних системах контроля

2-S-2ÍS7

як0ст1. Теоретично с<1ормульоисшх i експеримситольно обгрунто-вям1 олсоби забеопечення якостх деталей при металообробш методами лпзсрио! кутово! спектрометр!I.

Практична нхннхсть. Встпнорле1п гГунишональнх взаемозв"яз-ки лервиниих лохе,бок »датировки деталей оптпино! еиетемп <;УР"е-прретворп(зп"!в о шжрниленнями просторового рооподхлу епергетии-НИХ П0рлметр1в СВХТЛОВОГО ПОЛЯ В шпиднгй ПЛ01ЦИН I дозволяють обгрунтопяно вибрпти допустим! гранта перших п залеяностх вЦ призняиенпя перетворгавача. ^ппропонован^ методики енергетичного розрахунку 1 визначення впливу монохрокятичностх випромхнювання дозволили розробитл ряд плешалхэованих лазерпих систем контроля якоет1 деталей при металообробцг, компенешп* розигрного эпосу пштрумента I стабхлхзахп! Гюго стхРкостх. Практична реалхзашя систем нп металор:зольних верстатах при токарихй металообробш дозволило здхйснити прецигчгну обробку детален шляхом адаптивно! компенсаш! теплових деформаций шетрумента, а також жорсткост1 системи станка. Описонг в робот1 модел!, методики, програмно реалхзовши алгорлтми, засоби викирювань х лазерн! системи контроля можуть бути використанх на пхдприсмствах I в установах ма-шннобуд1вного та приладобуд1вного прО'Дхлю, а також в науково-ДОСЛ1ДНИХ х проектпих оргашзаип« при розробш 1 проектуваннх лазерпих .тиформахпйю-вшпрювальних систем, якх грунтуються на кутовгй спектрометр!1 розехгваного випромпиовання.

Реплгоацхя роботи. Розробленх лазерщ системи контроля якос-п пропиши дослхдпо-статистичну експлуатацхю в виробничих умовах П1дпрнемств ВО "Шпдешшй машинобудхвний завод" /м.Дншропет-ровськ/, ВВО "Оптике" /м.Москва/, ВО "Завод Арсенал" /м.Ки1в/, ВО "Октава" /м.КШв/ а загальним еконоьнчним ефектом В1д впро-вадження результатов роботи - 625 тис.крб. в цхнах до '1990 року.

Апробапхя роботи. Матергали роботи докладались та обго-впрювались за першд э 19ИЗ р. по 1994 р. на 4 мЬкнародних х 23 всесоюзних I республхканських конферетпях х семшарах, в тому оделг. республхкенськхП лвуково-технхчнхП конференхд! "Про-гресивнг технолог!«Н1 пронеси х пхдвмцелнл ефективностг мехашч-но! об роб ки важкооброблтоних та неметолх»них матер!алхв", Все-сопзнхй нпуково-те.пшнпн кон<Т-ерешй! "Тёхнологхчн1 кляхи еко-номН матер1альн!'х: I трудов их ресурс1в та хнтексифхктц я

виробництва в прнладобудувеннГ /м.Москва, 19И2 р./, Всесоюзной ноуково-техншпй конференш! "Робототехника х автоматизацхя виробничих пронесIв" /м.Ьорнпул, 1УЙ2 р./, Бсесоюзшй науково-технхч!пй конферениП "Застосупання метод1а лазерно! хнтер};ьро-метрхг для пхдшш;ення якосм вироб1и" /м.Челябшськ, 1904 р./, Всесоюзной науково-технхчнхй кснферетц! "Обробка эображень I дяствншГш дослодження" /м.Иовоснбхрськ, 190-1 р./, рсспубл:-кянськхК науноио-тех1аиц1й колТсренш! "Метрологхя х технхчнх засоби в автоматищ" /м.Хароив, 1984 р./, республ1канськ!й нау-ково-тех1пчн1й кои^еренюх* "Стнорення та використиння засобхв лазерно К технолог! I в мяшинобудуиашй" /м.КШв, 1965 р./, Всесоюзна няуково-технхчйй кснферетп! "АктуаленI проблем« ¿н-. форме тики тв обчислюпальноИ технхки" /и.Москва, 1907 р./» Ьсе-союзнхй наукопо-технхчнгй конференш! "Застосування лазеров в технолог! 1', системах переда'п г обробки хнформтп*" /м.Таллхнн, 1987 р./. Всесоюзной ляуково-технтпй конференио! "Лазери в народному господарствх" /м.Москва, 1988 р./, мхжнародщй конфе-ренцх! "Металообробнг систем» I 1х приладобудхвне забезпечен-ня" /Япошя, м.Тооио, 1990/, мтнародаий конференш! "Гнучк! виробниш системи" /США, м.Лас-Вегас, 1991 р./, мгжлароднхй кон-|]ереН1п1 "Мошторкнг в технолог1чних системах" /Корея, м.Сеул, 1994 р./. наукоаих семхнарах кафедр технолог:! приладобудування та оптичних приладгв Национального гехнгчного университету Ук-ра!ни "Нн1вський пол:техшчний шститут".

ПубягкецгГ. По матер1алах дисертацхЛ опубликовано 127 праць, в т.ч. I монография, 43 апгорськх свхдоцтва на винаходи, з яких 7 запатентовано в 17 краШах.

Структура та обеяг роботи. Робота м:стить в соб: вступ, 7 глав основного эмкту, висновок з гйдсумками, спийок лхтера-тури та додатку.

У встут обгрунтована актуплыпеть роботи, сформульован: мета I заедания доелдаення, викладен: основы: положения, як: внносяться на захист.

В пергаглав! 'проведен: ангшз : класифнсед:я хенуючих технптих систем контроля якостг деталей i стену ptзaльнoгo ш-струментп при металообробц1• Показано, що забезпечити комплексном контроль в пре:шз1йн1й обробоЛ ыожуть лише систем«, як1 реад{зують безконтактн! методи вим^веннп на основ! фотометр:!

г" 5

кутового спектра розе¡иного псверхнею деталх лазерного випром1-лмвання. 1'озглянутх переваги таких систем.

У другЫ главх доелхдженх схем!! формувштя кутового спектра розехяного вппромонюрпнля, одержан! вналхтично залежност1, лкх описують функононпльний взасмозв"язок первянних похибок юс-тупання деталек оптпчно! системи з вигсриилсннями просторового розподглу евгтлового поля у шхгднгр плои:шм.

У трет1й глпвг доел¡длено вплив монохроматичносто спектра лазерного випромиговпння на викривлення параметров кутового спектра сигналу, одержало пменерш залежностх,. якх дозволлють вико-лэти елергетичний розрохунок <1ур"с-перетиоркшачхв. Залропонованх схеми пасипних резонаторгв Фабри-Перо, якх дозволяоть формувати соитловх пучки, и,о мхетять поперечно моди Гаусеэ-Еркита I Гаус-сп-Лпгеррп для виконалня операпхП дп{еренхиюв;зннл кутового спектра. сигналу.

У четвертой глппх згшролонованх х аполитична обгрунтованх моделх входного сигналу фур"с:-перетиорюип«в, гап ({ормуються по-верхиями дстол!, що контролюсться, або рхзального хнетрумента при колтролх параметров 1х якость Одержан! аналп'ично залехлос-т1, Я1П описують кутовий спектр для таких моделе", виконано !х еналхз I зопропоновянх засоби реал1заш! впморювань при контролх якостх.

У п"ят:П глав1 приведено структур« схеми I схеми оптичних систем створених I алробованих лазерних систем контроля якосп при метялсобробпх.

У шостхй гловх золрогюшвана ати蹫иэ модель пронесу перенесения зарядов в однокоординатном ЮЗ-приимачх 1 на П осно-В1 алгоритм корекпН нее^ективностх перенесения зарядов то пхд-вииешк просторового розЕ"пзання евхтлового поля, ко ^отомст-русться. Розроблеоц алгоритм!' вкзлачення екстргмальних точок в1деосягнплу для практично! реал1зоц{1 методов контроля якосто.

У сьом1П глав* розроблйи алгорнтми обчислюпалы-шх процедур для реши зам II методов контроля якоетт, проведена 1х експе-ршентальня реалхзапхя.

Обсяг робот!»: 274 стор. основного тексту, а також 124 мэ-лпнков х 15 таблииь, список лхторатури хз 24В наймелувань. За-гялмшп обсяг роботи - 431 стор.

б

исновнип ЗМ1СТ РОЕШИ

Дисертешйна робота присвячена вирЫенню актуально! пробле-ми створенвя прешлхПних лазерных систем оперативного контроля якост1 деталей I стану ргзального гнструмента при метплообробш на основ: метод™ кутово! лпзерно! спектрометр! 1 розсхяного ви-промпиоваиня.

1!а п1дстав! анализу хснуючих методхи, як: класифхкованх за |}унк1н0налытми ознлкамн фхзичннх явиц, впливу на об"скт, що контролюсться, аналогичного взаоипзв"яэку вих!дних параметр!в, як1 контролюятьея I пщлягпють ппостереженн», а такаж приннмпо-вих схем техн1чно1 рс?ял1зг!ш1 систем контроля якостг при метало-обробщ локязгшо, що лише безконтактнх оптичнх методи дозволяють реалгэупяти шпрско'Тункцгоггалшх спстеми контроля профмю вершн-ни ргзального Ыструментв, його розмхрного зносу х автоматичного позицхонування, I нр!м того, геометричних розмгр1в I шорсткостх поверхн!. 3 оптичних методхв найвшцу точнхсть I широту функц1о-нальннх моюшвоетей мяпть дифракцН1н1 методи, якх основаш на ресстрацй просторових с енергетичшх параметр1в кутового спектра випромхнювання роэсгяного поверхнеи об"екта, що контролюсться^ Для зменгсення габаритних розкирхп систем кутовиП спектр розсхя-ного пипромшювання формусться оптичним фур"с-перетиорювачем в плсщинх частотного алолхзу, яка спряжена рхвненням фур"с-пере-творення з вххдною /сигняльною/ площиною. В зале*'Ностх вхд вза-емного розташування вкхдно£, виххдно! та операцп'!но!' площин схе-мв фур"с.-перетворгавач!в зведенх до двох осноьних: вхдаа площнна розтайовпна перед оперяхдйною ! вхвдна площша знаходмться за опершиРною. Одержанх анал1ти"Н1 залежност!, якх опясують функ-ихоналышй йзасмозв"язок розподхлу поля у вхадпй та вихвдий площинах для обох схем г геометро-оптичних параметров-еистеми. Показано, що при певному спхввхдношенн! остпннхх, реалозуеться оператор Фур"е-перетворення поля у вххднгй плсицмн .незалежно вхд радгуса свхтлово! хвилг, гдо осв1Тлмс, Одиак, практична реа-л!зя1ля таких систем потребуй-наукового обгрунтувяння вимог до юстування П складных елементхв на рхвнг первнншгх похибок базу ванн я деталей. Тому методом малого параметра були одержан! пн8л1тт'н1 зплежностх, якх описуить фуикцЬнальннй взасмояв"язок продольник дефокусировок, попереиних децентрерувань 1 кутових

перекоп г в олтииних елементхп фур"с-перетиорювача з викриплен-нямн просторових I емергетичцих. параметр!в снгтлового поля в Гюго вихгднпЧ плотинI для тестових сигналов, Запропонован: способ» змшшення осташпх 1 зроблеш практики! рекомендаи:! при виконан-Н1 пшенерних розрахупн1в 1 проектувгшн! лазерних технгвдих эа-собгв контроля на основ! оптичних (?ур"е.-перетворювач1в.

Для зментения габяритннх розмцчи' таких систем використопу-ють в них нотнвпров1дш'ков1 лазерн! вкпромп1ювач1, як1 кають об-межену когеренппеть /монохроматиишсть/ рипромпшвопня. Тому були проведай дослдаения подо визначенля (¡ункцшнальних взае-мозв"язк!в монохромпта»ност! лазерного випромптвлння з викрив-леннгми /¡зхдхнленнямн/ просторових I енергетичшх параметров св! тлового поля у {|ур"е.-перетворюваче. Одержано шженерп оалеж-НОСТ1, ЯК! ДОЗВОЛЯЮТ!! визна»ити допустиму ширину хвильоиого спектра випромпшвання лазера через геомстро-опти«ш параметра ^ур"е-1юретвор!опа«а для обумовленних вхдхнлень просторових I енергетичних парпметр1В ев1тлового поля у внхвдий площгн!, «о мое важливе значения нп етап! вибору схеми I проектування техн!ч-по* реплгзрп!! лазерних систем контроля якост!. Нта»е на мал.1 показан! граф!"Н! золежност! змпш форми гмпульелого вхдгуку пптиодого фур"е-перетворюва»а для р!зних значень тирини спектра лазерного випромшввання лХ та {;ого геометро-опти»них параметров, як! визиа»аються егпввхдношеншш:

^ - ^[М-М-^.- а ■ л/

Де VI-

а ел >

- рад1ус апертури у вх1Д!пй плотил, ^ - коефпиент мясгатабування оптично! пистоли, Уо - довжина хвадп випро-матвання лазера, - ширина спектра випромшювання,

0,-г. - прасторопа координата у пюаднгР плошти, - в1дстпль вгд операш№но1 до вихгдно! плопини.

Я ф ?4 ср

UitiXi)

Рис.б.структурниР граф перетворень св1тловой хвил1 в пвсИБНОму резонатор1 fir-fi

üsR ftîfk J J O.SZ

Í-- /.31/?

Й=К [?

Ri-ß

Я

¿»0./9Й

i

Рис.7.Схеми оптичних систем пасивних резонвтор1в

шцш

•у П

а. -x

* случая.

10 6 остальных с^оях

Ш

у. ¿й- К £

g

_a

O ê остальным сщцаях

i njbu - a. é ¡g й

O ê остольнк,х случаях

fiio.9.Модель вх!дно1 апертур», створено! Р1жучи„ 1нструМе„тоМ: а- ноът, б- зношенкм, в- зсунутим „ Плвн1, г-вертикольно '

14

зсунуТИМ

деталг, яку оброблюють, утворюютьея наклеп I нэдриаи з П по-перхн1, а на переднхЯ граш ргзального 1нструмеята - нархст 13 двТормованого металу. Нижче на рис.10 приведена структурна модель для вказаного вицадку. Розподи штенсивност! свгтлового поля у вих1дн:(1 плоштй фур/'^-перетворкшача внзначено на основ1 теореми XIлл I через статистичне усереднення ьнпадковим параметром ^ при умов: його сташонарност1! I кваз¿гармоничней форм1

де А , 10 ц г V - взасмонезалежнх випадковг величнни 13 законами роз1юд!лу РА(й) , , =■ при ^

Для тако! модел1 мпжуть бути одержан: анал1тичн! залежностг в явному вигляд1 через одном1рну I двомгрну харантеристичш функ-

Ц11

/в/

Вряховуючи викладене више, розпод1л поля у Biixifliiiñ площи-hí можна описати так:

UWM *fMSil /I0/

^——« J-i

B po6oTÍ проведено анал1з одержаного сп1вв1дношення /10/ для одном1рних nepepÍ3ÍB uis-o та а^=о i показано, dio в залежностг В1Д доийнятих моделей розпод^лу ампл!туди i час-тоти кваз1гармон1чного процесу /7/ в граничних випадках можуть бути одержан! як окремо вгдомг результаги, так i показана наяв-нхсть дискретних компонент в спектр! тих, що бизначаються

умовами /режимами/ металообробки. Таким 'чином, можуть бути за-пропоноваш В1дповгдн1 алгоритми обчислпвапьних процедур для виз-начення параметрхв якост1 об"екта, то контролюотъея, способами ллзерно! кутово! спектрометр!!, якг реалгзуютьея опгичними фур"с-перетворюва«ами.

Подлль'чим розвитком I узагальненням проведених доелгджень по створенню вх1дних структурних моделей с модель одинично-нульо-во! апертури, яка створена додягковов опорной нал1вплощиною г поверхнею пилшдрично! детелг, виготовленно! токарною металооброб-кою /рис.II/. В зв"язку з тим, пш дана апертура е об"емною, поле у вих!дн¡й плошин! фур"г-перетворюваиа визначалось як фур"е-об-ряз суперпозши! поле С пучка, то осв!тл ¡ос, г розегяного пшинд-ри"ною поверхнею деталх, то контролгеться, для геометрооптично! асимптотики розешвання випромгншвання за методом сташонэрно! Фази. В таких передумовах одержан! аналгтичш залежност1 для поля вих1дно! плоп(ини в Д!ляни1 геометрично! тип нашвплощинп, де спостер1гаеться найбоып високиР контраст екмпляшй штенсивнос-Т1 розс1яного второмшювання. Чисельний анал13 впраз1в показав, що по радиальнгй координат: , розподи гнтенсивностг мае

осиилюючий характер, позипгя екстремальних точок ¡нтенсивност! I частота оспиляшй залежить В1Д рад1уса детали, що контролю-

еться, I базово! ширинч апертури, тобто

тС^-^-^^Т1, /п/

пбо

Отже, визначивши пертод осииляиН поля за в!дпов1днями алгоритмами, можемо визначити парпметри деталг, що контролюсться.

Для розробки методхв компенсаш! похибок обробки деталей 1з-за зносу р1 зального шетрумента I його теплових деформангй були проведе!п експериментально-отатистичнг дослхдження по об-робш парт!I деталег. Вствновлгно, шо розегювання розмгргн в партх! деталей однк:1 реалкзаш! розм1рно! корекш! виникае

4 />/>"- £,

ОIостальных сщт*

РисЛО. Модель апертури, створено1 вершиною р1зального 1нструмента при обробц! з в1брац!ями

(начало)

1.ввол иаоодих даншх

2. позиционирование

3. каяеровка

Рис.II.Схема формування фур'е-образа вим1рговальной щ1лини

| 4. выполнение "уп" |

5Л> •'Л г 0 V м

о* /-е л? с» «г

\ -л гл* /

V и * у

¿л А 1 ч-' 1 /

* 1' N Л, г л —^ л 1

V. ■V р

А « \

* « 8 I» и #* <ь (I £л и. ¿V ч Л'лвг

( юнец )

Рис. 12.Д1аграна точностГ виготовлення Рис.13. Блок-схема алгоритму деталГВ фуикц1онувамня еисте-

ии позиц1ювення

оз-эа зносу pi зального онотрумента, нестабольносто позишонуван-ня супорта i температурних деформаопР гнструмента. Нижче на' рис.12 приведена точшсна дьчгромп обробки порто! деталей оз 20 штук, де видно, шо в пронес i обробки в цикл i чергово! детало зболыиуеться В1ДХ11ЛГННЯ П доаметра вод номонального значения. ¡Зиконавтии кпрекигю поперечно! подпчо онструмента по раопональ-HÍP координат:, компенеують величину зносу онструмента i, таким чином, зменшуоть величину втдхилення диаметра детал1 в1д

номонального значения D . При експериментах викориетовувалась деталь типу "етушнчоетнг вал" =22 мм i фг. =24 мм,

водповодно, водхилення длп якчх пока зол í на рис.12. Для визначен-ня положения вершили гнструмента в0дносно системи координат пе-ремщення супорта запропонопано метод опорно! наповплощкли. Для реалозапо! iíoro на станин! станка встоновлювався оптичний фур"е-перетворювр.ч, якир мостить в пучку випромшпноння доаг'рзгму у вигляд1 папíпплощини, шо оевотлюсться пучком когерентного випро-мпнпвалня. вершина шструментя перемывалась до кваз0кон-

такта з пап овплотиною, утпортючи одкни«но-нульову проэору апертуру, кутовиР спектр яко! рееструвавгя П23 приГмячем з подальшог цифровою обробкою по розглянутих вике моделях. В результат! обробки було визлачело положения вершили онструмента водносно опор-но1 няповплотинн. Попертяючи пулорт п*сля кожного циклу обробки в вихсдне. положения, визнячаемо змощення вершини шетрумента подпоено початконого положения, яке о нропорошжальним в ел и чин i роз-мгрного зносу онструмента i тепловим де^ормацоям ¡¡ого допжини. На рис Л Г приведена блок-схема алгоритму функоппнувалня системи KopcKtii I rpocKTPpi I руху pi зального гнструмента, iro peaлозу-еться на осново лязер"о! системи контроля положения Poro верши-ни. 3 допомогою тако! системи проведено експеримонталый дослод-яення по гизначенню твкядоето зносу розаг^ного онструмента, спо-рядаеного пластиною оз твердого сплаву TI0K6, но токарному вер-стэто ТПК-12ЬВМ при обробоп деталей is стало 40х i сталi ЛЬ в дояпазоно змони швидкосто рознння вод 10Ü до 250 м/хв., а одержано результата наведено на рис. 14. Аналоз грэфХ1«в сводчить про те, ¿ю злое мае. чотку тенденшю i заложить вод гшидксстг розання, як показано графочно но рисЛЬ, тому для лрецизхйно! обробки деталеГ- необхшю сооорочувоти хнтервялл "асу мол двска дэльшими onepauimu' контроля розморлого зносу гнструмента i компенсг.по! toro величин".

/ / 4

Tf

a i* itt si г ¿""-J

б

120

ir

Рис.14. Залежн1сть зм1н зносу р1зяльного Гнструменту в час1

Vr-10'' СМ/л,UN

у

Í

г

в <оа /so sod ¡rao V

HfHUH

~ис.15. Вплив швидкост1 р1эання на 1нтенсивн1сгь зносу Гнструменту

а

Рис. 16, Вплив температурниг дефэр-мяц1Р на nptipIcT довжини виступяиня Тнструменту

Fue.Г7.Блок-схема алгоритму кочпенсецП зсуву вершини I визначеннч знясу 1нструмснту

3 метою виэначення впливу температурних деформахйй ¿нстру-мента на в1дхилення д!аметра деталь що обробляеться, проведен! експершенталъш дослдаення щодо контроля змш довжини його вис-тупання.- При таких експериментах металообробка проходила з впсо-киыи швидкостями обертання ишнделя. Нзальний шструмент попе-редньо позицхонувався лазерной системою, виэначались I запам"ято-вувались координати положения супорта, дал! проводилось хнгенсив-не ргзання без охолоджуючоГ рхдини, супорт повертався у початкову /нульовУ точку, а потхм визначалось положения вергаини рхзця вгд-носно початкового цикл!чно з ¿нтервалом часу через 1 хвилину. На рис. 16 приведен! графхчнг залежност1 для Л/ =2000 об/хв., 2500 об/хв. г 3ООО об/хв., де показана вхдносна зм1на довжини початкового ! поточного значень. 3 граф1К1в видно, що теплов1 де-формацх! хнструыента стаб1Л1зуються в ход1 перших 5 хвилин його остигання I зростають в м1ру, як збхльшусться швидкгсть обертання ишнделя. На пхдставх одержаних результат1в розроблена блок-схема алгоритма кодаенсацН змшення вершин и инструмента 1 виэначення його розыгрхого зносу, яка приведена на рис.17.

3 одержаних результатхв про взаемозв"ярок швидкост1 зносу !нструмента 4 швидкостх р1зання эапропонований також спос1б ста-б!л1зац11 зносу 1нструмента за моделлю Тейлора шляхом контроля зносу шструмента через диекретн1 штервали часу 1 корекхцК режи-м!в р1зання при змии його. Блок-схема алгоритма обчислювальних процедур приведена на рис.18, який реализовано на створенхй систем!.

Для эменшення впливу сил р1зання I жорсткостх /прогину/ де-талг при точеннг запроп снован о епосхб 1х компенсаш I шляхом ви-мхрювання лазерное системою вхдхилеиня дхаметра деталх в1д но-мхнального значения вздовж П довжини I корекшК траектор11 руху 1нструмента по обернен1й залежност1 до величини прогину. Приведе-нх анал1тичн1 залежносТ1, ЯК1 дозволяють визначити прогин детая! I розрахувати трасктор!ю руху /подач1 осьову та радиальну/ ш-струмента. На рис.19 наведен! результата практично! експлуатацхГ системи при токаряхй обробхп партхГ И =24 штук деталей ф 24 мм, довжиною 100 мм, звхдки видно, шо у 2,6 рази досягнуто зменшення вхдхилення П дгаметра при використаннг лаперно! системи контроля.

Для контроля якостх поперхн1 деталей, що обробляються, ви-користовуяться параметр« г 5 , як! визначаютьсп

3 плотностями

IU:

'^M, /IV

t - хвильове i'itío t £ _ к.ут гтадгння освхтлюючого пучка, 1)=, i Di - оередньокечдрлтична ширина розсгяного cbít-лового пучка поверхнею, в:о контролюсться, i дзеркальноп поверхнею, В1ДП0В1Д1Ю, § - коефппент вхддэеркплення noBepxni р дэеркпльшй зсш, який визна вдеться

<\««-Н> fi

5 ~ ZL. Ц / ^ , /15/

AÍ - ззгальна кглькгсть (*отоелементхв в П33-приймач1, - амплитуда w -го хмпульса видеосигналу ПЗЗ-приймача, 1\о - 'Тотогясмент, яки? п1диов!дае напрямку дзеркального вхд-биття, w i * - дхлянка локалхэанх! дзеркаль-

но) комноненти.

На рис.20 а-е приведен! Фотограф!! розподхлу 1Итенсивност1 гв{тлового поля у вн71дн(й плозий фур"е-перетвор!тазача для по-pepxHi плоских i круглих деталей для ргзник вид!в металообробки. В залежное tí вгд крипизни поверхн! детал1 i способу П обробки в розегяному внпромгнювгннг можуть бути присутш дискретах складов!, тех св!д«пть про анхзотрспгю поверх»! деталг i наявнгсть регулярних флуктуангП М!кронер!вностей. Так i mí кронерхвностх,т правило, утрортться профхлем вергаини ргзального хнетрумента при дискретних сп1явгдно!пеннях гевндкостей pisaHiw i обертяння деталь На рис.21.приведен! результат« фотометруваннп кутового спектра розсгяного вилромшшзння у пихгднгй площинх фур"е-перетворювача, а на рис.22 - результатн розрахункових i експериментальних зиа-чень KoetiuicHTa дифузного розс1ювання вилротнювання В1Д кута G ое.вНлешш поверхнь i оэроблеш функихонялып блок-схеми члгоритм1в обчислючальиих процедур для виэнаиення параметров i 5 поверхней, «т ионтроявиться, по зплетноеттг /12/,/W i

( нстаало

iM

•го »w о -и -lo to so lo

ьЪ,

> Y>~

р ;/

-jpz /

N г У

X si

г *> ь i ю п

X .им

Рис. 18.Блок-ехема алгоритму керування зносом 1нструменту

» « Ь « ко ио 1

Рис.19. Вплив пружних деформувань на формування поверхн1 оброблювано! детал!

Рис.20.Роэс1яне випром1нювашя плоскими та цил1ндричними деталями

22

проведена 1х практична апробация в лвзернгй систем:, Для оцгнки достогирност! одержанпх результат!в однг П тг ж зразки деталей були падая I контролю лазерною системой I з допомогою профмо-рраг'а-про-' ¡лометрп модрлг ТоЛ^и-гЛ- 5 ф{рми КоА Ц0^>еп

г ягтяновлено, р'о ртдхглепня результатов энлходитьея в межах ио показано на рис.23.

У вс1х створених системах контроля якост! для перетпорен-ня кутового спектра овгглопого поля у вих1Дщй площинг фур"е-пррртпорюпаиа у "асоиий сленгричний сигнал, що оброблясться за стпореними алгоритмами шк'ровою системою, використовустьея од-нокоординптни-й ГГЛ-пригма" тип 1в 41БС-6Л, ФПоС-11 I МЗС-Ш. Початкове макетупання систем I розробка експериментальних дослгд-нгх прпзкгв виконано на основ! пропесорй) КС-120х, МС-1201.02, М2 ! М-3 об'чтлюивлышх комплекс!в ВУМС-020, ^К-З стан-

дарта /лЕС /викоргстовуеться в системах Ч11К металорхзальними вер-стптеми/, а також 1ЬМ-206/287 персональних комп"гатер!в стандарту Ш,;. При ропробпс таких систем гонуе проблема оптимального погодження так'топих частот <Тункшонувоння пропесора обчислпваль-ного середовниа I рахулвння зпряд1В з вих1дного пристрою ПЗЗ-приГмо«а, яка пиявлясться у таких Факторах: несфективностг перенесения зарядгп, нергвнпмгрностг чутливостг по полю, залшикового накопичення зпргдтп при п^ренесеннг I нелпиг.иост! спхтлово! характеристики, п то кок п1дт'в;сння дгскретиест1 просторового роз-дтлення гёотоелгментхв.

Звлропоноппня оналстична модель, яка описуе (Нзичне перенесения зарядгв I передаться сшлежнхстю »

де с1 - кое'ппаспт эалишкового нвкопи«еипя заряд1в, який до-р1внюо в1дновеннк1 тривплостх такта перенесения до часу експози-цг! ПЗЗ-приПмача, ~ величина заряду ^ -го (¡ото-

елемента через I -тактш перенесения, - величина

заррд1В 1]отоелсмс" т1в в кпшевиГ; момент такта накопления,

Vre MV».*

г. ' 1

1_ 1

1 i

/h* С.Ч 1

> 4 *< • «M a*

а б

Рис.21. Вплив кута осв1тлення поверхн1 на 1нтенсивн1сть розс1юваиня СвТтлового випроы1нювання

ару"10* * t - «•«.{ 1 » »♦« • 13 мЯ / s? ч

/

У/ J i,

z1 / / /

. J-

» » "_Е_

Г-Üí:

У. У

У /

' /

а б

Рис.22.3ележн1сть козф1ц1ента дифузного в!дбиття в!д шоршавост!

Оптический R

поверхн1

я. г

Угол оса ФдНИЛ в1 ,6й 8..' «

т . . • 10 • 3

л5 •2 5

Но Тип ыеханооор&вотки Параметр mepoxoBaioctuRq, ¡ЯюфилометрическиР ОптичискаР

1 з' Цилиндрическое шлифований 0.137 0.214 о,5о6 0.126 0.219 0.497

4 1.051 1.023

5 в 7 е Сферическое 0.124 0.131

или^оьвлие 0.250 0.583 1.025 0.246 0.6о1 1.013

3 1 0 Полирование . 0,273 о. 516 0.261 0.565

J ï 12 Точение 0.620 1.141 о.Боз 1.117

Пр»}млауз1ричесми? R^, ^ и

Рнс.23, Пор1внювальна оц1нка в1рог1дност1 вим1рювань параметр1в шоршавост!

1.2

интерферометром Фабрх-Перо, розроблена аналхтична модель для Рого опис.у I на II основ г розрахован1 можлив1 схеми 1х реал1заиг1.

5. Наукопо обгрунтопано I практиодо вшористано пперте роз-робленг анал1Т1"Ч11 I структуры! модел1 вхщп-х сигнал1п ^ур"е-перотворгсвз"1в; гкх ^ормуттьсп поверхнеп деталх, що контролюсть-ся, або вершиною резального шетрумента. Щ моделг дозволяють загропонувати гпособи контроля 1х якост! I структура схеми в1д-поР1ДНих лазерних гнетем.

6. Вперн-е зппропоновоиа пнал1тп"на модель перенесения заря-Д1П в П33-при"ма"1, яка дозволяй виконати ни^роаими методами об-, робки 1/ого пгдеосигналу корекхпю нее^ективностг перенесения за-рядгв I пгдвигення на порядок у пориженнх з розмхрами фотоеле-ментхв простогово! дискретност1 роздглення структурних елементгв спгглопих поле;1, п'о ^отометруються, у виххдн1й плошин1 фур"е-перетворрая^а. Гозробл^нх структура схеми вгдповгдних алгоритмов обчисл'овальннх процедур г впконана 1х програмна реал1оашя для об'Ч'слювэлъних систем стандарт!в -..ЕС I 1Ы.', а також пра.ктич-Н1 рпкомендаш! подо впкорггтання в 1Н'|орматн.но-внмхрпвальних системах.

7. Викорнстоння нових модуле" г способ1В обробки сигнал{в дозволило пворнти нов! зрозки лазерних систем активного контро-лг якост1 пр1' иеталообробт беопоссреднъо на технологичному об-ладнаша всрстл-ггв ТПК-125 13!,1, СТП-Г-20 П1 , АТПУ-125, дослгдно-статисти'ч|а експлуатопгя пких на пгдпрт'мствах мпгаинобудування

г електрокноУ промисловоегг забезпечуо виробнинтво прецизхГ?них деталей прилэдгп спешального призначення, 1вд п!дтверд*ено в1д-псиидними актами впропад^ення.

8. Практике викориетаннп створених лазернк систем контроля якосп дозволило у 2,6 рази п1Дви!!;ити точ!псть виготовлен-ня геометгш'нну розм^ртв деталеР при токари:'} металообробш за рпхунок онтомятнзовпного позишонування рхзального шетрумента безпосередньо в суппортх, кпмпенсаиг! Того розг.игного зносу х тспловнх де^ормгчлГ', я таксу корг-ктн! режимхв р^оаннг для за-бегпе»ення зедякну па};;"^тр1в шорсткост! поверхн! деталей.

ро

Осношп положения роботи надрукован1 в:

1. Булгач В.Д., Клочко Т.Р., Остарев В.О., Тимчик Г.С. üpHCTpiü для програмного управления металор1зальними веретатеми. - а.с. ÖGOOOS, El Ш, 1901.

2. Булгач В.Л., Клочко Т.Р., Останов В.О., Тимчик Г.С. Багатоканальна система адаптивного управления ыетолорхзальними верстатами. - а.с.885973, Bi !."44, I9ÖI.

3. Тимчик Г.С. Зотоелектричний вим1рювач шиидкост1 руху поверхн1. - o.e. 905862, ЕЛ. !Г6, 1982.

4. Ос та rf-" с в В.О., Тимчик Г.С., Шевченко Ь.В. Пристргл для вим[рювання швидкпет! знопу р1залыюго шетрумента. -a.c.9709II, Et !.М0, 1982.

5. Остаф"рв В.О., Тимчик Г.С., Шевченко Б.В. Система уп-равлшня металортзальними верстатами. - а.с.1001Ь7, LI t"8,I983.

6. Колобродоп В.Г., Тимчик Г.С. Анал13 оптичних систем когерентних спектроанал1затор1в. - 0Ш1, 1982, Ti 10, с.4-7.

?. Колобродов В.Г., Тимчик Г.С., Клочко Т.Р. Анализ роэ-повсюдження когерентних хвиль в оптичних системах спектроана-лгзаторхв просторових сигнал1в. - Кн.: Dpaui молодих учених, НТК, м.Лешнград, Г01, 1962, С.108.

8. Колобродов В.Г., Тимчик Г.С., Сахно С.П. Лохибки збор-ки i юстировки когерентних оптичних спектроаналгзатор1В. - 0MI1., 1983, V9, С.6-9.

9. Остаф"ев В.О., Тимчик Г.С., Кривошликов О.Ю. Система управлпшя як1ст» деталей при токари iii обробш на верстатах з ЧПУ - 36. üporpeciiBHi технолог!чн1 пронеси i пхдвшцення ефектив-ност! мехаН1чно! обробки важкооброблювпних i неметал¡чних мате-ргал1в. - Днтропетровськ. 1963, РДОТЕП, С. 10.

10. Остарев В.О., Тимчик Г.С., Клочко Т.Р. Розробка принципе побудови систем адаптивного управлЬшя технологхЧним об-ладнанням на основi когерентних акустооптичних мхкропроцесоргв.-36.: Технологi'Oii шляхи еконоьй! матерЦльних та виробничих ресурсгв г ¡нтеиси.ф¡кап! 1 виробництва в прилвдобудуванш. -м.Москва, НТО "Приладпром", 1983, т.1, СЛ30-131.

11. Останов В.О., Тимчик Г.С., Кривошиков O.iü. Автоматична система KopeKiiii режгопв р13ання на токарних верстатах з ЧПУ - зб. Технолог1чн! шляхи еконоьиI матергалышх i трудоиих

ресурс in } гнтенсИ'Чкапг! виробництва в приладобудуванпг. -м.Суздаль, НТО "Прнладпром", 1903, т.2, С.229.

12. Оета*"^ В.О., Лнтонюк B.C., Тимчик Г.С. Роэробка методов контроля ппраметргв технологии пропесгв металообробки

з допомогою когерентних оптичних систем обробки т[ормлш!. -36. Робототехнгка i автоматизация виробничнх пронесгв, м.Барнаул, AIll, 1983, т.2, С.75.

13. Останов В.О.,.Ti'M'niK Г.С., Клочко Т.Р. ПристргП управляя пропесом ргзоння. - а.с. II22430, 1984.

14. Колобродов В.Г., 'Гимчик Г.С., Сахно С.П. Дослгдження пох!'бок юстировки онти»nol сиетеми когерентного спектроаналгэа-тора. - СМП, 1984, ''5, С.7-10.

15. Тимчик Г.С., Кривошликов Ü.M. Оптшчп вимхрпвя'й на ос-hobi ПЗЗ для токари их верстатгв э ЧПУ. - 36. Використлння методов лазерно! inTep^ep""PTpiI для псдвищення якостг вироб1в, м.Челябпгськ, ЩЛТЕП, I9Ü4, С.7?.

16. Остл<Т"ев В.О., Тнм'ч'к Г.С., Клочко T.F. Вимгрюваннп па-рлметргв снотеми СИ1Д з допомогою когерентних спектроаналхзато-pin. - 36. Злстооувлння методгв лазерно! гнтер|:еромстр11 для

п¡движения якостг виробгп, м.Челябшсыс, 1984, С.74-75.

17. Тим"ик Г.С. Пригтргй для вимгрпвпння швидкостей зносу piзального 1нстру?.;рцта. -а.с.ПБ8581, Б1 !?40.

18. ОстлгГгр 3.0., Тгнчик Г.С., Коломи-.пь С.Д., Кривошли-коп O.tü. Система упрпвлшня пропесом р1зання на метолор[пально-ку перста Ti з '■ч'слопнм про громким управлениям. - я.с. 1707063.

19. 0?т»1"сг> В.О., Тг.м'Ч'к P.C., Кривоглликов O.K., Коломс-епь С.Д. Лазгрний вимцюе'эч рпзмгрного зносу ргзального 1нстру-мента для токарних верстатгв з ЧПУ. - Ззстосувоннл лазергв в технолога! i системах переда«! i обробки hufopMauil, м.Лешн-град, ЛДНТЕП, 1984, С.84-85.

20. Ост:»!"ев В.О'., Тимчик Г.С., Кривошликов 0,1). Досладкен-ня ди(1ра1'<'1йного зобразг.ення вимхрпвально! гцлини оптичного ви-мгрнвача зносу pi.зального шетрумента i шорсткост! поверхн! де-талi. - BicHHic КП1: приладобудування, 1965, filö, С.50-52.

21. Оста^'ев В.О., Тимчик P.C., Кривошликов O.W., Коломсспь С.Д. Система контроля зносу pi зального шетрумента методами.

лпзерно! дн'Трактогетр! i. - Тслшлопп i ортйзлцгя виробництпа, 1985, ГЗ, С.37-30.

22. Остаф"ев В.О., Тимчик Г.С., Криеошликов О.Ю., Мт-ков B.C., Сахно С.П. Позицюнування i корекцхя розиирново зно-су р1зального хнструмента на токарннх верстатах э ЧПУ. - Технология i орган1зац1я вирсбництвэ. - 1985, V4, С.43-45.

23. Тимчик Г.С., Сахно С.П. Ди^ракшя евхтла на прямокут-Н1й апертур! is статистично нерхвним краем. - СМП, 1985, №12, С.9-12.

24. Остай"ев В.О., Тимчик Г.С., Кривошликов О.Ю., Сахно С.Л. Cnociö компенсаш! похибок обробки. - а.с. I8I2738.

25. Ti '.мчик Г.С., Кривоншиков O.D., Сахно С.П. Цифрова корекцхя викривлень видеосигналу ЛЗЗ-приРмачхв зображення. - 1зв. вуз i в: приладобудування, I9B5, И, С.88-92.

26. Остаф"ев В.О., Тимчик Г.С., Смирнов В.О. Лазерний ол-тичний вимгрювач лгн1йних poauipÍB деталей для верстят1в з ЧПУ. - 36. Створення i використання лазерно! технолог11 в машинобу-

дуваши, м.Ки!в, НТО "Ыаширом", Kill, 1985, C.8Ö.

27. Тимчик Г.С., Ноломсепь С.д., Сахно С.П. Оптико-електрон-ний лазершй вим!рювач д1аметрхв деталей на ochobí ПЗЗ-приРма-4íb. - 36. Координатно-чувствителъные фотолриемники и оптико-электронные устройства на их основе, г.Барнаул, АПИ, 1985, т.1, С.ЗЗ.

28. Остаф"ев В.О., Тимчик Г.С., Коломесць С.Д., Кривошликов O.Ü., Сахно С.П. Система управлпшя проиесом рхзання. .-Яози. pira, вíд 19.04.86 за заявкою ЭБУ1018-24-31.

29. Тимчик Г.С., Нечаева A.C. Пристрхй для контроля профилю зубшв нерв"я«них фрез. - а,.с. 1341496, 1986, Ы К?б.

30. ТИмчик Г.С., Коломеецъ С.Д., Кривоншиков О.Ю., Сах-

1 но С.П., Смирнов В.О. Пристрхй компенсацх! похибок мвталооброб-ки. - а.с. 1349966, 1986, El 41.

31. Тимчик Г.С,, Краснов В.М., Сахно С.П. Алгоритм пошуку екстремальиих значень в{дсосигналу ГОЗ-приАмача. - Известия вузов: приборостроение, 1966, 4, С. 59-62.

32. Тимчик Г.С., Кривоншиков O.U. Визначення метрологхчних характеристик i конструктивних poSMipiß приладхв контроля токарних pÍ3uÍB, - Дел. в УкрНД111Т1 вхд 04.00.66 за № 1788-Ук.

33. Тимчик Г.С. OnepauiííHi властивостх когерентних оптич-них спектроаналхзатор1в при осв!тленш вххдного транспаранту випромшюванням, яке кнетить вищ! моди Гаусса-Ерм1та. - ОМП,

1986, Ш, С.22-25.

34. Носов М.Г., Тимчик Г.С., Останов В.О., Смирюв В.О. Cnociö контроля иил1ндричних деталей в nponeci обробки. -а .с. 1399096, El Г20, 1988.

25. Тимчик Г.С., Сахно С.П. Ди^ракшйниП метод контроля flia-метра цил1ндри"них деталей. - OMIT, 1987, ',"7, С.9-12.

"б. Тпм»ик Г.С., Колгмгоиь С.Д., Крнвогшнков О.Ю.,0Стаф"ов В.О., Сахно С.П. Cnoci6 KOMneiicattil' похибки обробки. - а.с. 1029139, LÎ ',"48, 199?.

37. Тимчик Г,С., Коломгтш. С.Д., Крпвогалинов О.Ю., Остарев В.О., Сохно С.П. Обладканнп контроля направллючих токар-них верстатгп на базг ПЗЗ-прпймача зображень. - 36. Координат-но-чуПрТт.!Тельнче 'Тотоприемники и оптико-электронные устройства на их основе, г.Ьлртаул, АШ, 1987, т.1, С.30.

3Ü. Тимчик Г.С., Останов B.Ü., Сахно С.П. Cnoci6 виморювал-ня mopcTKocTi noBepxni. - а.с. 1538047, EÎ Ь"3, 1990.

39. Тимчик Г.С., Остаг'"ев В.О., Мельниченко В.Д., Кривошли-ков 0.IG. Лазерний контроль в умовах ГВС. - Технологгя i oprani-зашя виробнинтпа, I98B, Г4, С.16-17.

40. 0ста4"ев В.О., Антонюк B.C., Тимчик Г.С. /Цагностика провесу металообробки. - Khïb, TexuiKO, 1991, 151 с.

41. Тимчик Г.С., Остагрев В.О., Сахно СЛ. Пристрой для контроля шорсткостi повергни - а.с. 1596603.

4?.. Тимчик P.C., Ос Tat" ев Б.О., Клочко Т.Р. Контроль гранич-них стангв ptoniB оптико-електронними аналгзаторами. - 36. Типовые механизма и технологическая оснастка станков-автоматов, станкоп с ЧЛУ и ГЛС, ВД1ТЭП, г.Киев, 1990, С.50.

Тымчик Г.С. Лазерные системы контроля качества деталей при

металлообработке.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.11.07 - оптические и оптикозлектронные приборы, Национальный технический униворсистег "ИЛИ", Киев,1995.

В диссертмдия решена научная проблема поиска нового подхода' к усовершенствованию технологических метвлллобрабатызаших сис-

теи на основе активного контроля качества деталей, состояния инструмента и управления процессом металлообработки широкофункциональными лазерными прецизионными системами угловой фурье-спектрометрии. Предложен и теоретически обоснован новый способ расширения операционных своРств фурье-преобразователей путем освещения входной апертуры когерентныи излучением, содержашим высшие моды Гаусса-Эрмита и Гаусса-Легерра. Созданы и практически аппробиро-ваны новые образцы лазерных систем активного контроля качестве деталей непосредственно не технологическом оборудовании.

SUMMARY

Tyachlk G.S. Laser systems for detail quality control during netal cutting.

This dissertation Is written to compete the academic degree of a doctor In technological sciences on speslallty 05.11.07-optlcal and optoelectron devices. National technical university "KPI" , Kiev. 1995.

Mev approach aimed for lnprovement of metal cutting systems based on the active quality control of details, lnctrument conditions and adaptive control of metal cutting process by uldefunctlonal laser systems of angulor Fourier^spectroscopy was developed In the dissertation.

A novel method of improvement of operational posslblllfles of Fourler^-fronsducers by illumination of enfranee aperture using light with higher Gauss-Ermitt and Gauss-Lager modes was proposed and theoretically grounded.

New laser system samples for active defall Quality control In production equipment vere constructed and practically examined.

Ключов1 слова: як1сть, спектр, система, лазер, фур'е-перетво-рювач, резонатор.