Математична модель обходу траєкторії для вимірювання прецизійних просторових поверхонь на координатно-вимірювальній машині
DOI:
https://doi.org/10.18372/2073-4751.80.19769Ключові слова:
координатно-вимірювальна машина, просторові поверхні, оптимізація траєкторії, B-сплайни, функціонал якості, невизначеність вимірювань, термопружні деформації, адаптивна стратегія, тензор кривизни, метрологічне забезпеченняАнотація
У статті представлено новий підхід до оптимізації траєкторії вимірювального наконечника координатно-вимірювальної машини при контролі складних просторових поверхонь. Розроблено комплексну математичну модель, що включає B-сплайнове представлення траєкторії, динамічну модель системи та стохастичну модель похибок вимірювання. Запропоновано функціонал якості, що враховує геометричні особливості поверхні, динамічні характеристики системи, температурні деформації та вібраційні впливи. На основі методу послідовного квадратичного програмування розроблено алгоритм оптимізації траєкторії. Теоретично обґрунтовано збіжність алгоритму та методи оцінки невизначеності вимірювань. Представлено тензорний аналіз локальної топології поверхні та термопружну модель деформацій. Запропоновано адаптивну стратегію вимірювання з динамічною корекцією параметрів траєкторії.
Посилання
Weckenmann A., Knauer M. The Influence of Measurement Strategy on the Uncertainty of CMM-Measurements. CIRP Annals. 2019. Vol. 47(1). P. 451–454.
Lin Y.J., Муравський Л.І. Optimum Sampling Strategy for Coordinate Measurements. Measurement Science and Technology. 2020. Vol. 31(8). 084002.
Liang Q. H. et al. Development of a touch trigger probe based on a novel fiber bragg grating configuration. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2021. Vol. 70. P. 1–8.
Raghunandan R., Venkateswara Rao P. Selection of sampling points for accurate evaluation of freeform surfaces on CNC coordinate measuring machines. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2022. Vol. 118(1). P. 125–136.
Тимофієв О. В. Математичне моделювання координатних вимірювань складних поверхонь. Вісник НТУУ "КПІ". Серія Приладобудування. 2023. Вип. 63. С. 35–42.
Самойленко О. В. Методи підвищення точності координатних вимірювань в умовах динамічних навантажень. Метрологія та прилади. 2023. №3. С. 21–27.
ISO 10360-1:2023 Geometrical product specifications (GPS) – Acceptance and reverification tests for coordinate measuring machines (CMM).
Forbes A. B. Uncertainty evaluation associated with fitting geometric surfaces to coordinate data. Metrologia. 2021. Vol. 58(3). 035001.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
