Разработка и исследование системы обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей

Лысенко, Валерий Григорьевич

Метрология и метрологическое обеспечение

автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.15, диссертация на тему:Разработка и исследование системы обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей

доктора технических наук: Лысенко, Валерий Григорьевич
город: Москва
год: 2005
специальность ВАК РФ: 05.11.15

Диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам на тему «Разработка и исследование системы обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей»

Автореферат диссертации по теме "Разработка и исследование системы обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей"

На правах рукописи

Лысенко Валерий Григорьевич

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА КООРДИНАТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБРАБОТАННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ.

05.11.15 - "Метрология и метрологическое обеспечение"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2005

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте метрологической службы.

Научный консультант - доктор технических наук, профессор, заслуженный

метролог РФ Исаев Л.К.

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор, академик

метрологической академии Вышлов В.А.

- доктор физико-математических наук, Новикова С.И.;

- доктор технических наук, профессор, Лауреат Государственной премии РФ Маслов А. И.

Ведущая организация: ОАО НИИ измерений (г. Москва)

Защита состоится _на заседании

диссертационного совета Д 308.001.01 во Всероссийском Научно-Исследовательском Институте Метрологической Службы (ВНИИМС) по адресу 119361, Москва, ул. Озерная, 46, ауд. 1005

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИМС.

Автореферат разослан «

А bt^J^jffi 200jfr.

Ученый секретарь диссертационного совета д. ф.-м. н., проф.

Кудеяров Ю.А.

мое- У

£ в/

Актуальность

В настоящее время координатно-измерительные машины (КИМ) являются наиболее перспективными средствами измерений (СИ) размеров, формы и расположения поверхностей. Известно, что в современном производстве экономически развитых стран свыше 80% операций размерного контроля осуществляются на прецизионных КИМ. Многие из операций контроля современных изделий сложной формы в наукоемких производствах и высоких технологиях в силу наличия жестких требований к точности измерений и оперативности их проведения могут осуществляться только на прецизионных КИМ. Так, производство авиационных двигателей пятого поколения возможно только при контроле их геометрических параметров с помощью прецизионной КИМ с погрешностью менее микрометра. В автомобильной промышленности невозможен выпуск конкурентоспособных автомобилей без контроля определенных узлов с помощью КИМ. В ракетно-космическом комплексе прецизионные узлы ракетоносителей контролируются только с применением КИМ. Турбинные лопатки, зубчатые колеса, сложные корпусные детали, крупногабаритные асферические поверхности астрономической оптики, контроль геометрических параметров наиболее ответственных изделий нанометровых размеров, контроль суперпрецизионного пространственного позиционирования в наноэлектронике может осуществляться только на КИМ микронной, субмикронной и нанометровой точности. Таким образом, сферой применения КИМ являются прецизионные сложные двух- и трехмерные изделия, для определения геометрии которых, как правило, необходимо измерить набор координат, вписать в них номинальную форму изделия и определить отклонения реальной формы от номинальной на заданной системе точек.

В этой области известны труды отечественных и зарубежных метрологов и приборостроителей, внесших большой вклад в теорию и практику применения координатных измерений таких, как В. С. Лукьянов, Г. Я. Га-фанович, А. И. Асташенков, А. Ю. Каспарайтис, М. А. Палей, Н. Н. Марков, В. С. Чихалов, В. А. Чудов, В. И. Телешевский, Л. 3. Дич, Д. Т. Пуряев, И.

И. Духопел. М. А. Кириллов, В. В. Леонов, Т. Charlton., W. Lotze, F. Waldele, D. Whitehouse, H. Neumann, H. Weber, E. Trapet и другие.

Развитие и применение координатных методов и средств измерений требует наличия их метрологического обеспечения, отвечающего современному уровню. Однако, до недавних пор отсутствовала систематизированная научно-обоснованная методология координатных методов и СИ, не была развита эталонная база в области координатных измерений, отсутствовала методическая база в области испытаний и поверки КИМ, действующая нормативная база в области технических требований и метрологической аттестации не соответствовала современному уровню развития координатных методов и СИ. Отсутствовала даже единая официальная терминология в этом виде измерений. Все вышеизложенное о состоянии и потребностях в координатных измерениях, их месте в наукоемких и высокотехнологичных производствах, о недостатках системных научных, технических и нормативно-методических основ координатных методов и СИ подтверждает актуальность проблемы разработки современной системы обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей.

Цель диссертационной работы - создание научной, технической и нормативно-методической базы системы обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров размеров, формы и шероховатости поверхностей изделий.

Методы н средства исследований

Работа выполнена на основе теоретических и экспериментальных исследований. Исследование систематических составляющих погрешностей проводилось методами численного эксперимента при использовании программного обеспечения КИМ, а также методами математического моделирования с привлечением аппарата аналитической и дифференциальной геометрии. Анализ же случайных составляющих погрешностей и корреляционных связей между отдельными факторами, определяющими случайную погрешность, проводился методами математической статистики, теории вероятностей и теории случайных процессов и полей. При составлении про-

граммного обеспечения разработанных СИ и программ для их исследования применялись методы программирования. Экспериментальные исследования проводились на макетах и действующих координатных средствах измерений (КСИ).

Вклад автора в разработку проблемы

Диссертация является обобщением результатов более чем 25-летней научной работы автора в данной области. В начале 80-х годов автором лично впервые были сформулированы принципы координатных дискретных методов измерений геометрических параметров шероховатости и формы трехмерных объектов. В середине 80-х годов автор принимал участие в теоретических и экспериментальных работах по метрологическому обеспечению изготовления асферической поверхности крупнейшего в мире шестиметрового зеркала астрономического телескопа, где автором было разработано и внедрено алгоритмическое и программное обеспечение обработки результатов координатных интерференционных измерений и оценки погрешностей формы поверхности зеркала. Впоследствии автор вел научные исследования в рамках НИР, а также в рамках международного технического комитета ИСО/ТК 213 «Нормирование требований к геометрическим параметрам качества продукции и поверке средств их измерений» в его Рабочей группе РГ10 «Координатно-измерительные машины».

В результате проведенных научно-исследовательских работ автором лично разработана концепция обеспечения единства координатных измерений, на основе которой решена научная проблема теоретического обоснования внедрения прецизионных координатных методов измерения в высшие звенья поверочной схемы для передачи размера единицы длины при измерении геометрических параметров (ГП) размеров формы и шероховатости поверхностей. Лично автором разработаны основы теории координатных измерений и теории их погрешностей. В соавторстве с ХГНИИМ разработан комплекс нормативных документов, являющихся составной частью Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ) в областях применения координатных методов. Под руководством автора во ВНИИМС разработана инструментальная часть прецизионных координатных систем,

решены технические проблемы адаптации алгоритмов и программного обеспечения применительно к конкретным модификациям КИМ нового поколения и средствам их поверки, а также решен ряд технических и нормативно-методических задач, изложенных в публикациях по теме диссертации.

Научная новизна

В процессе выполнения диссертационной работы впервые сформулированы основные положения концепции обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров размера, формы и шероховатости обработанных поверхностей, что позволило получить следующие научные и научно-технические результаты:

- Разработан комплекс математических моделей объектов, методов и средств координатных измерений и их погрешностей, а также алгоритмы оценки погрешностей и их компенсации. На основе разработанных моделей выявлены взаимосвязи между погрешностями измерения координат и погрешностями оценки конкретных геометрических параметров размера, формы и шероховатости обработанных поверхностей.

- Разработаны принципы воспроизведения и передачи размеров единицы длины для координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей сложной формы. Научно обоснован, разработан и внедрен комплекс эталонов в области координатных измерений, включая Государственный специальный эталон единицы длины в области измерений геометрических параметров эвольвентных поверхностей и угла наклона линии зуба и Установку высшей точности (УВТ) в области интерференционных измерений отклонения от плоскостности прецизионных оптических поверхностей, а также комплекс методов и средств передачи размера единицы длины и угла для координатных измерений (КИ).

- Разработан и внедрен комплекс Государственных поверочных схем для передачи размеров единиц длины и угла координатным СИ.

- Разработаны принципы аттестации алгоритмов и программ координатных измерений ГП размеров формы и шероховатости поверхностей.

- Разработаны и внедрены методы и средства испытаний и поверки

КСИ.

- Разработаны принципы повышения точности КСИ на основе программной и аппаратной модернизации и компенсации погрешностей.

- Разработана и внедрена научно обоснованная нормативно-методическая база метрологического обеспечения и сертификации КСИ нового поколения.

Таким образом, решена комплексная задача разработки системы метрологического обеспечения передачи размеров единиц длины и угла для совокупности различных типов КСИ и принципов их действия.

В качестве научных результатов впервые полученных, на основе разработанной концепции, могут быть выделены следующие:

дано математическое обоснование необходимости и достаточности элементов и объемов процедуры испытаний и поверки КСИ как с помощью традиционных методов, так и с помощью вновь разработанных в диссертации методов и средств;

дана научно обоснованная оценка эффективности процедуры сканирования и ее преимущества перед дискретным способом измерения; получены и исследованы аналитические зависимости погрешностей измерения координат и ГП размеров, формы и шероховатости поверхности от влияющих на них факторов; сформулированы принципы выбора режимов дискретных координатных измерений геометрических параметров поверхностей, обеспечивающих их требуемую точность;

- разработаны, исследованы и внедрены принципы построения эталонной базы в области измерения ГП зубчатых колес, отклонения от плоскостности и сферичности прецизионных оптических поверхностей диаметром до 200 мм и других видов измерений, основу которых составляют координатные методы;

разработаны принципы измерения с использованием КСИ с заданной точностью на основе аналитических зависимостей и соответствующих теоретических положений;

разработана методология полного описания пространственной нерегулярной шероховатости поверхности через комплекс трехмерных параметров, полученных прямым и косвенным дискретными методами, характеризующих высоту, шаг и форму выступов и другие ее характеристики; разработаны принципы, методики и алгоритмы суммарной и раздельной оценки двух- и трехмерных параметров неровностей композиционных поверхностей; разработаны методы и алгоритмы пространственной фильтрации с заданной точностью неровностей композиционных поверхностей.

На защиту выносятся следующие основные положения и результаты разработок и исследований:

1. Разработанные в диссертации научные, технические и нормативно-методические основы координатных измерений позволяют создать комплексную систему обеспечения единства измерений геометрических параметров обработанных поверхностей.

2. Разработанная теория координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей, основанная на вероятностном подходе, обеспечивает увеличение точности координатных измерений не менее чем в два раза.

3. Предложенные математические модели объектов измерений обеспечивают выбор режимов измерений с требуемой точностью результатов.

4. Комплекс разработанных и усовершенствованных эталонов в области измерений геометрических параметров поверхностей осуществляет воспроизведение и передачу размера единицы длины и угла координатным средствам измерений на уровне точности, соответствующем мировому.

5. Усовершенствованная нормативно-методическая база метрологического обеспечения координатных средств измерений, включая поверочные схемы, методики поверки и испытаний, методики выполнения измерений и методики аттестации алгоритмов и программного обеспечения, решает практические задачи обеспечения единства координатных измерений.

6. Проведенные экспериментальные исследования подтверждают адекватность разработанных моделей и корректность основных аналитических зависимостей и алгоритмов.

Практическая значимость

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования в целом позволили создать систему обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей в стране. Созданный и внедренный в рамках диссертационной работы Государственный специальный эталон единицы длины в области измерений геометрических параметров эвольвентных поверхностей и угла наклона линии зуба осуществляет воспроизведение и передачу размеров единиц длины и угла в специальных условиях для нужд отечественной промышленности. Разработанные специализированные методы и эталонные средства осуществляют на новом уровне точности передачу размеров единицы длины и угла для КСИ ГП зубчатых колес, поверхностей сложной формы и других КСИ ГП обработанных поверхностей. Полученные на основе научных исследований математические модели координатных методов и средств измерений, а также принципы анализа составляющих погрешностей координатных измерений позволяют осуществить выбор по точности КСИ, разрабатывать методики их поверки и методики выполнения измерений (МВИ), а также осуществлять оценку точности результатов измерений. Разработанные и внедренные в практику принципы компенсации погрешностей позволяют повысить точность КСИ до требуемого мирового уровня. Разработанная нормативная документация по метрологическому обеспечению координатных измерений, гармонизированная с международной, позволяет осуществить прослежи-ваемость результатов измерений (1гасеаЫН1у) и в целом - обеспечение единства координатных измерений геометрических параметров поверхностей.

работы внедрены на предприятиях, использующих координатные методы и средства - на Калужском турбинном заводе, АО «Рыбинские моторы», АО «Пермские моторы», Московском авиационном объединении «Салют», Санкт-Петербургском АО «Красный Октябрь», на предприятиях-производителях КСИ - Саратовском АО «Лапик», АО «ЛОМО» в Санкт-Петербурге, ПО «Севмашпредприятие», АО «Авиастар», НПО «Оптика», Лыткаринском заводе оптического стекла (ЛЗОС), а также при проведении испытаний для целей утверждения типа КСИ на ведущих иностранных фирмах «C.Zeiss», «Brown&Sharp», «TESA», «Coord3», «DEA», «Marh», «Leitz», «LK» и других.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались на 23 международных конференциях и симпозиумах, а также на 20 всесоюзных и всероссийских конференциях и семинарах, в т. ч.:

duction» в Японии, Токио, 1984 г., на международном научном семинаре "Качество поверхности" в Брянске в 1995 г., на международной конференции «Metrology and measuring technique» в г. Харькове, ХГНИИМ в 2004 г., на 10-м и 11-м интернациональных коллоквиумах по поверхности в Хемнице, Германия в 2000 и 2004 гг., на б-м Всероссийском семинаре «Инженерно- физические проблемы новой техники» 16-18 мая 2001 г., МГТУ им Н. Э. Баумана, на 8-й международной конференции «Metrology & Properties of Engineering Surfaces», University of Huddersfield, Англия, 26-28 April 2000, на 7-й международной конференции «Metrology and Properties of Engineering Surfaces» Chalmers University of Technology, Geteborg, Sweden, 2-4 th April 1997 и других.

Объем и структура диссертации.

Диссертация содержит аналитический обзор состояния проблемы, теоретическую часть, экспериментальные исследования, данные по разработке эталонных средств измерений, разработку методических документов

Работа состоит из Введения, 8 глав и Заключения, изложенных на 340 страницах машинописного текста, содержит 98 рисунков, библиографию из 280 наименований и приложения.

Публикации.

По результатам исследований и разработок опубликовано 96 печатных работ и зарегистрировано 8 отчетов по НИР.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во Введении приведено обоснование постановки темы и показана ее актуальность, сформулированы основные положения и результаты разработок и исследований, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена исследованию и анализу состояния обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей. В главе исследованы и проанализированы отечественные и международные научно-технические и нормативно-методические разработки в области координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей на их соответствие современным требованиям метрологического обеспечения по точности, номенклатуре измеряемых па-

раметров, полноте нормирования метрологических характеристик, методического и нормативного обеспечения измерений геометрических параметров обработанных поверхностей.

В результате анализа состояния вопроса отмечается нижеследующее:

1. Научно обосновано и экспериментально показано, что координатный метод измерения ГП обработанных поверхностей является наиболее перспективным по точности, производительности и номенклатуре измеряемых параметров при решении вопросов метрологического обеспечения качества деталей машин и приборов высокотехнологичных наукоемких производств.

2. Каждое десятилетие требования к точности размерных геометрических параметров ужесточаются в два раза.

3. Установлено, что уровень достигнутой в предшествующем десятилетии точности измерений геометрических величин в машиностроении ниже требуемой. В дополнение к этому, анализ показывает, что за последнее десятилетие в этой отрасли резко увеличился разрыв в уровне достигнутой точности и других эксплуатационных показателей между СИ, производимыми в РЬссии и за рубежом. Из этого следует необходимость существенного развития координатных методов и средств измерений ГП обработанных поверхностей, как наиболее точных и производительных, и разработки системы обеспечения единства их измерений.

4. Фирмы-производители КСИ, как правило, являются разработчиками принципов КИ ГП. Вместе с тем, эти разработки являются ноу-хау, что не дает возможности опираться на них при создании системы обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров (ОЕ КИ ГП).

5. Действующие НД фирм-изготовителей (СММА) и известные национальные (VDI / VDE 2617, В89) и международные стандарты (ISO 10360-2) направлены на обеспечение сравнимости КИМ при измерении только одной геометрической характеристики - длины, как расстояния между измеренными координатами двух точек, в то время как основной задачей ОЕ КИ является привязка КСИ к эталону и оценка точности результата измерений конкретных ГП поверхностей сложной формы, характеризующих их экс-

плуатационные свойства и являющихся сложными функциями или функционалами от измеренных координат поверхностей.

6. Известные модели реальных геометрических элементов КСИ, как правило, являются детерминированными и реализуют алгоритм измерения геометрических параметров, но не оценки их погрешностей. Поэтому важной задачей ОЕ КИ ГП является разработка методов определения вероятностных характеристик геометрических погрешностей элементов КСИ и их вклада в результирующую погрешность КИ ГП поверхностей.

7. В настоящее время в России функционирует свыше тысячи КИМ фирм DEA, POLY, Olivetty, Zeiss, Brown & Sharp, выпущенных в 80-е годы, имеющих надежную прецизионную механику, однако - устаревшие электронику и программное обеспечение, не предусматривающее оценку точности КИ и не осуществляющее компенсацию геометрических погрешностей КИМ. Чтобы вывести точность таких КИМ на требуемый уровень, необходима разработка принципов определения погрешностей индивидуальных КИМ и принципов компенсации этих погрешностей.

8. Ряд действующих методик (СММА и других) предусматривает для оценки точности КИМ измерение эталонных мер лишь вдоль осей координат, другие исследуют лишь отдельные показатели точности КИМ с помощью различного рода параметрических мер, что не обеспечивает необходимого и достаточного объема измерительной информации для оценки объемной погрешности КИМ при измерении ГП поверхностей сложной формы. Поэтому для ОЕ КИ необходимо решение задачи определения необходимого и достаточного объема измерительной информации, обеспечивающего единство и требуемую точность КИ как координат, так и всей гаммы ГП обработанных поверхностей.

9. Проведенный анализ показал существенное различие процедуры линейных измерений длины при традиционных линейно-угловых измерениях и процедуры координатных измерений ГП поверхностей сложной формы. Это требует детального исследования процедуры координатных измерений с целью определения влияния ее отдельных элементов на погрешность КИ.

В процессе анализа выявлены и систематизированы конкретные задачи научного, технического, методического и нормативного характера, которые необходимо решить для создания системы ОЕ КИ ГП обработанных поверхностей.

Вторая глава посвящена разработке концепции обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров (ОЕ КИ ГП) изделий различного профиля и путях их реализации. Анализ состояния проблемы ОЕ КИ ГП, проведенный в гл. 1, показал, что она имеет комплексный характер. Именно поэтому для ее решения необходима разработка концепции ОЕ КИ ГП, позволяющей поэтапно решать эту комплексную проблему. Разработанная концепция устанавливает цель, задачи, стратегию, основные направления и пути их реализации. Целью является создание современной системы обеспечения единства координатных измерений прецизионных деталей сложной формы. Основными задачами при этом являются создание и совершенствование ключевых элементов системы ОЕ КИ ГП - ее научной, технической и нормативно-методической базы. В научной части задач концепции следует отметить разработку теоретических основ координатных измерений и их погрешностей. В технической части первостепенное значение имеет разработка методов и средств воспроизведения и передачи размеров единиц длины координатным средствам измерений, а также методов и средств поверки и испытаний КСИ. В нормативно-методической части задач концепции следует отметить создание и совершенствование МВИ, алгоритмов и программ КИ, методов их аттестации, а также комплекса поверочных схем и других НД ГСИ, регламентирующих элементы системы ОЕ КИ ГП. Стратегия создания и совершенствования системы ОЕ КИ ГП, заключается в концентрации усилий по разработке и исследованию наиболее востребованных высокотехнологичными отраслями прецизионного машиностроения направлений КИ.

Основные направления разработки и исследования конкретных научных, технических и нормативно-методических решений задач ОЕ КИ ГП, вытекающие из цели и задач концепции:

1. Принципы КИ ГП обработанных поверхностей имеют ряд существенных отличий от традиционных - линейных измерений длины и не могут быть однозначно описаны и реализованы методами традиционных одномерных измерений. Прямая передача размера единицы длины традиционными одномерными линейными методами и СИ при измерении ГП поверхностей сложной формы невозможна без существенной потери точности. Поэтому необходимо выделить пространственные измерения, осуществляемые координатными методами в самостоятельную область метрологии - координатную (или пространственную) метрологию, дающую теоретическое обоснование основным элементам координатных измерений, отличным от традиционных линейно-угловых измерений. Соответственно КИ ГП требуют принципиально нового системного подхода к ОЕ КИ ГП.

2. В координатных измерениях на универсальных КИМ, помимо калибровки шкал СИ (которая является необходимым и достаточным условием одномерных измерений длины), необходимо задать и поддерживать ортогональную декартову систему координат, в которой проводятся измерения координат точек контролируемой поверхности. Необходимо также учитывать другие факторы, которые в обычных (одномерных) измерениях оказывают пренебрежимо малое влияние, а при координатных измерениях существенны (ввиду длительности времени измерения, больших объемов, 3-х мерного эффекта, дискретизации и т д.).

3. На практике координатные измерения осуществляются в механической реализации системы координат (СК), отягощенной геометрическими погрешностями ее изготовления и юстировки. Определение и компенсацию погрешности измерений координат точек в любой области рабочего объема КИМ следует осуществлять прямыми методами, путем измерения аттестованной физической реализации СК (например, плиты с регулярно расположенными цилиндрическими отверстиями либо сферами). Альтернативой является математическое моделирование погрешностей механической СК (например, 21-параметрическая модель СК КИМ) и создание средств калибровки, однозначно выявляющих эти погрешности с целью компенсации.

4. Привязка КИМ, как СИ координат, к первичному эталону единицы длины должна осуществляться с помощью лазерных интерференционных измерительных систем (ЛИИС), передающих для КИМ единицу длины ее шкалам, а также измеряющих остальные геометрические погрешности СК КИМ, или с помощью набора других материальных мер, в совокупности заменяющих ЛИИС, как эталонное СИ.

5. Привязка к эталону длины КИМ, как СИ конкретных ГП (например, отклонения от цилиндричности, конусности, сферичности, плоскостности, эвольвентности, круглости и т.д.), должна осуществляться одним из двух способов - прямым компараторным методом с помощью эталонных мер цилиндричности, круглости, плоскостности и т.д., или косвенным методом, путем прямого измерения координат контролируемой обработанной поверхности и последующего расчета по программному обеспечению геометрических параметров и погрешности косвенного измерения конкретных ГП

.поверхности.

6. КИ ГП отклонения формы на специализированных КСИ имеют общие принципы, заключающиеся в задании и поддержании в процессе измерений физической координатной поверхности, представляющей номинальную форму, и измерении отклонений формы - по нормали к ней. Поэтому привязка специализированных КСИ к исходному эталону формы требует воспроизведения и передачи размера единицы длины по нормали к координатной поверхности номинальной формы, что должно обеспечиваться с помощью мер отклонений от плоскостности, сферичности, эвольвентности и других воспроизведением координатной поверхности номинальной формы и ее поддержанием в процессе измерения.

7. Характерным отличием КИ ГП от традиционных линейно-угловых измерений (ЛУИ) является наличие программного обеспечения, реализующего косвенные измерения ГП, как функционала от координат исследуемой поверхности. Поэтому, обязательным элементом ОЕ КИ должна быть аттестация алгоритмов и программного обеспечения, реализующего КИ ГП.

8. Для ОЕ КИ ГП обработанных поверхностей, т.е. для передачи размера единицы длины в промышленность - в критические технологии, в наукоем-

кие и высокотехнологичные отрасли индустрии, в нанотехнологии, - необходима разработка комплекса Государственных специальных эталонов единицы длины, воспроизводящих ее в особых условиях при прецизионном измерении геометрических параметров отклонения от круглости, плоскостности, сферичности, эвольвентности, а также отклонения формы других прецизионных поверхностей сложной формы: поверхностей турбинных лопаток, кулачковых механизмов, асферических оптических поверхностей и других, описываемых сложными аналитическими и алгоритмическими зависимостями. Без этого шага обеспечить единство пространственных, прецизионных измерений в высоких технологиях и наукоемких производствах, требуемого уровня точности одномерными линейными методами и средствами невозможно, а, следовательно, невозможно осуществить прорыв в высоких технологиях машиностроительного комплекса.

9. Единый системный подход к ОЕ в области координатных измерений в целом, касающийся в первую очередь разработки и совершенствования системы эталонов для координатных измерений ГП, системы поверочных схем, методов и средств испытаний и поверки КСИ, аттестации алгоритмов и программ координатных измерений, а также системы обязательных нормативных документов является необходимым условием ОЕ КИ.

Пути реализации концепции заключаются в решении конкретных заданий научного, технического и нормативно-методического характера создания системы ОЕ КИ ГП.

Третья глава посвящена разработке теоретических основ координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей и оценки их погрешностей на универсальных КИМ. Блок-схема, реализующая измерительные преобразования КИ, применительно к универсальным КИМ, представлена на Рис. 1.

Обобщенная математическая модель процедуры координатных измерений, содержащая все этапы измерительных преобразований, начиная от калибровки шуповой системы и заканчивая получением значения геометрического параметра, включает модели:

основных узлов КСИ; механической конструкции опорной системы координат (СК), в которой отсчитываются координаты поверхности; измерительных систем, измеряющих проекции координат точек геометрической поверхности на оси координат; ощупывающих измерительных головок регистрирующих момент отсчета координаты (или уточняющих ее положение по отношению к проекциям на оси координат); влияющих факторов внешних условий, вносящих вклад в погрешность результатов измерений при их отклонении от нормальных; характеристик качества измеряемой поверхности; процедуры выполнения измерений и алгоритмов обработки их результатов, а также оценки погрешностей измерения геометрических параметров обработанных поверхностей.

Измеритель- Свойства, Скани- Механиче- Датчик Алгорит- Резуль-

ная задача характери- рующая, ская реа- линей- мическая тат изме-

(определяет стики, пара- переклю- лизация ных оценка рений,

физическую метры дета- чающая, декарто- пере- измеряе- оценка

величину, ли, оказы- бескон- вой систе- меще- мых ГП, погреш-

параметр. _ вающие _ тактная мы коор- _ нии _ включая ности

предмет, ко- влияние на щуповая динат с стратегию измере-

торый надо результат и головка помощью измерений ний

измерить) погрешность измерений ГП портала, каретки и пиноли

Задача Деталь Щуповая система (ПИП) Геометрия системы координат Шкала Оценка Результат и погрешность

Рис. 1 Реализация обобщенной блок-схемы КСИ применительно к универсальным КИМ.

Для каждого этапа измерительных преобразований получены аналитические или алгоритмические зависимости, позволяющие оценить вклад измерительного преобразования в результирующую погрешность измерений и оптимизировать параметры измерительных преобразований для минимизации погрешности результата измерений. С целью формулирования требований к метрологическим характеристикам отдельных элементов измерительных преобразований КСИ в диссертации исследовано их влияние на точность координатного измерения.

Сформулированы требования к выбору радиуса щупа, обеспечивающему измерение координат геометрической поверхности. Установлено, что

оптимальный радиус щупа является функцией геометрических параметров измеряемой поверхности. Показано, что максимальный радиус щупа не должен превышать значение:

«о

р < _

таХ 4х2Н '

где Н - высота неровностей профиля измеряемой поверхности, Бц - шаг неровностей по средней линии. Радиус щупа должен обеспечить измерение требуемых неровностей поверхности без недоощупывания и в то же время отфильтровать высокочастотные составляющие, не относящиеся к определяемым геометрическим параметрам.

В диссертации проведены исследования и анализ влияния различных модификаций первичных измерительных преобразователей на точность координатных измерений. Для КИМ исследованы математические модели измеряющей и переключающей щуповых головок. Показано, что для измеряющей щуповой головки систематические составляющие погрешностей могут быть описаны аналитическими выражениями, представляющими линейную комбинацию поступательных перемещений и вращений трех элементов конструкции измерительной головки, перемещающихся во взаимно перпендикулярных направлениях (х,у,г). Для переключающей щуповой головки систематические погрешности в зависимости от направления касания х.у и ъ являются функциями конструктивных характеристик щуповой головки. Таким образом в случае известных математических моделей щуповой головки можно осуществлять компенсацию на основе аналитических выражений ее систематических погрешностей. Вместе с тем анализ показал, что в практике координатных измерений существует множество сканирующих и переключающих щуповых головок, внутреннее устройство которых является ноу-хау, что не позволяет разработать их единую адекватную математическую модель. Исследование и разработка прямых методов определения систематических погрешностей щуповых головок приведены в главе 5. В работе получены теоретически и экспериментально подтверждены аналитические зависимости для количественной оценки вероятностных характеристик измерения геометрических погрешностей СК КИМ. Установлено,

что на основании предположения, что каждый из подвижных элементов (портал, каретка, пиноль) механической реализации системы координат КИМ имеет 6 степеней свободы, математические ожидания погрешностей Дх„ Ду„ Лг, измеренных координат точек (х„ у;, г,), определенных по показаниям измерительных систем координатных перемещений (шкалам) и измерительной головки (ИГ) при их измерении рабочим щупом с координатами (хг, ур, гр) относительно ИГ, могут быть записаны в виде аналитических зависимостей, учитывающих для любой точки рабочего пространства КИМ поступательные (трансляционные) и вращательные (ротационные) составляющие (по 6 для каждой из осей) и отклонение от перпендикулярности осей:

Е = Р + АХт + АрХр, (1)

где Е - матрица математических ожиданий погрешностей координат в положении Хт+Хр, Р - матрица математических ожиданий - трансляционных погрешностей, А, Ар - матрицы математических ожиданий ротационных погрешностей, Хт - матрица положения референтного щупа в СК КИМ, Хр - матрица координат произвольного щупа относительно референтного.

Показано, что компенсацию систематических погрешностей СК КИМ целесообразно проводить в том случае, если отношение математического ожидания трансляционной или ротационной составляющей геометрической погрешности СК КИМ (я,) к её с.к.о. (Бя,) превышает отношение этого с.к.о.

к суммарному с.к.о. Бх£ определения координат: _

Решена задача определения вероятностных характеристик погрешностей измерения длины, как расстояния между произвольно ориентированными в пространстве координатами. Показано, что погрешность измерения длины зависит от ориентации измеряемой длины в рабочем пространстве КИМ.

Получены аналитические выражения характеристик точности измерения ГП основных геометрических тел, формирующих поверхности большинства деталей машиностроительной продукции (плоскости, цилиндра и сферы).

Таблица 1.

Метрологические характеристики координатных измерений ГП геометрических элементов поверхностей.

Геометрический элемент

Параметр

Номинальная модель расчета

Характеристики точности измерений ГП

Отрезок прямой линии

У~У\ _ У2~У\ х2~*1

Длина (расстояние между двумя точками) в плоскости

1*Т1(*2-*1)2+(У2-У\)2

Математическое ожидание.

м' '1 + ^Й(Д1 • ^)'+ • Уг)15,п2 а + И(*• )'+ "I• У2)]с°*2 «|

а - угол наклона к оси х.

Среднее квадратическое отклонение:

с1 = И (*Ь У1У+ . Уг )|С052 а + I-У* У+ аУ (х2'у2 )]«п2 «

Цилиндр VZCo,Zm

Радиус цилиндра

Погрешность измерения радиуса [ п т

Д Л,

nlj-i

= V^J +Av]

Среднее квадратическое отклонение от цилиндричн ости

Su-J^-Ufa-*,)

11 «И МJmI

ASH = SH

11ДрМ-Кч)

l-ly-l_

tst»,-*«)'

/=|j=I

Сфера

(х,-х„У +(у,-у0)2 +

Радиус сферы

«с •-¡¡'Zjh-'QY+bt-yoU1+(*.-*>? (=1

X ' it - *о)' - Ах0)ч-О, - >■(,)•(Ду, - Ду0)+ (г, - (дт, - Az0)

N -jh, ~хо)~ (А*, - Axof + [(у, -у0)-(лу, - Ау0)? + [(z, -z0)-(Дг, - Azof

Плоскость

f{iAx,jdy)=a2iAx + + Р:!^, + п

Наклон к оси х

Наклон к оси v

Наклон к оси г

V А/ N N

'гЦ^-б^ + ОхзЛ

1=1/ I

N Л ,V N

Дисперсия наклона к оси л:

ст2 -"2

3,5

N2&x)

Дисперсия наклона к оси у

ч2

3,5

Л^Д,.

N N (N N N N --

Дисперсия наклона к оси г 2 25 2

СТ ■-г- <7Г

П -

Установлены функциональные и алгоритмические зависимости метрологических характеристик измеренных ГП от геометрических погрешностей КИМ. Результаты метрологических характеристик измерения длины и ГП основных геометрических элементов приведены в таблице 1.

Отмечается, что для поверхностей более сложной формы и других ГП являющихся сложными функциями от координат поверхности часто невозможно получить в явном виде аналитическую зависимость между оценкой ГП и геометрическими погрешностями КИМ. Для этого случая в диссертации разработаны алгоритмы преобразования измерительной информации с целью оценки ГП поверхности и определения их взаимосвязи с геометрическими погрешностями КИМ. В частности, разработан алгоритм измерения отклонения формы профиля эвольвентной поверхности (ЭП) и других ГП ЭП и оценки погрешностей их измерения координатным методом.

Исследования влияющих факторов показали, что наибольшую значимость на результаты координатных измерений геометрических величин оказывает температура окружающей среды, приводящая в условиях, отличных от нормальных, к деформациям как элементов КСИ, оказывающих влияние на результат измерения, так и измеряемого объекта. Так, температурная погрешность измерения стальной детали длиной в 1 м при увеличении температуры измерения на 1 °С составляет 11 мкм. Использование аналитических зависимостей, температурной погрешности от измеряемой длины, коэффициентов линейного расширения измеряемой детали и КСИ, а также отклонений температуры детали и КСИ от нормальной позволяют определить и компенсировать влияние температурной погрешности на результат измерения геометрических параметров обработанных поверхностей.

В этой главе разработаны и исследованы принципы компенсации систематических погрешностей координатных измерений геометрических параметров поверхностей. Разработаны и экспериментально опробованы алгоритмы программной компенсации указанных погрешностей. Показано, что введение компенсации геометрических погрешностей СК КИМ позволяет уменьшить погрешность измерения длины в два раза.

Четвертая глава посвящена разработке теоретических основ координатных измерений на специализированных КСИ для измерения ГП шероховатости и интерференционных измерений ГП отклонения от плоскостности и сферичности.

В главе приводится разработанная в диссертационной работе методология координатных измерений ГП обработанных поверхностей на базе трехмерного вероятностного подхода к описанию измеряемой поверхности. Разработана обобщенная методика измерения усредняющих ГП (УГГТ), характеризующих взаимосвязь микрогеометрии поверхности и ее эксплутаци-онных свойств, определяющая способы реализации этапов преобразования исходной информации: ее дискретизации, пространственной фильтрации требуемых неровностей, построения средней плоской координатной поверхности, прямого определения VI11 по заданному алгоритму и оценки погрешности измерения. Ее назначение состоит в том, чтобы дать методическую основу для разработки методик измерения с заданной точностью любых конкретных VI11 обработанных поверхностей. Для разработки методик определены математические модели двух наиболее распространенных в практике типов поверхностей - однородного эргодического нормального случайного поля и его композиции с низкочастотной регулярной или нерегулярной составляющей. Вследствие невозможности прямых аналоговых измерений УГП разработан дискретный метод измерения, когда дискретизации с равномерными шагами Ах и Ду подвергаются оба аргумента и информация о поверхности представляет двумерный массив дискретных отсчетов ее высот Ь(1ДХ, _|ДУ). Для оценки методической погрешности дискретных методов измерения УГП исследован аналоговый метод измерений, характеризующий потенциальные возможности дискретных методов при шаге дискретизации, стремящемся к нулю. Разработаны методические основы разделения высоко- и низкочастотных составляющих пространственных неровностей композиционной поверхности. Определены операторы аналогового и дискретного методов разделения неровностей поверхности пространственным фильтром скользящего усреднения

= / ¡И(х + ,,у + г)ЛЛ, = —1—.—!— £ '¿Кх + ,&Л)У + ^у), (2)

где и ¿(х,у)- выделяемые соответствующим методом низкочастотные составляющие; 2TI*2T2=(2N|+1)AX(2N2+1)AУ - размеры площадки усреднения; Ах и Ау - шаги дискретизации координат х и у. Получены аналитические зависимости для оценки среднеквадратической погрешности (с.к.о.) фильтрации низкочастотных составляющих неровностей поверхности и режимов фильтрации для аналогового и дискретного метода фильтрации:

2+2

гх2 су2

<Т,Г2(Х'У)*

Т}Т2 +36

у . -г-/ л

1 2

(3)

(4)

где Ст5 - дисперсия высокочастотной составляющей; 8 и д . част су

стные производные второго порядка низкочастотной составляющей по аргументам х и у, - область корреляции, пространственный аналог интервала корреляции. Показано, что режимы фильтрации, минимизирующие ее с.к.о. определяются параметрами высоко- и низкочастотной составляющих для аналоговой и дискретной фильтрации. Решена задача построения базовой координатной поверхности по методу наименьших квадратов, которая по полученным аналитическим зависимостям определяет ее параметры и осуществляет оценку дисперсии параметров. Для разработки общих принципов выбора режимов измерения с заданной точностью любых существующих и разрабатываемых VI11 введены аналоговый и дискретный варианты обобщенного УГП, представляющего среднее значение на участке размером Ь*Ь обобщенного нелинейного преобразования С[Ъ(х,у)] высот поверхности:

Р5=\)\с[и{х,у)}1хду, /^ЛеЫ«'^^)], (5)

I 00 Я <-1|-1

где Ы2 - число дискретных отсчетов высот поверхности с шагами Ах и Ау вдоль направлений х и у пространственной декартовой системы координат. Получены аналитические зависимости от режимов измерения математиче-22

}=Л1 № - 7*1 - с. г; (6)

£ оо

(7)

ских ожидании и дисперсии, определяющих систематическую и случайную составляющие погрешности измерения УГП.

Получены аналитические зависимости дисперсий обобщенного УГП от режимов измерения, которая для аналогового измерения равна: ! и 00

а для дискретного измерения:

4*1 ы\ /V 1ч

и определяется режимами измерения (шагами дискретизации л^.л^ и областью анализа Ь*П), корреляционной функцией к0{И]а,т) обобщенного преобразования и ее нормированной корреляционной функцией рд^о.т).

Показано, что для определения значения УГП с заданной относительной погрешностью етах и доверительной вероятностью /? необходимо производить: аналоговое измерение на участке не менее Ь2 и дискретное измерение в И2 точках:

,где , (8)

етах Ь ГО* 00 £тахь КЗ)

На основе полученных зависимостей разработана методика измерения обобщенного УГП.

Разработаны дискретные методы получения априорной информации об исследуемой поверхности, необходимой для выбора режимов измерения, обеспечивающих заданную точность. К этой информации относятся сведения о высотных и шаговых свойствах, определяемых геометрическими параметрами шероховатости Ка п(0), гп, а также об интервале корреляции тк.

Разработана методология координатных измерений на специализированных интерференционных КСИ отклонения от плоскостности и сферичности. Отмечается, что при измерении отклонения от сферичности результаты взаимодействия исследуемого волнового фронта Р^х,у) и референтного - /2(*•>') (имеющего по отношению к исследуемому постоянную разность хода л,, наклоны л2и л, и расфокусировку л4), является интерферограмма:

/(х,у) = IЛ (д:. yf + \Р2 ( Г.) )|2 + 2|/>, (х, 1) Л (г...)] * cosЦ-[-), + Аг г + А3у + Л4 (* 2 + j 2 ) - <рх (г,})], (9)

где <?,(хо) - неровности исследуемого волнового фронта.

Исследуемый волновой фронт имеет по отношению к референтному разность хода Л'г(т..о, состоящую из постоянной разности хода а,, наклонов а2 и а} и расфокусировки а4 :

#//(x,y) = A,+A2x + A3y + Aj(x2+y2) (10)

Для определения отклонений исследуемого волнового фронта от референтного необходимо найти теоретическую разность хода по (10) и измеренным порядкам интерференции = д*,,у,) на интерферограмме. При этом, согласно методу наименьших квадратов:

¿К-AV.j^min (11)

1=1

Показано, что результат измерений отклонения от сферичности исследуемого волнового фронта может быть записан в форме: ^.yj.iff.ir,^ +DW +DAi>2 +D,4(Ii:_)iV (12)

где ta - коэффициент Стьюдента, где an, - усредненные по нескольким ин-терферограммам значения отклонений от сферичности,

- ••• - Од4 - значения дисперсий определения коэффициентов А|-А4 из

(Ю),

DNp] - дисперсия определения порядков интерференции nP| .

Разработанные основы теории измерений и теории погрешностей измерений геометрических параметров поверхностей служат научной базой при разработке и исследовании новых методов координатных измерений, а также в целом при разработке системы ОЕ КИ ГП обработанных поверхностей.

В пятой главе осуществлена разработка методов и средств метрологического обслуживания КСИ. Для этого был проведен анализ существующих методов и средств измерений, их испытаний, поверки и калибровки. Установлено, что ввиду большого разнообразия КСИ, а также широкой номенклатуры измеряемых параметров, необходимо решить комплекс вопросов по систематизации, метрологическому обоснованию, разработке и исследова-24

нию методов и средств метрологического обслуживания КСИ. Отмечено, что основу испытаний КИМ составляет исследование составляющих погрешностей её отдельных узлов и внешних влияющих факторов, а также программного обеспечения, вносящих вклад в результирующую основную погрешность измерений ГЛ. Анализ показывает, что в целом возможны два подхода к определению погрешности КИМ. Первый метод - поэлементный, когда при метрологическом обслуживании определяются погрешности отдельных, наиболее значимых элементов КИМ. После измерения отдельных составляющих результирующая погрешность КИМ определяется как функциональная или алгоритмическая зависимость от них.

Исследования показали, что наиболее значимыми составляющими погрешностями КИМ являются погрешности щуповой головки, механической реализации системы координат и измерительных систем шкал.

В главе исследован универсальный прямой метод определения систематических погрешностей щуповых головок, заключающийся в измерении щуповыми головками идеальной (эталонной) сферы на заданной системе равномерно распределенных точек. Преимуществом прямого метода является его независимость от моделей, т.е. универсальность. Установлено, что значение И радиуса эталонной сферы при определении и компенсации погрешностей щуповой головки следует выбирать из условия

а ж

где Яв п - номинальный радиус воздушных подшипников КИМ, а - угловая координата точки ощупывания, отсчитанная от вершины эталонной сферы, 5 - погрешность позиционирования щупа КИМ вдоль осей координат ОХ, ОУ, 02. Разработана и исследована гамма параметрических мер для измерения геометрических погрешностей механической реализации СК КИМ. При этом были разработаны методы измерения геометрических погрешностей системой одномерных мер и двумерных - плит с цилиндрическими отверстиями и сферами, равномерно расположенными на плите. Получены аналитические зависимости для оценки 21 геометрической погрешности СК КИМ, измеренной на эталонной плите с отверстиями. Так, погрешность позиционирования вдоль осей координат X, У и Ъ определяется, как разница

между действительными с1 и измеренными (3, на КИМ расстояниями между центрами отверстий, расположенных вдоль соответствующих координатных осей. Например, для оси X погрешность позиционирования равна Дх, .

Погрешность прямолинейности осей координат равна (на примере оси X и отклонений в направлении У):

АУ,'У,-У1'+х,1тв, (13)

где Ду, - погрешность прямолинейности в направлении У при перемещении вдоль оси X, у," - показания КИМ, (х„ у,) - действительные координаты отверстий, а 0 - угол между средней линией, проходящей через центры отверстий, и координатной осью КИМ (в данном случае - осью X).

Погрешность перпендикулярности координатных осей КИМ, например, для осей X и У равна:

вху = а+0х-0у; (14)

где а - погрешность угла с номиналом в 90° между линиями отверстий меры, @хи0у- углы между этими линиями и соответствующими координатными осями КИМ.

Погрешность угловых отклонений при перемещении, например, вдоль оси X в плоскости ХОХ равна

гпих _ го

/М*" =~-—,

¿г

где ДЧ7, - погрешность угловых отклонений при перемещении вдоль оси X в плоскости ¿ОХ, х,70 - координаты центров отверстий, лежащих на оси X, - координаты центров отверстий, лежащих на расстоянии Ь7 от оси X. На основании изложенного были разработаны новые средства испытаний и поверки КСИ ГП обработанных поверхностей. Среди них: набор параметрических мер, предназначенных для поэлементной аттестации и поверки элементов КСИ; УКМД (устройство с концевыми мерами длины), предназначенное для испытания, поверки и калибровки КСИ, шариковая пространственная мера, предназначенная для оперативного контроля стабильности метрологических характеристик КИМ; плита с цилиндрическими отвер-

стаями, меры плоскостности для прецизионных интерференционных КСИ отклонения от плоскостности; эвольвентные меры, специально адаптированные для применения при испытаниях и поверке КСИ. Указанные СИ аттестованы в установленном порядке и внедрены в процессе поверки и калибровки КСИ геометрических параметров на промышленных предприятиях и в территориальных органах и ГЦИ СИ.

Неотъемлемой составной частью метрологического обслуживания КСИ являются методы и средства аттестации алгоритмов и программ для координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей. В диссертационной работе были разработаны принципы аттестации алгоритмов и программного обеспечения координатных измерений. Основу разработок составляет представление тестируемых объектов (алгоритмов и программ) в виде «черного ящика», на вход которого подаются генерированные массивы данных, моделирующие заданные свойства геометрических объектов, при этом годным признается тестируемый объект, на выходе которого получаются значения геометрических параметров, погрешность определения которых в тестируемом алгоритме не превышает заданной величины (по сравнению с массивом данных, обработанным референтным оператором преобразования входной информации). Реальная поверхность моделируется в виде аддитивной композиции детерминированных и случайных составляющих неровностей, отклоняющихся от номинальной формы геометрического элемента таким образом, что расположение (ориентация) номинального геометрического элемента остается неизменной. Разработанные принципы аттестации алгоритмов и программ координатных измерений обеспечивают единство не только прямых измерений координат точек измеряемой поверхности, но и косвенных измерений любых других геометрических параметров размеров, формы и шероховатости поверхностей.

Шестая глава посвящена разработке и совершенствованию эталонной базы для воспроизведения и передачи размеров единицы длины при координатном измерении геометрических параметров обработанных поверхностей. КИМ являются универсальными СИ геометрических параметров по-

верхностей сложной формы. Измерение конкретных ГП на КИМ сводится к измерению координат поверхности (параметры которой измеряются) в заданной СК и последующему расчету параметров в соответствии с их определением по измеренным координатам. Показано, что передача размера единицы длины от исходного эталона длины рабочим КИМ для измерения на них координат может строиться по нижеследующей поверочной схеме: Исходный по точности эталон единицы длины передает ее размер для лазерной интерференционной измерительной системы (ЛИИС). С помощью ЛИИС калибруется эталонная КИМ путем измерения и компенсации 21 параметра, характеризующего геометрические погрешности ее СК. На эталонной КИМ калибруется физическая реализация 2-х или 3-х-мерной референтной СК, например, в виде плит с цилиндрическими отверстиями, т.е. с элементами для определения 21-го геометрического параметра рабочих КИМ. В основании поверочной схемы стоят рабочие КИМ. Приведенные выше рассуждения указывают способ передачи размера единицы длины КИМ и обеспечения единства измерений на КИМ - координат, как проекций радиус-вектора И(х, у, т) на оси ортогональной декартовой СК. Блок-схема системы передачи размера единицы длины при измерении на КИМ координат приведена на Рис. 2.

Рис. 2 Блок-схема передачи размера единицы длины координатно-

измерительным машинам при измерений координат и длин в пространстве.

Вместе с тем КИМ являются СИ целого комплекса ГП поверхностей, начиная от расстояния между двумя точками поверхности и заканчивая сложными функциями или функционалами от координат поверхности. Показано, что возможны два метода привязки КИМ к эталонам при измерении конкретных ГП: первый метод заключается в калибровке КИМ компаратор-ным методом: измеряется эталон круглости, плоскостности, сферичности, цилиндричности (т.е. производится измерение эталона той формы, привязка которого к первичному эталону требуется). Результатом измерения на КИМ О являются значения координат точек мер - (эталонов) формы, «отягощен-

ные» геометрическими погрешностями СК КИМ. Затем на место эталона устанавливается рабочая деталь с номинальными размерными параметрами формы, равными тем, что и у эталона (меры). Из результатов измерений координат рабочей детали вычитают значения геометрических погрешностей СК в измеренных точках. Разница между координатами рабочей детали и номинальной поверхности представляет отклонение формы поверхности. Использование этого метода для КИМ ограничивается необходимостью наличия большой номенклатуры мер отклонения конкретной формы поверхностей. Отмечается, что альтернативный метод ОЕ КИ ГП на КИМ осуществляется путем оценки с помощью указанных выше методов и средств измерения геометрических погрешностей КИМ, погрешностей внешних усло-^ вий и других влияющих факторов. Поскольку ГП являются сложными

функциями или функционалами координат, то все указанные погрешности координат входят в алгоритм определения ГП. Следовательно, на выходе КИМ при измерении ГП объектов должна быть определена погрешность измерения конкретных ГП, как функций координат и в конечном итоге, как функций геометрических погрешностей КИМ, внешних условий и других влияющих факторов. Автор предложил для оценки вклада геометрических погрешностей КИМ в измерение конкретного ГП моделировать их путем ввода в алгоритм определения ГП отклонения формы координат реальной поверхности, «отягощенных» геометрическими погрешностями КИМ. Погрешность измерения ГП будет представлять разность между значением параметра, определенного без учета влияния геометрических погрешностей

КИМ и значением этого же параметра, вычисленного по координатам, «отягощенным» геометрическими погрешностями КИМ, внешних условий и других влияющих факторов. Выявленные в результате исследований общие принципы построения структуры КСИ, вытекающие из математической модели процедуры координатных измерений в заданной системе координат, позволили сформировать единый подход к разработке исходных по точности эталонов единиц длины при измерении совокупности геометрических параметров обработанных поверхностей. В соответствии с этим подходом исходные эталоны измеряют координаты точек обработанной поверхности в системе координат КСИ. Далее по измеренным координатам ГП вычисляются на основании аналитических зависимостей или алгоритмов, реализующих математическое определение идеального оператора ГП. Погрешности исходных эталонов рассчитываются и компенсируются на основе анализа их составляющих с учетом влияющих величин.

На базе разработанного единого подхода к созданию эталонов, основанных на координатных методах, был проведен комплекс работ по созданию ГСЭ в области эвольвентометрии. ГСЭ единицы длины для эвольвент-ных поверхностей и угла наклона линии зуба состоит из следующих блоков: модернизированной координатно-измерительной машины ZMC-550 фирмы Carl Zeiss (Германия) с ее исследованными, аттестованными и скомпенсированными погрешностями; поворотного стола с датчиком угла поворота с его исследованными, аттестованными и скомпенсированными погрешностями; лазерной интерференционной измерительной системы перемещений фирмы Renishaw (Великобритания); оригинального программного обеспечения для обработки результатов измерений, расчета действительных значений геометрических параметров зубчатых колес и их основных метрологических характеристик; комплекта эталонных эвольвентных мер. В основу работы эталона положен метод воспроизведения координат дискретных точек теоретической эвольвентной поверхности в полярной и декартовой системах координат. Одним из основных свойств эвольвенты, как развертки круга, является то, что любая нормаль к эвольвенте является в то же время касательной к ее основной окружности. Поскольку радиус кривизны эволь-

венты изменяется плавно от значения р = 0 до р = та\, последовательные положения нормалей, являющихся касательными к основной окружности при повороте на угол развернутости р, остаются на одной и той же прямой. В полярной системе координат радиус кривизны и угол развернутости эвольвенты связаны пропорциональной зависимостью: Р = Г0<Р,

где р - радиус кривизны эвольвенты; г0 - радиус основной окружности эвольвенты; <р - угол развернутости эвольвенты. Для реализации метода высокоточного измерения параметров эвольвентных поверхностей в полярной системе координат необходимо провести измерения приращения кривизны и угла развернутости эвольвенты. В декартовой системе координат уравнение эвольвенты в параметрической форме имеет вид линейной зависимости координат х и у от радиуса основной окружности и тригонометрических функций угла развернутости эвольвенты:

х = го eos <р + гоФ sin <р у = roSirXp-rQipCOSÍf^

где г0 - радиус основной окружности эвольвенты; ¡р - угол развернутости эвольвенты; х - абсцисса фиксированной точки; у - ордината фиксированной точки эвольвенты. Измеряемые геометрические параметры являются функциями декартовых координат. Параметры угла наклона линии зуба имеют следующую зависимость:

6 = arctg—- , h

где 0 - угол наклона линии зуба, у - центральный угол (угол поворота меры), на котором определяется высота эвольвентного цилиндра, rd - радиус делительной окружности, h - высота эвольвентного цилиндра меры угла наклона. С целью подтверждения правильности воспроизведения, хранения и передачи размера единицы длины и угла ЭЗК проведены взаимные круговые сличения разработанного ГСЭ с эталонами Германии и Украины. Результаты сличений показали высокую сопоставимость результатов в пределах доверительных интервалов, декларированных в процессе круговых сличений зарубежных эталонов и разработанного ГСЭ. На основании анализа и

экспериментальных исследований погрешностей метода измерений эволь-вентных поверхностей, положенного в основу ГСЭ, установлено, что он воспроизводит единицу длины для эвольвентных поверхностей во всем диапазоне указанных значений со средним квадратическим отклонением результата измерений (S), не превышающим 0,25 мкм, и неисключенной систематической погрешностью не более 0,15 мкм и в состоянии передать единицу длины для всей гаммы существующих СИ параметров ЭЗК.

В качестве исходного по точности СИ другого геометрического параметра поверхностей - отклонения от плоскостности - была разработана установка высшей точности (УВТ) для воспроизведения и передачи размера единицы длины в области прецизионных измерений отклонения от плоскостности оптических поверхностей диаметром до 200 мм, представляющая бесконтактное КСИ на базе интерферометра Физо с референтными плоскими поверхностями с диаметрами 100 мм и 200 мм. В основу работы УВТ положен интерференционный метод измерения отклонения от плоскостности на интерферометре Физо. В соответствии с принципом интерференции, в координатах максимумов интенсивности на интерферограмме, разность хода волновых фронтов равна целому числу длин волн. Т.о., по оси Z, ориентированной ортогонально плоскости интерферограммы, в координатах энергетических центров полос ее интенсивности отсчитываются в длинах волн отклонения формы контролируемого волнового фронта от референтного, и к этим отклонениям аддитивно добавлены параметры настройки интерферометра, представляющие систематические погрешности. В дополнение к этому, к указанным отклонениям могут добавляться аберрации волновых фронтов оптической системы, также представляющие систематические погрешности, в случае, если ими нельзя пренебречь по сравнению с отклонением формы контролируемой поверхности. Поскольку и параметры настройки интерферометра, и указанные аберрации являются детерминированными функциями, систематическими погрешностями, представляемыми аналитически, то их можно выявить и устранить математическими методами. То, что осталось после вычитания и есть отклонение формы контролируемого волнового фронта от референтного на заданной системе координат

точек. УВТ оснащена программным обеспечением, осуществляющим обработку первичной измерительной информации в виде интерференционных полос, форма которых отображает параметры настройки интерферометра и аберрации волнового фронта, отраженного от измеряемой плоской поверхности. Электронный блок осуществляет регистрацию интерферограммы с помощью ПЗС-матрицы и ее последующую обработку. Разработанный алгоритм по координатам измеренных точек интерферограммы осуществляет интерполяцию дискретных отчетов на 3-х-мерную поверхность, определение и вычитание параметров настройки интерферометра, построение топографической карты отклонений волнового фронта, расчет геометрических параметров отклонения от плоскостности, а также расчет погрешностей результатов измерений. Компенсация систематических погрешностей референтной плоской поверхности осуществляется путем ее предварительной аттестации и последующего вычитания погрешностей формы референтой поверхности из соответствующих координат измеряемой номинально плоской поверхности. Установлено, что УВТ воспроизводит единицу длины при измерении параметров отклонения от плоскостности в диапазоне от 0,01 до 0,15 мкм со следующими метрологическими характеристиками: для диаметров до 100 мм неисключенная систематическая составляющая погрешности 01=0,5* 10'3 мкм; случайная составляющая $1=0,4* 10'3 мкм; а для диаметров до 200 мм - неисключенная систематическая составляющая 02=1,5* 10"3 мкм; случайная составляющая 82=0,4*10"3 мкм. Согласно утвержденной ГНТП «Эталоны России» на базе указанной УВТ предполагается создание Государственного специального эталона.

Для реализации на практике разработанных в главе 4 основ координатных методов измерения геометрических параметров микрогеометрии поверхности в ее трехмерном представлении в диссертации разработана измерительная установка на базе профилографа-профилометра и двухкоорди-натного измерительного стола. Установка позволяет производить сканирование параллельных профилей поверхности ортогонально смещению измерительного стола. Результаты измерер оверхности посту-

пают в программно-аппаратный комплекс и$№р&НОНюб установки для по-

СНстерфург ОЭ »0 м»

следующего расчета геометрических параметров микрогеометрии поверхности и оценки погрешности измерений. Проведен анализ основных источников погрешностей измерительной установки. Показано, что основными источниками погрешностей измерительной установки являются: - неидеальность изготовления независимой базы отсчета; - некомпланарность базы отсчета и исследуемой поверхности; - неравномерность шага Дх между профилями; - неравномерность шага дискретизации Ду вдоль линии трассирования; - несинфазность начала отсчета по каждому из профилей. Проведен анализ влияния указанных источников погрешностей на точность измерения микротопографических параметров поверхности - Яа среднего

арифметического отклонения поверхности; - I - относительной опорной площади на уровне р; - А'ь - среднего числа максимумов на единице площади.

Получены аналитические выражения, позволяющие оценить погрешность измерения указанных микротопографических параметров. Разработка прецизионной измерительной установки для измерения геометрических параметров микрогеометрии поверхности в ее трехмерном представлении позволяет создать технические основы обеспечения единства координатных измерений в области микро- и субмикрошероховатости, а также геометрических параметров двух и трехмерных микро- и наноструктур. На основании результатов исследований в утвержденную ГНТП «эталоны России» включены планы создания Государственного специального эталона единицы длины для измерения геометрических параметров субмикрошероховатости и двух и трехмерных наноструктур.

В седьмой главе излагаются вопросы разработки основополагающих нормативно-методических документов по обеспечению единства координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей. Приведенные выше разработки и исследования математических моделей координатных измерений, сформулированные в результате исследований

Государственная поверочная схема для средств измерений параметров эвольвентиых поверхностей и угла наклона линии зуба

Приборы д/и юиерсикм профиля и угла иакдем линии губ* г,-Ю—160 ми Ь-10—160 и А*-1—4 ыкы Дл1>6 ыкм

Приборы дм юиерсиий профмм зуб« «в-10—150 ми ¿4-1Э мкм

Приборы д я* юм«р(мав

профкпа и уг*» имяоиа

Го" 10—160 и» Ь-10—160 им

Д*г4—6 НИИ

Коорд*н»тио юыерюслкны<

и«шины Д*"*—6ии» бит

Рис 6 Государственная поверочная схема для средств измерений параметров эвольвентных поверхностей и угла наклона линии зуба

требования к отдельным КСИ измерений для обеспечения заданной точности измерений, а также разработанные методы и средства метрологического обслуживания КСИ, позволили разработать основные элементы процедуры испытаний с целью утверждения типа и поверки КСИ, аттестации их алгоритмов и программ, а также воспроизведения и передачи размеров единицы длины координатным средствам при измерении геометрических параметров обработанных поверхностей, составляющие основу нормативно-методической базы обеспечения единства координатных измерений. Результатом разработки исследований является комплекс поверочных схем для ряда КСИ, которые прошли апробацию и утверждены в установленном порядке. К ним относятся государственные поверочные схемы для измерения отклонения формы эвольвентной поверхности и угла наклона линии зуба, поверочные схемы для измерения отклонения от плоскостности, методики испытаний и поверки КСИ и другие НД.

Структура ГПС в области измерений ГП формы эвольвентной поверхности и угла наклона линии зуба представлена на Рис. 3, а в области измерения отклонения от плоскостности на Рис. 4.

Все разработанные в процессе диссертационной работы нормативные документы утверждены в установленном порядке и прошли апробацию при метрологическом обслуживании КСИ, а также других видах метрологического обеспечения измерений. По разработанным нормативным документам прошли испытания с целью утверждения типа свыше 80 типов КСИ и ежегодно передается размер единицы длины свыше 100 КСИ.

Восьмая глава посвящена изложению реализации результатов диссертационной работы. Результаты диссертационной работы использованы для повышения точности КИМ ZMC 550 и КИМ UPMC 850, участвовавших в международных ключевых сличениях CCL 6 под эгидой МБМВ. На основании положительных результатов ключевых сличений указанные КИМ с метрологическими характеристиками, полученными в результате применения принципов повышения точности КИМ, изложенных в диссертации, включены в международную базу данных МБМВ (Рис. 5).

Рис 4 Проект государственной поверочной схемы для интерференционных средств измерений параметров отклонения от плоскостности.

Разработанные в гл. 3 принципы оценки метрологических характеристик координатных измерений сферических поверхностей интерференционным методом применены при контроле изготовления и аттестации 6-метрового зеркала астрономического телескопа БТА Зеленчукской обсерватории. Сопоставление результатов обработки интерферограмм зеркала БТА, полученных на неравноплечем интерферометре по алгоритмам, принципы которых изложены в диссертации, и аналогичных результатов, полученных на интерферометре сдвига, представлены на Рис. 6 и позволяют сделать вывод, что погрешность примененного метода не превышает 0,1 интерференционной полосы.

Разработанные в диссертации принципы исходных по точности координатных измерений ГП шероховатости, как трехмерного объекта, направлены на стандартизацию трехмерных методов измерения шероховатости, как исходных по точности, и внедрение их в фундаментальных исследованиях и наукоемких, высокотехнологичных машиностроительных производствах.

Разработанный ГСЭ в области измерений параметров эвольвентных поверхностей и угла наклона линии зуба обеспечивает до 50 передач в год в высокотехнологичные отрасли промышленности размера единицы длины и угла. Разработанные принципы исходных по точности координатных интерференционных измерений отклонения от плоскостности и сферичности позволили аттестовать гамму мер плоскостности и сферичности 0 100, 200 и 300 мм для поверки интерферометров. На основе разработанной методологии координатных интерференционных измерений проведены испытания с целью утверждения типа фотоэлектрического интерферометра ИКД-110 для контроля плоских и сферических поверхностей, внедренного в оптико-механических отраслях промышленности.

Результаты разработок по повышению точности координатных измерений ГП сложной формы на КИМ использованы при выполнении контрактных аттестационных работ при контроле формы элемента крепления

Calibration and Measurement Capabilities *

Calibration or Measurement Service Measurand Level or Range Measurement Condi* tions/lndependent Variable Expanded Uncertainty

Class Instrument or Artifact Meas urand Instrument Type or Method Minimum value Maximum value Units Parameter Specifications Value Units Coverage Factor Level of Confidence Is the expanded uncertainty a relative one? NM! Internal Service Identifier NMl Service Provider

CMM artefacts Bali plate 2D centra coordinates CMM with laser interferometer and reversal technique (20x20) (960x960) mm' Temperature 20 *C t 0 3 *C Q(0 6 0 5E-03L], L distance in mm um 2 95% No 20 VNIIMS

CMM arte facts Ball bar centre spacing L CMM with laser interferometer 10 960 mm Temperature 20 'С ± 0 3 *C 0(0 6 0 5E-03L] Lm mm um 2 95% No 21 VNIIMS

Complex geometry CMM Ball plate calibration sphere (20x20x20) (2000x2000 Х1000) mm1 Temperature 20 *C ± 0 3 *Ç Q(0 6 0 5E-03LJ L length m mm um 2 95% No 22 VNIIMS

The BIPM key comparison database, April 2004 2/2

Рис 5 База данных МБМВ по ключевым сличениям, апрель 2004.

а) б) в)

Рис. 6 Сравнение результатов измерения профиля шестиметрового зеркала БТЛ, полученных на неравноплечем интерферометре и ншерфсромсгре бокового сдвига.

а) им 1срфер01 рамма 6-mci роною юркала I» I Л, полученная на неравноплечем шперферомефе

б) нн герферо! рамма 6-метрового зеркала БТЛ, полученная па шперферометре сдвига

в) ! - профиль поверхноеш зеркала, построенный по результатам измерений на интерферометре сдвига, 2 - профиль поверхности зеркала, построенный по рсчультатам измерений lia неравноплечем шперферометре, 3 - график разности профилей 1 и 2

шасси самолета «Боинг-737», а также при контроле формы макета французского летательного аппарата многоразового использования «Гермес».

Результаты работ по методологии координатных измерений использованы также при контроле трехмерных характеристик формы и шероховатости поверхности макета 2-й ступени космического ракетоносителя для НПО «Энергия» в части исследования влияния микро- и макрогеометрии поверхности на ее аэродинамические свойства.

Разработанная автором нормативная база в области испытаний и поверки КСИ позволила провести испытания с целью утверждения типа нескольких десятков КИМ и других КСИ, и осуществлять их поверку.

В Заключении приводятся основные результаты и выводы.

Основные результаты работы и выводы.

1. На основании анализа состояния обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей систематизированы, обоснованы и решены актуальные задачи научного и технического характера по разработке системы ОЕ КИ ГП обработанных поверхностей.

2. На базе сформулированной концепции ОЕ КИ ГП разработаны теоретические основы координатных методов и средств измерений геометрических параметров обработанных поверхностей.

Теоретические основы базируются на обобщенной математической модели процедуры координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей. Модель позвочита' количественно оценить вклад элементов измерительных преобразований в результаты измерений конкретных геометрических параметров обработанных поверхностей, сформулировать требования к аппаратным и программным компонентам КСИ, методическому обеспечению измерений, ограничениям влияющих величин, обеспечивающие единство и необходимую точность координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей. На основе анализа характера и структуры функциональных зависимостей обобщенной математической модели процедуры координатных измерений сформулированы требования к методам и средствам метрологического об-

служивания испытаний и поверки, а также к методам и средствам передачи размера единицы длины КСИ ГП.

3. Разработаны теоретически, реализованы экспериментально и внедрены в систему метрологического обслуживания КСИ принципиально новые и усовершенствованы в соответствии с возрастающими требованиями к точности существующие средства испытаний и поверки КСИ и их нормативно-методическая база, позволяющие получить необходимый и достаточный объем измерительной информации, обеспечивающий определение с требуемой точностью действительных метрологических характеристик исследуемого КСИ.

4. Разработаны принципы аттестации алгоритмов и программ координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей. Разработанная методология аттестации алгоритмов и программ КСИ в силу общности подхода используется для аттестации алгоритмов и программ других методов и принципов измерений, не зависящих от внутренней структуры аттестуемых алгоритмов и программ.

5. Разработан комплекс нормативных документов, составляющих нормативно-методическую основу системы ОЕ КИ. Разработаны общие принципы нормирования методов и средств координатных измерений, дающие возможность ее дополнения и совершенствования.

6. Разработан комплекс исходных по точности эталонов единиц длины, основанных на координатных методах, при измерении совокупности геометрических параметров обработанных поверхностей, а также комплекс эталонов соответствующих разрядов, осуществляющих воспроизведение, хранение и передачу размера единицы длины в области измерений геометрических параметров обработанных поверхностей, а также привязку всей совокупности парка координатных средств России к эталонам единицы длины и тем самым составивших техническую основу ОЕ КИ ГП обработанных поверхностей в стране.

7. Разработаны научные и технические основы ОЕ КИ ГП, повышающие точность КИ не менее, чем в 2 раза, и тем самым способствующие решению

задачи повышения достигнутой точности измерений в прецизионном машиностроении до требуемого мирового уровня.

Таким образом, в диссертационной работе впервые проведены разработка и теоретическое обобщение научных, технических и нормативно методических основ ОЕ КИ ГП обработанных поверхностей и решена на новом научном уровне крупная научная проблема разработки системы метрологического обеспечения производства прецизионных деталей сложной формы, относящихся к разряду критических технологий, имеющая важное значение для наукоемких высокотехнологичных отраслей промышленности реального сектора экономики и обороны страны.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в следующих научных трудах

1 В.Г. Лысенко, B.C. Лукьянов Точность определения микротопофафиче-ских параметров поверхности дискретными и аналоговыми методами. "Измерительная техника" 1981 №9, стр. 14-16

2. В.Г. Лысенко, B.C. Лукьянов Выделение неровностей топографии поверхности при помощи оператора текущего усреднения. "Измерительная техника" 1981 №12, стр. 13-16

3 В.Г. Лысенко, B.C. Лукьянов Исследование влияния аппроксимации на погрешность измерения параметров шероховатости дискретным методом. "Измерительная техника" 1982 №2, стр. 16-19

4 В.Г. Лысенко, B.C. Лукьянов Анализ точности метода обработки интер-ферограмм при контроле поверхностей. "Измерительная техника" 1981 №4, стр. 18-20

5 В.Г. Лысенко, Д.Т. Пуряев Исследование качества рабочей поверхности астрономического зеркала. "Оптико-механическая промышленность" 1982 №8, стр. 7-9

6 В.Г. Лысенко, В.А. Горшков Исследование сферических волновых фронтов на интерферометре бокового сдвига. "Оптико-механическая промышленность" 1980 №12, стр. 1-4

7. В.Г. Лысенко, В.А. Горшков Программное обеспечение фотоэлектрического интерферометра радиального сдвига. "Оптико-механическая промышленность" 1987 №6, стр. 38-41

8 В.Г. Лысенко, B.C. Лукьянов Измерение параметра tp по профилю, описываемому суммой случайной и детерминированной составляющих. "Микрогеометрия и эксплуатационные свойства деталей" Рига РПИ 1982, стр. 34-43

9 В.Г. Лысенко, B.C. Лукьянов Применение корреляционной функции для описания вероятностной модели шероховатости. Сб. "Исследования в

области измерения геометрия, величин". ВНИИМС 1981, стр. 80-89

10 V.G. Lyssenko, V.S. Loukyanov Measurement of the Rough Surface Topographic Parameters. Proceedings of the 4- International Conference on Production Eng. Tokyo 1980, стр. 965-969

11. V. Lyssenko, V. Loukyanov The measurement of surface topography parameters described by the composition of the random and deterministic components, "Wear" №83, 1982, стр. 79-89

12. V.S. Loukyanov, V.G. Lysenko Accuracy for Digital Measurement of Surface Roughness Spacing Parameters. Proceedings of International Symposium on Metrology For Quality Control. Tokyo, 1984, стр. 111-115

13 V. Lyssenko, A. Astashenkov, Yu. Kudeyarov, V. Sabrayev Mathematical Modelling of Principles and Errors of Methods and Precision Measurement Systems of Evolventometry. Proceedings of Intern. Scient. Conf. "System problems of Quality Mathematical Modelling and information technologies". Moscow. 2000, стр. 132-134

14. V. Lyssenko, A. Astashenkov, A. Poshivalov Creation of system metrological maintence of measurements of geometrical parameters, form and arrangement two and three-dimensional nanostructures. Proceedings of 10— National Scientific symposium with international participation "Metrology and metrology assurance' 2000". Sept. 14-17. Sozopol, Bulgaria, стр. 26-30

15. V. Lyssenko, A. Astashenkov, A. Poshivalov Scientific, technical and normative problems of three-dimensional estimation of a surface roughness. Proceedings of 10—National Scientific symposium with international participation "Metrology and metrology assurance' 2000". Sept. 14-17. Sozopol, Bulgaria, стр. 41-45

16. V. Lyssenko, A. Astashenkov, S. Loukjanov Methodical and metrological problems of measurements of form, evolvent and other surfaces of complicated form by coordinate-measuring machines. Conference Proceeding. "Metrology & Properties of Engineering Surfaces 8Ш International Conference". University of Huddersfield. 26-28 April 2000, стр. 42-46

17 V. Lyssenko, A. Astashenkov, Algorithms of coordinate measurement of evolvent surface profile of gear. Proceedings of 11— Scientific Symposium with international participation "Metrology and metrology assurance 2001". Septemberl6-19, 2001. Sozopol, Bulgaria, стр. 169-171

18 A. Astashenkov, V. Lyssenko. Probability Characteristic of Digital Surface Roughness Spacing Parameters. Euro-Conference Advanced Mathematical Tools in Metrology III, Berlin, PTB, 25-28 September, 1996, стр. 21-30

19. A. Astashenkov, V. Lyssenko. Some mathematical problems in CCM for question of estimations of form evolvent and other surfaces of complicated form. Euro-Conference Advanced Mathematical Tools in Metrology III, Berlin, PTB, 25-28 September, 1996, стр. 44-51

20.А.И. Асташенков, B.C. Лукьянов, В.Г. Лысенко. Проблемы метрологического обеспечения измерения параметров эвольвентных зубчатых зацеплений на координатно-измерительной технике. Брянский инст. транспорта, машиностр. Международный семинар "Качество поверхности", г. Брянск, 28-28 июня, 1995, стр. 29-31

21. А.И. Асташенков, В.Г. Лысенко. Координатные компьютерные методы измерения параметров эвольвентных зубчатых зацеплений. МГТУ им. Н.Э. Баумана 2-я научно-технич. конф. «Состояние и проблемы технических измерений» Тезисы докл., г. Москва, 29-30 ноября, 1995

22 А.И. Асташенков, Г.Я. Гафанович, В.Г. Лысенко. Сравнительные исследования измерений геометрических параметров эвольвентных зубчатых зацеплений интерференционным, голографическим и координатным методами. ВНИИОФИ. 12 научно-техническая конференция фотометрия и ее метрологическое обеспечение. Тезисы докладов, г. Москва, 1999

23. А.И. Асташенков, В.Г. Лысенко. Проблемы гармонизации российской и международной нормативной базы в области метрологии качества поверхностей, трехкоординатных измерений параметров формы и расположения поверхностей и эвольвентометрии. Научно-техн. Конф. «Метрологическое обеспечение народного хозяйства», г. Ярославль, 20-24

сентября, 1999, стр. 18-20

24 А.И. Асташенков, В.Г. Лысенко, А С. Евдокимов, А.Н. Хныкин Гармонизация международных и национальных требований в метрологии качества поверхностей и трехкоординатных измерений. Поверка, калибровка, сертификация. 7-я Всероссийская научно-техническая конференция «Состояние и проблемы измерений». 28-30 ноября 2000 г. Москва. ВНИИМС, МГТУ им. Баумана, стр. 210-213

25.В.Г. Лысенко Математическая модель процедуры координатных измерений геометрических параметров поверхностей сложной формы. Международная академия информатизации. Сборник научных трудов «Системный анализ, информатика и оптимизация». 2001 г. Москва, стр. 75-81

26. В.Г. Лысенко Аналитические зависимости количественной оценки составляющих погрешностей координатных средств измерений. Международная академия информатизации. Сборник научных трудов «Системный анализ, информатика и оптимизация». 2001 г. Москва, стр. 66-75

27 В.Г Лысенко. Теоретические и экспериментальные исследования принципов реализации и погрешности исходных методов и высокоточных измерительных систем в области эвольвентометрии. Государственная научно-техническая программа России «Фундаментальная метрология». Сборник отчетов за 1998 год, г. Новосибирск, 1999, стр. 151-153

28. Лысенко В.Г. Основные проблемы метрологического обеспечения координатных измерений размеров, формы и расположения поверхностей 6-ое Всероссийское совещание-семинар «Инженерно-физические проблемы новой техники». 16-18 мая 2001 г. МГТУ им. Баумана, МГУ им. Ломоносова, МИФИ, Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, стр. 159-160

29. В.Г. Лысенко Технические и нормативно-методические проблемы государственного метрологического контроля за координатными измерениями геометрических параметров изделий. 6-ое Всероссийское совещание-семинар «Инженерно-физические проблемы новой техники». 1646

18 мая 2001 г. МГТУ им. Баумана, МГУ им. Ломоносова, МИФИ, Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша, РАН, стр. 161-162

30.В.Г. Лысенко Состояние и перспективы развития метрологического обеспечения прецизионных координатных измерений. Всероссийская конференция «Сертификация 2002». 21-23 мая 2002 г. Брянск. Госстандарт России, стр. 119-120

31. А.И. Асташенков, В.Г. Лысенко, В.З. Букреев, А.И. Вересков Математи-, ческая модель измерений параметров ЭЗЗ, характеризующих кинематическую погрешность. Сборник научных трудов «Системный анализ, информатика и оптимизация». 2001 г. Москва, стр. 135-143

32. В.Г. Лысенко, В.Г. Перминов, A.C. Евдокимов Эталонная база страны в области измерений геометрических величин на службе обеспечения единства измерений и повышения качества изделий машино- и приборостроения. Всероссийская конференция «Сертификация 2002». 21-23 мая 2002 г. Брянск. Госстандарт, стр. 20-22

33. В.Г. Фирстов, С.А. Кононогов, В.Г. Лысенко Метрологическое обеспечение измерений геометрических величин в машиностроении. Мир измерений № 6, 2004 г., стр. 4-7

» 34. С.А. Кононогов, В.Г. Лысенко, В.Г. Фирстов Новый государственный

специальный эталон единицы длины для эвольвентных поверхностей и угла наклона линии зуба. Мир измерений № 10, 2004 г., стр. 82-85

35. V. Lyssenko, S. Kononogov Comparisons of the metrological characteristics of the devices for checking 3-D surface nanotopography, XI International Colloquium on Surfaces; Proceedings. February 2-3, 2004, Chemnitz, Germany.

36. С.А. Кононогов, В.Г. Лысенко. Сравнительные исследования измерительных приборов нанометрового диапазона с целью создания системы метрологического обеспечения нанотехнологий. Труды международн. конф. «Метрология и измерит, техника», Харьков 2004 г. 8-9 октября, стр. 97-99

37. А.И. Асташенков, B.C. Лукьянов, В.Г. Лысенко. Анализ погрешностей автоматизированных координатных методов измерений шаговых параметров профилей обработанных поверхностей. Измерительная техника, № 8, 1996, стр. 68-70

38. В.Г. Лысенко, Д.Н. Черепов. Обеспечение единства трехкоординатных оптических измерений геометрических параметров поверхностей сложной формы. Всероссийская научно-техническая конференция «Метрологическое обеспечение современной военной техники» 17-19 июня 2003 • г. г. Москва, стр. 21-22

39 А.И. Асташенков, B.C. Лукьянов, В.Г. Лысенко. Вероятностные характеристики дискретных трехкоординатных методов измерений параметров микрогеометрии поверхности. Законодательная и прикладная метрология, №4, 1996, стр. 17-21

40 В.Г. Лысенко, С.С. Голубев, A.B. Пошивалов, Методы и средства обеспечения единства измерений в нанотехнологиях. Мир измерений № 8, 2005 г.

41. В.Г. Лысенко. Концептуальные основы обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей. Законодательная и прикладная метрология № 5 2005 г. •

ПН 7 0 07

РНБ Русский фонд

2006-4 14572

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Лысенко, Валерий Григорьевич

Введение.

Глава 1 Анализ состояния вопроса обеспечения единства координатных ^ измерений геометрических параметров обработанных поверхностей.

1.1 Значимость измерений линейно-угловых величин.

1.2 Состояние вопроса координатной метрологии.

1.3 Области задач, для решения которых используются координатные измерения.

1.4 Классификация типов задач, решаемых при координатных измерениях по их конечному результату.

1.5 Оценка точности различных задач координатных измерений.

1.6 Анализ существующих способов нормирования погрешностей координатных измерений.

1.7 Выводы.

Глава 2 Концепция обеспечения единства координатных измерений геометричес-ких параметров обработанных поверхностей.

2.1 Основные характеристики координатных измерений и их определение.

2.2 Метрологическое обоснование единства координатных измерений координат и геометрических параметров на универсальных КИМ.

2.3 Метрологическое обоснование координатных измерений геометрических параметров формы и шероховатости на специализированных координатных средствах

41 измерений.

2.4 Метрологическое обеспечение математических моделей и алгоритмов координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей.

2.5 Выводы и основные положения концепции обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров.

Глава 3 Разработка теоретических основ координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей на КИМ.

3.1 Обобщенная математическая модель процедуры координатных измерений на КИМ и анализ ее компонентов.

3.1.1 Блок-схема процедуры координатных измерений.

3.1.2 Анализ источников и составляющих погрешностей координатных измерений.

3.2 Разработка и исследование математических моделей элементов щуповой системы

3.2.1 Классификация щуповых систем КИМ.

3.3 Разработка математической модели механической реализации системы координат КИМ.

3.4 Погрешности измерения на КИМ координат и геометрических параметров наиболее распространенных геометрических элементов, используемых в деталях машин и приборов.;.

3.5 Вывод аналитических зависимостей для оценки геометрических параметров средней номинально плоской поверхности и погрешностей их определения.

3.6 Вывод аналитических зависимостей погрешностей- измерений геометрических параметров цилиндрических поверхностей от погрешности системы координат КИМ.

3.7 Расчет погрешностей измерений отклонений формы профиля эвольвентной поверхности.

3.8 Исследование влияния температурной погрешности на результаты измерений на КИМ.

3.9 Методы и алгоритмы компенсации систематических составляющих погрешностей, а также оценки случайной и неисключенной систематической составляющих погрешностей измерений параметров на КИМ.

Введение 2005 год, диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, Лысенко, Валерий Григорьевич

Актуальность

В этой области известны труды отечественных и зарубежных метрологов и приборостроителей, внесших большой вклад в теорию и практику применения координатных измерений таких, как В. С. Лукьянов, Г. Я. Гафанович, А. И. Асташенков, А. Ю. Каспарайтис, М. А. Палей, Н. Н. Марков, В. С. Чихалов, В. А. Чудов, В. И. Телешевский, JI. 3. Дич, Д. Т. Пуряев, И. И. Духопел, М. А. Кириллов, В. В. Леонов, Т. Charlton., W. Lotze, F. Waldele, D. Whitehouse, H. Neumann, H. Weber, E. Trapet и другие.

Развитие и применение координатных методов и средств измерений требует наличия их метрологического обеспечения, отвечающего современному уровню. Однако, до недавних пор отсутствовала систематизированная научно-обоснованная методология координатных методов и СИ, не была развита эталонная база в области координатных измерений, отсутствовала методическая база в области испытаний и поверки КИМ, действующая нормативная база в области технических требований и метрологической аттестации не соответствовала современному уровню развития координатных методов и СИ. Отсутствовала даже единая официальная терминология в этом виде измерений. Все вышеизложенное о состоянии и потребностях в координатных измерениях, их месте в наукоемких и высокотехнологичных производствах, о недостатках системных научных, технических и нормативно-методических основ координатных методов и СИ показывает актуальность проблемы разработки современной системы обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей.

Методы и средства исследований

Вклад автора в разработку проблемы

Диссертация является обобщением результатов более чем 25-летней научной работы автора в данной области. В начале 80-х годов автором лично впервые были сформулированы принципы координатных дискретных методов измерений геометрических параметров шероховатости и формы трехмерных объектов. В середине 80-х годов автор принимал участие в теоретических и экспериментальных работах по метрологическому обеспечению изготовления асферической поверхности крупнейшего в мире шестиметрового зеркала астрономического телескопа, где автором было разработано и внедрено алгоритмическое и программное обеспечение обработки координатных интерференционных измерений и оценки погрешностей формы поверхности зеркала. Впоследствии автор вел научные исследования в рамках НИР, а также в рамках международного технического комитета ИСО/ТК 213 «Нормирование требований к геометрическим параметрам качества продукции и поверке средств их измерений» в его Рабочей группе РГ10 «Координатно-измерительные машины».

В результате проведенных научно-исследовательских работ автором лично разработана концепция обеспечения единства координатных измерений, на основе которой решена научная проблема теоретического обоснования внедрения прецизионных координатных методов измерения в высшие звенья поверочной схемы для передачи размера единицы длины при измерении геометрических параметров (ГП) размеров формы и шероховатости поверхностей. Лично автором разработаны основы теории координатных измерений и теории их погрешностей. В соавторстве с ХГНИИМ разработан комплекс нормативных документов, являющихся составной частью Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ) в областях применения координатных методов. В соавторстве с коллегами ВНИИМС разработана инструментальная часть прецизионных координатных систем, решены технические проблемы адаптации алгоритмов и программного обеспечения применительно к конкретным модификациям КИМ нового поколения и средствам их поверки, а также решен ряд технических и нормативно методических задач, изложенных в публикациях по теме диссертации.

Научная новизна

В процессе выполнения диссертационной работы сформулированы основные положения концепции обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров размера, формы и шероховатости обработанных поверхностей:

- Разработаны и внедрены методы и средства испытаний и поверки КСИ.

Разработаны вероятностные математические модели КСИ, объектов и процедуры координатных измерений, позволяющие производить теоретические исследования зависимости погрешностей КСИ от влияющих на них факторов и осуществить оценку погрешности координатных измерений; дано математическое обоснование необходимости и достаточности элементов и объемов процедуры испытаний и поверки КСИ как с помощью традиционных методов, так и с помощью вновь разработанных в диссертации методов и средств; дана научно обоснованная оценка эффективности процедуры сканирования и ее преимущества перед дискретным способом измерения; получены и исследованы аналитические зависимости погрешностей измерения координат и ГП размеров, формы и шероховатости поверхности от влияющих на них факторов; сформулированы принципы выбора режимов дискретных координатных измерений геометрических параметров поверхностей, обеспечивающих их требуемую точность; разработаны, исследованы и внедрены принципы построения эталонной базы в области измерения ГП зубчатых колес, отклонения от плоскостности и сферичности прецизионных оптических поверхностей диаметром до 200 мм и других видов измерений, основу которых составляют координатные методы; разработаны принципы измерения с использованием КСИ с заданной точностью на основе аналитических зависимостей и соответствующих теоретических положений; разработана, методология полного описания пространственной нерегулярной шероховатости поверхности через комплекс трехмерных параметров, полученных прямым и косвенным дискретными методами, характеризующих высоту, шаг и форму выступов и другие ее характеристики; разработаны принципы, методики и алгоритмы суммарной и раздельной оценки двух- и трехмерных параметров неровностей композиционных поверхностей; разработаны методы и алгоритмы пространственной фильтрации с заданной точностью неровностей композиционных поверхностей.

На защиту выносятся следующие основные положения и результаты разработок и исследований:

3. Предложенные математические модели объектов измерений обеспечивают выбор режимов измерений, с требуемой точностью результатов.

Практическая значимость

Полученные на основе научных исследований математические модели координатных методов и средств измерений, а также принципы анализа составляющих погрешностей координатных измерений позволяют осуществить выбор по точности КСИ, разрабатывать методики их поверки и методики выполнения измерений (МВИ), а также осуществлять оценку точности результатов измерений. Разработанные в диссертации и внедренные в практику принципы компенсации погрешностей позволяют повысить точность КСИ до требуемого мирового уровня. Разработанная нормативная документация по метрологическому обеспечению координатных измерений, гармонизированная с международной, позволяет осуществить прослеживаемость результатов измерений (traceability) и в целом - обеспечение единства координатных измерений геометрических параметров поверхностей.

Основные положения и результаты работы по созданию современной системы метрологического обеспечения координатных методов и средств измерений геометрических параметров шероховатости, размеров и формы поверхностей внедрены в ведущих метрологических организациях России, на крупных промышленных предприятиях страны. В частности, результаты работы внедрены на предприятиях, использующих координатные методы и средства - на Калужском турбинном заводе, АО «Рыбинские моторы», АО «Пермские моторы», Московском авиационном объединении «Салют», Санкт-Петербургском АО «Красный Октябрь», на предприятиях-производителях КСИ - Саратовском АО «Лапик», АО «ЛОМО» в Санкт-Петербурге, ПО «Севмашпредприятие», АО «Авиастар», НПО «Оптика», Лыткаринском заводе оптического стекла (ЛЗОС), а также при проведении испытаний для целей утверждения типа КСИ на ведущих иностранных фирмах «C.Zeiss», «Brown&Sharp», «TESA», «Coord3», «DEA», «Marh», «Leitz», «LK» и других.

Апробация работы.

- на 7 Всероссийских конференциях: "Состояние и проблемы технических измерений" в МГТУ им. Баумана в 1995 -2000 и 2004 гг., на всероссийских конференциях «Оптические методы в метрологии» в Москве, ВНИИОФИ в 1996 и 1998 гг., на Всероссийской школе метрологов во ВНИИМС в 1996 г., на международной научно-технической конференции «Системные проблемы качества, математического моделирования и информационных технологий» в Международной академии информатизации в Москве в 2000 г., на 10-м и 11-м международных научных симпозиумах «Metrology and metrology assurance» в Созополе, Болгария в 2000 и 2001 гг., на международном семинаре: "International Progress in Precision Engineering" во Франции в 1995 г., на 6 международной конференции: "For the centenary of the beginning of application of electromagnetic waves" в Москве в 1995 г., на международной конференции "Advanced Mathematical Tools in Metrology III" в Германии в 1996 г, на 4-ой международной конференции "Ultraprecision in Manufacturing Engineering" в PTB, Брауншвейг, Германия, 1997 г., на 4-ой международной конференции «International Conference on Production Engineering» в Японии, Токио, 1980 г., на международном симпозиуме «International Symposium on Metrology for Quality Control in Production» в Японии, Токио, 1984 г., на международном научном семинаре "Качество поверхности" в Брянске в 1995 г., на международной конференции «Metrology and measuring technique» в г. Харькове, ХГНИИМ в 2004 г., на 10-м и 11-м интернациональных коллоквиумах по поверхности в Хемнице, Германия в 2000 и 2004 гг., на 6-м Всероссийском семинаре «Инженерно- физические проблемы новой техники» 16-18 мая 2001 г., МГТУ им Н. Э. Баумана, на 8-й международной конференции «Metrology & Properties of Engineering Surfaces», University of Huddersfield, Англия, 26-28 April 2000, на 7-й международной конференции «Metrology and Properties of Engineering Surfaces» Chalmers University of Technology, Geteborg, Sweden, 2-4 th April 1997 и других.

Объем и структура диссертации.

Публикации.

По результатам исследований и разработок опубликовано 96 печатных работ и зарегистрировано 8 отчетов по НИР.

Заключение диссертация на тему "Разработка и исследование системы обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей"

8.9 Основные результаты и выводы

В главе приведены результаты исследования метрологических характеристик КИМ UPMC 850. Показано, что введение компенсации погрешностей системы координат КИМ уменьшает погрешность измерения длины не менее, чем в 2 раза.

Исследование метрологических характеристик КИМ и компенсация погрешностей системы координат, выполненные в соответствии с разработанной в диссертации методологии позволили успешно провести международные ключевые сличения CCL-6 по результатам измерений на КИМ. Доступные на основании введения компенсации погрешностей точности КИМ позволили включить координатно-измерительную машину UPMC 850, принадлежащую ВНИИМС в международную базу данных МБМВ исходных по точности средств измерений национальных метрологических институтов.

Результаты ключевых сличений национальных эталонов в области эвольвентометрии позволили подтвердить метрологические характеристики Государственного специального эталона единицы длины в области измерений параметров эвольвентных поверхностей и угла наклона линии зуба.

Проведенные в диссертации экспериментальные исследования разработанных методов и средств метрологического обслуживания координатных средств измерений подтвердили их метрологические характеристики и возможности обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей.

Приведены примеры использования выполненных в диссертации исследований и разработок при измерении геометрических поверхностей сложной формы для нужд российской промышленности.

Показано, что разработанные в гл. 3 принципы измерения поверхностей сложной формы, включая выбор системы координат детали и измерение отклонений формы поверхности по нормали к номинальной позволяют определить геометрические параметры поверхностей сложной формы координатным методом.

Изложенные в диссертации принципы интерференционных измерений формы асферических оптических поверхностей и оценки их погрешности позволяют обеспечить контроль качества крупногабаритной оптики с требуемой точностью. Основные результаты исследований и разработок, полученных в диссертации внедрены на ведущих предприятиях высокотехнологичных наукоемких машиностроительных производств.

Заключение

Теоретические основы базируются на обобщенной математической модели процедуры координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей. Модель позволила: количественно оценить вклад элементов измерительных преобразований в результаты измерений конкретных геометрических параметров обработанных поверхностей, сформулировать требования к аппаратным и программным компонентам КСИ, методическому обеспечению измерений, ограничениям влияющих величин, обеспечивающие единство и необходимую точность координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей. На основе анализа характера и структуры функциональных зависимостей обобщенной математической модели процедуры координатных измерений сформулированы требования к методам и средствам метрологического обслуживания испытаний и поверки, а также к методам и средствам передачи размера единицы длины КСИ ГП.

7. Разработаны научные и технические основы ОЕ КИ ГП, повышающие точность КИ не менее, чем в 2 раза, и тем самым способствующие решению задачи повышения достигнутой точности измерений в прецизионном машиностроении до требуемого мирового уровня.

СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА КООРДИНАТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

РОССИЙСКАЯ

СИСТЕМА ИЗМЕРЕН И Й

ИБО

МОЗМ

М БМВ

КООМЕТ

Рис. з.1 Система обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров

Библиография Лысенко, Валерий Григорьевич, диссертация по теме Метрология и метрологическое обеспечение

1. CMMA-Genauigkeitsspezifikation fur Koordinaten-MeBgeraten.// Messen-Prufen.- 1983.- В.19,- N 1/2.- S. 48-52.

2. ISO 10360-2 GPS- // Acceptance and reverefication tests for CMM -Part 2: CMMs used for measuring lienear dimensions

3. ISO 1101 Geometrical tolerancing. Tolerancing of form, orientation, location and run-out.

4. ANSI/ASME В 46.1 Surface texture.

5. НИР регистрационный номер 01.98.0008233, шифр 15.02.99.01, "Разработка и исследование системы метрологического обеспечения параметров эвольвентов зубчатых зацеплений (ЭЗЗ)", рук. НИР Лысенко В.Г. ВНИИМС 1999 г.

6. НИР ТТУ-516-82 н/з 3868 "Разработка, изготовление и внедрение опытного образца фотоэлектрического интерферометра для автоматизации интерференционных средств контроля высокоточной крупногабаритной оптики". НИТИОП 1985г. отв. исполнитель Лысенко В.Г.

7. В.Г. Лысенко, Лукьянов B.C. Анализ точности метода обработки интерферограмм при контроле поверхностей. Измерит, техника" 1981 №4

8. В.Г. Лысенко, Пуряев Д.Т. Исследование качества рабочей поверхности астрономического зеркала. Оптико-механическая промышленность" 1982 №8

9. В.Г. Лысенко, Горшков В.А Исследование сферических волновых фронтов на интерферометре бокового сдвига "Оптико-механическая промышленность" 1980 №12

10. В.Г. Лысенко, Горшков В.А Программное обеспечение фотоэлектрического интерферометра радиального сдвига "Оптико-механическая промышленность" 1987 №6

11. ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.

12. НИР НСУ-471-81 н/з "Разработка и внедрение автоматизированной системы управления технологическим процессом изготовления оптических деталей на предприятиях" НИТИОП 1984г. отв. исполнитель Лысенко В.Г.

13. ГОСТ 24642-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски формы и расположения поверхностей.

14. Кавалеров Г.И., Мандельштам С.М. "Введение в информационную теорию измерений", "Энергия", М., 1974.

15. Genauigkeít von KoordinatenmeBgeraten. Richtlinien VDI/VDE 2617. 1983.- 50 s.

16. Бенткус Р.Ю., Каспарайтис А.Ю. Вычислительная компенсация геометрических и температурных погрешностей./ЯТроблемы машиностроения и надежности машин. 1990,-N 1.- С. 103-111.

17. ANSI/ASME В89 1.12М 1985 Методы для эффективной оценки прибора для координатных измерений. Американский национальный стандарт.

18. В.Г. Лысенко. Концептуальные основы обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей. Законодательная и прикладная метрология № 5 2005 г.

19. Дунин-Барковский И.В. "Эксплуатационно-технологические вопросы качества поверхности в машиностроении и приборостроении", в сб. "Микрогеометрия и эксплуатационные свойства машин", изд. "Зинатне", Рига, 1972, стр.7.

20. Дунин-Барковский И.В., Карташова А.Н., Голов В.А. "Вопросы контактирования шероховатых поверхностей и автоматизация измерении их параметров", в сб. "Микрогеометрия и эксплуатационные свойства машин", РЦИ, Рига, 1979, стр.53.

21. Дунин-Барковский И.В. "Статистические задачи анализа влияния неровностей поверхности на эксплуатационные свойства машин и приборов", сб. "Микрогеометрия в инженерных задачах", изд. "Зинатне", Рига, 1973, стр. 79.

22. Дунин-Барковский И.В., Карташова А.Н. "Измерения и анализ шероховатости поверхности, волнистости и некруглости поверхности", "Машиностроение", М., 1978, стр. 230.

23. Дунин-Барковский И.В., Полунин Ю.А, "Вопросы технической диагностики неровностей поверхности отверстий, шлифуемых на точном автомате", в сб. "Метрологические и технологические исследования качества поверхности", изд. "Зинатис", Рига, 1976, стр.125.

24. Дунин-Барковский И.В. "Пьезопрофилометры и измерения шероховатости поверхности", М., "Машгиз", 1961, стр. 312.

25. Евсиков Ю.А., Чапурский В.В. "Преобразование случайных процессов в радиотехнических устройствах", М., "Высшая школа", 1977, стр. 263.

26. Егоров И.В., Лукьянов B.C. "Измерение параметра по профилю, описываемому суммой случайной и детерминированной составляющих", в сб. "Микрогеометрия и эксплуатационные свойства машин", вып. 4, РПИ, Рига, 1975, стр. 30-35.

27. Егоров И.В. "Разработка и исследование дискретных методов измерения параметров шероховатости Ra и tp". Диссертация на соискание ученой степени к.т.н., М., 1973.

28. Егоров И.В., Комаровский O.K., Лукьянов B.C. "Использование ЭЦВМ для исследования шероховатости поверхности", "Измерительная техника", № 1, 1975, стр. 40-42.

29. Егоров И.В. "Погрешность дискретного измерения параметров Ra и tp", сб. "Трение, изнашивание и качество поверхности", М., "Наука", 1973.

30. Ионанс А.С, Рудзит Я.А. "Способ математического описания виброобкатанных поверхностей", в сб. "Микрогеометрия и эксплуатационные свойства машин", РПИ, Рига, 1979, стр. 23-30.

31. Ионанс А.С, Кокин В.П. "Способ исследования микротопографии шероховатых поверхностей", в сб. "Микрогеометрия и эксплуатационные свойства машин", РПИ, Рига, 1979, стр.32.

32. Кавалеров Г.И., Мандельштам С.М. "Введение в информационную теорию измерений", "Энергия", М., 1974.

33. Карташов А.И. "Шероховатость поверхности и методы ее измерения", изд. стандартов, М., 1964.

34. Карташова А.Н, "Исследование зависимости погрешности щуповых профилометров от параметров их подвижных систем и характеристик контролируемой поверхности", в кн. "Труды ВНИИМ", М., Стандартгиз, вып. 4, 1960.

35. Кокин В.П., Руткс О.Я. "Приспособление и способ построения микрокарт шероховатой поверхности", в сб. "Метрологические и технологические исследования качества поверхности", изд. "Зинатис", Рига, 1976, стр.43.

36. Кокин В.П., Кризберг Ю.Я., Руткс О.Я., Рудзит Я.А. "Микротопографические исследования некоторых параметров шероховатости", в сб. "Микрогеометрия и эксплуатационные свойства машин", вып. 4, РПИ, Рига, 1975, стр. 57.

37. Кокин В.П. "О применении оператора скользящего среднего к исследованию шероховатости поверхности", в сб. "Микрогеометрия и эксплуатационные свойства машин", вып. 4, РПИ, Рига, 1975.

38. Комаровский O.K. "Исследование первичных измерительных преобразователей контактных приборов последовательного преобразования профиля, измеряющих шероховатость

39. Ф поверхности", Диссертация на соискание ученой степени к.т.н., ВНИИМС, М., 1981.

40. Крагельский М.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. "Основы расчетов на трение и износ", изд. "Машиностроение", М., 1977, стр. 526.

41. Крагельский И.В. "Трение и износ", М., изд. "Машиностроение", 1968, стр. 480.

42. Крамер Г. "Математические методы статистики", ИЛ, 1948.

43. Кризберг Ю.Я, Рудзит Я.А. "Аналитические исследования вероятностных характеристик выступов нерегулярной шероховатости поверхности, сб. "Метрологические и технологические исследования качества поверхности", изд. "Зинатне", Рига, 1976.

44. Кризберг Ю.Я., Рудзит Я.А. "Определение кривизны вершин микронеровностей шероховатых поверхностей", в сб. "Микрогеометрия и эксплуатационные свойства машин", РПИ, Рига, 1979, стр. 75-87.

45. Кризберг Ю.Я. "Определение средней высоты абсолютного максимума поверхности с нерегулярной шероховатостью", в сб. "Микрогеометрия и эксплуатационные свойства машин", РПИ, Рига, 1978, стр. 3.

46. Курова М.С. "Микротопография поверхности как функция микрогеометрии ее профиля", в сб. "Микрогеометрия и эксплуатационные свойства машин", РПИ, Рига, 1979, стр. 45.

47. Левин Б.Р. "Теоретические основы статистической радиотехники", кн. I, изд. "Сов. Радио", М., 1969.

48. Линник Ю.В., Хусу А.П. "Математико-статистическое описание неровностей профиля ^ поверхности при шлифовании", инж.сб. АН СССР, № 2, 1954.

49. Лининьш О.А., Янсоне М.К. "Расчет интенсивности износа поверхностей с нерегулярной ® шероховатостью", в сб. "Микрогеометрия и эксплуатационные свойства машин", РПИ, Рига,1979, стр. 78.

50. Лонге-Хиггинс М.С. "Статистический анализ случайно движущейся поверхности", в кн. "Ветровые волны", М., 1962.

51. Лоповок Т.С. "Волнистость поверхности и ее измерение", изд. стандартов, М., 1973.

52. Лоповок Т.С., Пауль A.M., Экслер Л.И. "Анализ методов фильтрации волнистости", "Измерительная техника", № 9, 1974, стр. 64-67.

53. Лукьянов B.C. "Определение шероховатости поверхности согласно новому стандарту ГОСТ 2789-73", "Измерительная техника", № 12, 1974.

54. Лукьянов B.C., Рудзнт Я.А. "Параметры шероховатости поверхности", изд. стандартов, М., 1979.

55. Лукьянов B.C., Егоров К.И. "Выбор режимов дискретного измерения параметров Ra и tp с заданной допустимой погрешностью", в кн. "Микрогеометрия и эксплуатационные свойства машин", РПИ, Рига, 1974.

56. Лукьянов В.С, Лысенко В.Г. "Повышение точности измерения топографических параметров обработанных поверхностей". Материалы 4-й Всесоюзной конф. молодых спец. Госстандарта, Харьков ХГНИИМ, 1980.

57. Лукьянов B.C., Лысенко В.Г. "Выделение неровностей топографии поверхности при помощи пространственного оператора текущего усреднения". Измерительная техника№ 12, 1981.

58. Лукьянов B.C., Лысенко В.Г. "Исследование влияния аппроксимации на погрешность измерения параметров шероховатости дискретным методом", Измерительная техника № 2, 1982.

59. Методика МИ 41-75 ВНИИМС "Выполнение измерений параметров шероховатости поверхности по ГОСТ 2789-73 при помощи приборов профильного метода", изд. стандартов, М., 1975, стр. 16.

60. Мирский Г.Я. "Аппаратурное определение характеристик случайных процессов", изд. # "Энергия", М., 1967.

61. Найяк П.Р. "Применение модели случайного поля для исследования шероховатыхповерхностей", Труды американского общества инженеров-механиков, сер., № 3, 1971.

62. Немировский А.С. "Интегралы измерительных приборов", Стандартгиз, М., 1960.

63. Одитис И.А., Лукьянов B.C., Рудзит Я.А. "О выборе длины трассы измерения определения среднего арифметического отклонения с заданной точностью", изд. "Приборостроение", Рига, вып. 6, 1971.

64. Одитис И.А. "О влиянии типа корреляционной функции на необходимое число измерении Ra", в кн. "Микрогеометрия в инженерных задачах", изд. "Зинатне", Рига, 1973.

65. Пугачев B.C. "Теория случайных функций", изд. "Физматгиз", 1962.

66. Рабинер Л., Гоулд Б. "Теория и применение цифровой обработки сигналов", изд. "Мир", М., 1978, стр. 848.

67. Рудзит Я.А. "Микрогеометрия и контактное взаимодействие поверхностей", изд. "Зинатне", Рига, 1979.

68. Рудзит Я.А. "Исследование точностных характеристик параметров нерегулярной шероховатости и процесса контактного взаимодействия поверхности методами теории случайных функций", Диссертация на соискание ученой степени д.т.н. ВНИИМ, Л., 1979, стр. 36.

69. Рудзит Я.А., Кокин В.П., Маслок Е.З. "Некоторые вопросы отделения шероховатости от волнистости и отклонения формы", в кн. "Микрогеометрия и эксплуатационные свойства, машин", изд. РПИ, Рига, 1979.

70. Рудзит Я.А. "О параметрах микрогеометрии поверхности", "Приборостроение" вып. 12, изд. РПИ, Рига, 1974.

71. Руткс О.Я. "О некоторых методах исследования микротопографии поверхности", в сб. "Микрогеометрия в инженерных задачах", изд. "Зинатне", Рига, 1973, стр. 67.

72. Саркин В.И. "Исследование микрогеометрии по площади методом стереофотограмметрии", в кн. "Методы и средства определения чистоты поверхностей в машиностроении", Машгиз, М., 1955.

73. Свешников А.А. "Прикладные методы теории случайных функций", изд. "Судпромгиз", Л., 1961.

74. Серебренников М.Г., Первозванский А.А. "Выявление скрытых периодичностей", изд. "Наука", М., 1965, стр. 244.

75. Сигорский В.П. "Матрицы и графы в электронике", изд. "Энергия", М., 1968.

76. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. "Курс теории вероятностей и математической394статистики", изд. "Наука", М., 1965, стр. 310.

77. Стандарт СЭВ 638-77. Основные нормы взаимозаменяемости, шероховатость поверхности. Основные параметры и числовые значения.

78. Стратонович P.JI. "Принципы адаптивного приема", изд. "Советское радио", М., 1973.

79. Тихонов В.И. "Выбросы случайных процессов", изд. "Наука", М., 1970.

80. Трапезников М.М., Рудзит Я.А. "Определение критерия вида деформации при взаимодействии двух шероховатых поверхностей", в сб. "Микрогеометрия и эксплуатационные свойства машин", РПИ, Рига, вып. 4, 1975.

81. Уайтхаус Д.Д., Филлипс М.Д. "Дискретные свойства нерегулярных поверхностей", изд. Ренк Тейлор Хобсон, Лестер, 1979.

82. Федосеев В.И. "Сопротивление материалов", изд. "Физматгиз", М., 1962.

83. Харач Г.М., Экслер Л.И. "Об одной теореме к построению опорной кривой шероховатости поверхности по профилограммам", сб. "Трение, изнашивание и качество поверхности", изд. "Наука", 1973.

84. Харач Г.М., Экслер Л.И. "Анализ микротопографии поверхности и ее математическое описание", в сб. "Приборостроение", № 5, Рига, 1971.

85. Харач Г.М., Экслер Л.И. "Об определении характеристик микрогеометрии поверхности со случайной шероховатостью при расчетах трения и износа", в сб. "Контактное взаимодействие твердых тел и расчет сил трения и износа", изд. "Наука", 1971.

86. Харач Г.М., Экслер Л.И. "О стандартизации волнистости деталей машин", "Измерительная техника", №2,1971.

87. Харач Г.М., Экслер Л.И. "О зависимости статистических параметров профиля шероховатой поверхности от направления", в сб. "Микрогеометрия и эксплуатационные свойства деталей машин", изд. "Зинатне", Рига, 1972.

88. Харач P.M., Экслер Л.И. "Волнистость и ее влияние на статистические характеристики микрогеометрии поверхности", в кн. "Жесткость в машиностроении", Тезисы доклада, Брянск, 1971.

89. Хуснутдинов Г.Н. "Оценка среднего по времени значения функции от случайного процесса". Труды ВНИИЭП, вып. 2(6), 1969.

90. Хусу А.П. "О некоторых функционалах, заданных на процессах", Вестник ЛГУ, № 1,1957.

91. Хусу А.П. "О некоторых встречающихся в технике функционалах, заданных на процессах", Вестник ЛГУ, № 1,1956.

92. Хусу А.П., Витенберг Ю.Р., Пальмов В.А. "Шероховатость поверхностей, теоретико395вероятностный подход", изд. "Наука", 1971.

93. Цукерман И.И. "Преобразования электронных изображений", Л., изд. "Энергия", 1972, стр. 183.

94. Чеголин П.М., Пайда В.Н. "Методы, алгоритмы и программы статистического анализа", Минск, изд. "Наука и техника", 1971, стр. 223.

95. Шестов Н.С. "Выделение оптических сигналов на фоне случайных помех", изд. "Советское радио", М„ 1967.

96. Штейдер Ю.Г., Фельдман Я.С. "Поверхности деталей с регулярным микрорельефом и аналитический расчет его геометрических характеристик", в сб. "Микрогеометрия и эксплуатационные свойства машин", изд. "Зинатне", Рига, 1972.

97. Экслер Л.И. "Экспериментальные соотношения для высотных и шаговых параметров шероховатости", в сб. "Метрологические и технологические исследования качества поверхности", изд. "Зинатне", Рига, 1976.

98. Экспресс-информация "Оценка топографии рабочей поверхности шлифовального круга", Экспресс-информация "Режущие инструменты", 1978, № 35, реф. 146, стр. 21.

99. Горшков В.А., Лукьянов B.C., Лысенко В.Г. "Анализ точности метода обработки интерферограмм при контроле формы поверхности оптических деталей", "Измерительная техника", №4, 1981.

100. Горшков В.А., Лысенко В.Г. "Исследование асферических волновых фронтов на интерферометре бокового сдвига", "Оптико-механическая промышленность", № 12, 1980.

101. ПО. Горшков В.А., Лысенко В.Г,, "Анализ автоматизированных методов расшифровки интерферограмм при контроле качества крупногабаритных оптических деталей", Материалы 4-й Всесоюзной конф. молодых спец. Госстандарта. Харьков, ХГНИИМ, 1980.

102. Горшков В.А., Лысенко В.Г., Фомин О.Н. "Обработка интерферограмм радиального сдвига на ЗМ". Материалы Всесоюзной конф. "Оптические сканирующие устройства и измерительные приборы на их основе". Барнаул, АПИ, 1980.

103. Пуряев Д.Т., Горшков В.А., Фомин О.Н., Лысенко В.Г. "Исследование качества рабочей поверхности параболического ситаллового астрономического зеркала", "Оптико-механическая промышленность", № 8, 1982.

104. Loukjanov V.S., Lissenko V.G. Measurement of the Rough Surface Topographic Parameters. Pro ceedings of the 4-th International Conference on Production Engineering. Tokyo 1980.

105. Loukjanov V.S., Lissenko V.G. The Measurement of Surface Topography Parameters described by the composition of the Random and and deterministic components. Wear, 83 (1982)/

106. Cheng M.C. 1969 The Orthant Probabilities of Four Gaussian Variates. Ann Math. Statist. 40, 152.

107. Greenwood T.A., Williamson B.P. Contact of nominally flat surfaces Proc. Poy Soc., 295, 1966, 1442.

108. Kubo M., Peklenik I. An analysis of micro-geometrical isotropy for random surface profile structures -CIRP. Ann., 16, 1968.

109. Konczakowski A., Shiraishi M. Sampling error in a/d conversion of the surface profile signal Precision Engineering 03.1982.

110. Loukjanov V.S. Evaluation of the Autocorrelation Functions used when investigating surface rougness. Journ. Mech. Eng. Sc. I Mech. E. 1979, vol. 21, № 2.

111. Loukjanov V.S. Local Irregularities of the Surface and their Influence an Surface Roughness Parameters. Ann. of the CIRP Vol. 29/1/1980.

112. Oriel Interferometer zigo (рекламный проспект фирмы).

113. Pearson К. Tables for Statisticians and Biometricians Cambridge Univ. Press, 1931, p.2.

114. Pardubski B. Application de lintegrate stochastique a la mesure de la rucoite de surface. Rev. Inst. ist. Statist, 1962, 3.

115. Papoulis A., The two-to-one rule in data smoothing IEEE Trans. Inform. Theory. 1972, 23, № 5, 631633.

116. Rice S.O. Mathematical analysis of random noise. BSTI, 1944, v. 23, № 3, 1945, v. 24, № 1.

117. Sayles R.S., Thomas T.R., Thermal Conductance of a Rough Elastic Contact. Applied Energy, 1976, 2.

118. Sayles R.S., Thomas T.R., J Phis. E., 9, 855 (1976).

119. Sayles R.S., Poon S.Y. Surface topography and rolling element vibration. Precision Engineering, 02.1981.

120. Sato H., O-Hori M. Two Dimensional Measurement of Surface Roughness by the Light Sectioning Methal. Ann. of the CIRP. Vol. 28/1/1979.

121. Shith В., Edmonds M.J., Probert S.D. Use of a Profilometer for surface mapping Precission Engineering. V.3, № 2, Apr. 1981/

122. Thomas T.R., Charlton G. Variations of roughness parameters on same typical manufactured surfaces. Pres. Eng. V.3, № 2, Apr. 1981/

123. Tsukada T. Sasajima K., A-Three-Dimensional measuring technique for surface asperities. Wear, 713971981) 1-14.

124. Teaque E.E. Computer Sistem for the Measurements of Surface Roughness, NBS. Tech. Note 902 (Washington, D.C., 1976).

125. Whitehouse DJ. The Measurement of Engineering University of Warwick.

126. Whitehouse D.J. Improved type of Wavefilter for use in surface finish measurement. Pros. Instn. Mech. Engrs. 1967-68. Vol. 182. Pt. 3k.

127. Whitehouse D.J. The Digital Measurement of peak parameters on surface profiles. Journ. Mech. Eng. Science I Mech E 1978, Vol. 20, № 4, 1978.

128. Young R.D., Vorburger T.V., Teaque E.C. In-Process and On-Line Measurement of Surface Finish. Ann. of the CIRP, Vol. 29/1/1980/

129. Устройство для определения микрорельефа. Электроника. 1970, 6, стр. 240-243.

130. НИР "Разработка методов и средств испытания и поверки высокоточной координатно-измерительной машины КИМ ТИП-5-644". рук. ВНИИМС 1992г.

131. Координатные измерительные машины и их применение/В.-А.А. Гап-шис, А.Ю. Каспарайтис, М.Б. Модестов и др.- М.: Машиностроение. 1988.- 328 с.

132. Каспарайтис А.Ю. «Методы исследования и построения прецизионных автоматических координатных измерительных машин», диссертация на соискание ученой степени д.т.н.

133. W. Tyler Estler, Philips S.D., Error compensation for CMM touch trigger probes, Precision Engineering, Volume 19 Number 2/3 Oktober/November 1996.

134. Проспект фирмы Renishaw по датчикам контакта 1999 г.

135. Лысенко В.Г., Брянкин С.Ю. и др. «О методах компенсации погрешностей щуповой головки КИМ», 9-я Всероссийская научно-техническая конференция «Состояние и проблемы измерений», МГТУ им. Баумана 23.11.04, сборник материалов.

136. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А., Справочник по высшей математике, М., 1962 г.

137. Портман В.Т. Использование аппарата бесконечно малых линейных преобразований для аналитического расчета точности станков.// Машиноведение.- 1980- N 4.- С. 60-66.

138. Асташенков А.И. Разработка системы обеспечения единства измерений геометрических параметров эвольвентных зубчатых зацеплений. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук, Москва, 2001 г.

139. Свешников А.А. "Прикладные методы теории случайных функций", изд. "Судпромгиз", Л., 1961.

140. Бурудун Г.Д., Марков Б.Н., Основы метрологии изд. стандартов, Москва, 1972 г.

141. Лысенко В.Г. Разработка и исследование топографических дискретных методов измерения шероховатости поверхности. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н., Москва, 1983 г.

142. Методика аттестации мер цилиндричности МИ 145-77 Москва, 1978 г.

143. Марков H.H., Сацердотов П.А. Погрешности от температурных деформаций при линейных измерениях, изд. «Машиностроение», 1976 г.

144. Оптический и производственный контроль. Под ред. Д. Малакары, изд. Машиностроение, 1985 г.

145. В.Г. Лысенко, Лукьянов B.C. Анализ точности метода обработки интерферограмм при контроле поверхностей. Измерит, техника" 1981 №4

146. В.Г. Лысенко, Пуряев Д.Т. Исследование качества рабочей поверхности астрономического зеркала. Оптико-механическая промышленность" 1982 №8

147. В.Г. Лысенко, Горшков В.А Исследование сферических волновых фронтов на интерферометре бокового сдвига "Оптико-механическая промышленность" 1980 №12

148. В.Г. Лысенко, Горшков В.А Программное обеспечение фотоэлектрического интерферометра радиального сдвига "Оптико-механическая промышленность" 1987 №6

149. Горшков В.А. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. Разработка и исследование интерференционных методов и средств контроля формы поверхностей крупногабаритных оптических деталей, Москва, 1981 г.

150. Вольф Э., Борн М. «Основы оптики», «Наука», 1970 г.

151. НИР ТТУ 519-81 н/з "Разработка технологии получения спецзеркал", (раздел "Разработка методов топографического исследования поверхности спецзеркал"). НИТИОП 1985г. отв. исполнитель Лысенко В.Г.

152. Леонов В.В. Анализ методов измерений отклонений от прямолинейности и плоскостности поверхностей, изд. Стандартов, 1986 г.

153. Асташенков А.И. Исследование и разработка координатных методов и средств измерений геометрических параметров эвольвентных поверхностей и их метрологического обеспечения. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н., Москва, 1996 г.

154. Error Diagnosis and Compensation Using Kinematic Models and Position Error Data N.A. Duffe and S.J. Malmberg Annals of the CIRP/Vol. 36/1/1987.

155. Геометрическое обеспечение оценки точности изготовления изделий сложной формы по материалам измерений на контрольно-измерительных машинах. Вермель В.Д., Забалуев В.Ф., Николаев П.М. http://www.Cgg.ru/vennel2/vermel.htm

156. МИ 1976-89. Методика метрологической аттестации машин трехкоординатных измерительных с рабочим объемом не более 1М*1М*1М

157. С.А. Кононогов, В.Г. Лысенко, В.Г. Фирстов Новый государственный специальный эталон единицы длины для эвольвентных поверхностей и угла наклона линии зуба. Мир измерений № 10, 2004 г., стр. 82-85

158. В.Г. Лысенко, С.С. Голубев, А.В. Пошивалов, Методы и средства обеспечения единства измерений в нанотехнологиях. Мир измерений № 8, 2005 г.

159. Dr. V. Lyssenko Mathematical model of complicated form surfaces coordinate measurement. Proceedings of 11—National Scientific Symposium with international participation "Metrology and metrology assurance 2001". Septemberl6-19, 2001. Sozopol, Bulgaria

160. Лысенко В.Г. Основные проблемы метрологического обеспечения координатных измерений размеров, формы и расположения поверхностей 6-ое Всероссийское совещание-семинар «Инженерно-физические проблемы новой техники». 16-18 мая 2001 г. Минобразования России,

161. МГТУ им. Баумана, МГУ им. Ломоносова, МИФИ, Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН

162. Лысенко В.Г. Состояние и перспективы развития метрологического обеспечения прецизионных координатных измерений. Всероссийская конференция «Сертификация 2002». 21-23 мая 2002 г. Брянск. Минэкономразвития, Минпромнауки, Госстандарт России

163. Dr. V. Lyssenko, Dr. A. Astashenkov Metrological aspects of digital methods of the surface texture topography measurements. Proceeding of X International Colloquium of Surfaces. Chemnitz University of Technology. 31 Jan. -2 Feb. 2000

164. V. Lyssenko, A. Astashenkov, A. Poshivalov, A. Evdokimov The digital surface topographic parameters measurements. 7— International Conference on Production Engineering and Control -PEDAC'2001. February 13-15, 2001. Alexandria University, Egypt

165. A.I. Astashenkov, V.G. Lyssenko. The Problems of 3-Dimensional Approximation and Filtering Noises in Metrology of Quality. Surfaces Euro-Conference Advanced Mathematical Tools in Metrology III, Berlin, PTB, Abstracts, 25-28 September, 1996

166. A.I. Astashenkov, V.G. Lyssenko. Probability Characteristic of Digital Surface Roughness Spacing Parameters. Euro-Conference Advanced Mathematical Tools in Metrology III, Berlin, PTB, Abstracts, 25-28 September, 1996

167. A.I. Astashenkov, V.G. Lyssenko. Profil characteristic of digital surface roughness spacing height and form parameters. Euro-Conference Advanced Mathematical Tools in Metrology III, Berlin, PTB, Report, 25-28 September, 1996

168. А.И. Асташенков, B.C. Лукьянов, В.Г. Лысенко. Анализ погрешностей автоматизированных координатных методов измерений шаговых параметров профилей обработанных поверхностей. Измерительная техника, № 8,1996

169. В.Г. Лысенко, Горшков В.А Интерференционный контроль протяжённых плоских поверхностей. "Производственно-технический бюллетень" 1981 №4

170. В.Г. Лысенко Определение действительной толщины мер стального проката. Матер. Всесоюзной научно-технич. совещания "Метрологическое обеспечение производства" ЦНИИТЭИЧМ. 1983

171. В.Г. Лысенко, Лукьянов B.C. Программно-аппаратная реализация лазерного амплитудно-фазового интерферометра с опорным вол новым фронтом. Тезисы докл. Всесоюзн. научн. семинара "Метрология лазерных из мерительных систем". 20-26 мая 1991 г. Волгоград.

172. В.Г. Лысенко, Прилепко М.Ю. Лазерный фотоэлектрический интерферометр с наклонным падением пучков, тезисы докл. Всесоюзн. научн. семинара "Метрология лазерных из мерительных систем". 20-26 мая 1991 г. Волгоград.

173. В.Г. Лысенко, Промыслов В.В. Информационно-измерительная система для контроля качества ткани на базе ПЭВМ. сб. трудов РЗИТЛП "Системный анализ, кибернетика, автоматизация". Москва РЗИТЛП. 1992 г.

174. А.И. Асташенков, B.C. Лукьянов, В.Г. Лысенко. Вероятностные характеристики дискретных трехкоординатных методов измерений параметров микрогеометрии поверхности. Законодательная и прикладная метрология, № 4,1996

175. Асташенков А.И., Букреев В.З., Лысенко В.Г, Морозов С.А. Математическая модель процедуры координатных измерения кинематической погрешности контактирования эвольвентных поверхностей Сборник трудов Международной академии информатизации, г. Москва, 1999

176. Букреев В.З., Лысенко В.Г., Евдокимов A.C., Перминов В.Г. Алгоритмы координатных измерений профиля поверхностей сложной формы. Сборник научных трудов «Системный анализ, информатика и оптимизация». 2001 г. Москва

177. Асташенков А.И., Лысенко В.Г., Букреев В.З., Вересков А.И. Математическая модель измерений параметров ЭЗЗ, характеризующих кинематическую погрешность. Сборник научных трудов «Системный анализ, информатика и оптимизация». 2001 г. Москва

178. Фирстов В.Г., Лысенко В.Г., Чертопруд Д.В., Перминов В.Г. Актуальные проблемы метрологического обеспечения сертификации внутритрубных инспекционных снарядов. 3-rd International Conference "Pipeline Insoection". May 21-26, 2001. Moscow

179. Асташенков А.И., Лысенко В.Г., Фирстов В.Г., Перминов В.Г. Обеспечение единства измерений при технической диагностике промышленных трубопроводов. 3-rd International Conference "Pipeline Insoection". May 21-26, 2001. Moscow

180. Фирстов В.Г., Лысенко В.Г. Метрологическое обеспечение сертификации внутритрубных инспекционных снарядов. Журнал «Трубопроводный транспорт нефти». № 3,2001 г.

181. НИР ТТУ 519-81 н/з "Разработка технологии получения спецзеркал", (раздел "Разработка методов топографического исследования поверхности спецзеркал"). НИТИОП 1985г. отв. исполнитель Лысенко В.Г.

182. НИР регистрационный номер 01980008001, шифр 15.02.98.11, "Исследование и разработка системы обеспечения единства измерений параметров формы и расположения поверхностей на координатно-измерительных машинах (КИМ)", рук. НИР Лысенко В.Г. ВНИИМС 1998 г.

183. НИР регистрационный номер 01.200012257, шифр 15.02.00.08, "Исследование и разработка методов и средств метрологического обслуживания КИМ портального,мостового, стоечного и триангуляционного типа", рук. НИР Лысенко В.Г. ВНИИМС 2000 г.

184. НИР 15.02.95.07 "Разработка и совершенствование исходных методов и средств в области измерений геометрических параметров ЭЗЗ", рук. НИР Лысенко В.Г. ВНИИМС 1995 г.

185. НИР 15.02.95.10 "Разработка методов калибовки КИМ при измерении параметров ЭЗЗ", рук. НИР Лысенко В.Г. ВНИИМС 1996 г.

186. НИР 15.02.92.09 "Разработка исходных методов и средств в области измерений геометрических параметров эвольвентных зубчатых зацеплений и определение необходимых условий их практического использования", рук. НИР Лысенко В.Г. ВНИИМС 1999 г.

187. Савич А.И., Макаренков В.В. Бесконтактная следящая система с оптико-электронным преобразователем для измерения деталей сложного профиля.//Измерительная техника.- 1987,- N 11.-С. 46-48.

188. Санников В.К., Бугрова И.А., Платонова С.Л. Математическое обеспечение метода координатных измерений пространственно-сложных поверхностей.//В сб. Математические методы в метрологии.- М.: МИЛ. 1989.- С 12-18.

189. Свешников A.A. Прикладные методы теории случайных функций.- М. Наука. 1968,- 464 с.

190. Сидоров A.B. Использование объемных каркасных мер для поверки трехкоординатных измерительных машин.//В сб. "Исследования в области измерений геометрических параметров поверхности".- М.: ВНИИМС. 1985.- С. 72-75.

191. Schepperle К., Zeller R. Acceptance Testing of Coordinate Measuring Machines.//Industrial & Produoion Engineering.- 1985.-N3.-P. 123- 130.

192. Shu D. The synthetical accuracy research of coordinate measuring instrument.//Microtechnic.- 1986,- N 1,-P. 44-45.

193. Schultschik R. The Components of Volumentric Accuracy .//Annals of the CIRP.- V.25.- N 1,- 1977,- P. 223-228. 224.

194. Schultschik R. Geometrische Fehler in Werkzengmaschinenstruk-turen.//AnnaIs of the CIRP.- 1975.-B.24.-N l.-S. 361-366.

195. Schüßler H.-H. Periodische Überwachung von Koordinatenmeßgeräten mittels kaliebrierter Prüfkörper.//Teohnisohes Messen.-1990.-B.57.-N.3.-S. 103-113.

196. Schüßler H.-H. Meßtechnische Beurteilung von Prüfkörpern und Koordinatenmeßgeräten anhand von Strecken-messungen, Reohteck-und Quader-Kennwerten.//Teohnisohes Messen.- 1985,- В.52,- N 10.-S. 353-366.

197. Scott D., Suppes P. Foundantional aspects of theories of measurement. //Journal of Symbolic Logic.-1958.-Y.23.-P. 113-128.

198. Suska J. Interferometer for Precise Measurement of Diameters of Balls.//Experimental technik of physic- 1990,- V.38.- N 2.- P. 133-135.

199. Sydenham P. Handbook of measurement science.V.l.- Chichester.: J. Wiley & Sons. 1982,- 654 p.

200. Tang W., Quang X., Chen F. A new system for automatic measurement of the three-dimensional form of turbine blades. //Measurement Science & Technology.- 1994.- V.5.- N 9- P. 1042-1047.

201. Teimel A. Technology and Application of Grating Interferometers in High-precision Mesurement.//In: Progress in Precision Engineering.- Brannschweig. Springer-Verlag. 1991,- P. 15-30.

202. Техническое зрение роботов./Под ред. Ю.Г. Якушенкова.- М.: Машиностроение. 1990.- 272с.

203. Treib Т. Error Budgeting Applied to the Calculation and Optimization of the Volumetric Error Field of Multiaxis Systems. //Annals of the CIRP.- 1987,- V.36.-N 1.-P.365-368.

204. Tsai R.Y., Lenz R.K. A new technique for fully autonomous and efficient 3D-Robotics Hand/Eye Calibration.//IEEE Transactions on Robotics and Automation.- 1989.-V.5.- N 3.- P. 345-358.

205. Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. Т.З.- М.: Наука. 1969.656 с.

206. Фролов К.В., Воробьев Е.И. Механика промышленных роботов. Кн. 1 М.: Высшая школа. 1988.304 с.

207. Фу К., Гонсалес Д., Ли К. Робототехника.- М. Мир. 1989.- 624 с.

208. Чудов В.А. Измерения в машиностроении.//Измерительная техниника,- 1990.-N 4.- С. 61-62.

209. Чудов В.А., Цидулко Ф.В., Фредгейм Н.И. Размерный контроль в машиностроении.- М.: Машиностроение. 1982.-328 с.

210. Чудов В.А. Программное измерение профилей турбинных лопаток. //В сб. "Решение задач машиноведения на ЭВМ".- М.: Наука. 1975.-С 142-150.

211. А.И. Асташенков, B.C. Лукьянов, В.Г. Лысенко. Вероятностные характеристики дискретных трехкоординатных методов измерений параметров микрогеометрии поверхности. Законодательная и прикладная метрология, №4, 1996, стр. 17-21

212. В.Г. Лысенко, С.С. Голубев, A.B. Пошивалов, Методы и средства обеспечения единства измерений в нанотехнологиях. Мир измерений № 8, 2005 г.

213. В.Г. Лысенко. Концептуальные основы обеспечения единства координатных измерений геометрических параметров обработанных поверхностей. Законодательная и прикладная метрология № 5 2005 г. ,

Похожие работы

Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы
05.11.00