Дипломная работа - Автоматизация процесса контроля геометрии гребных винтов при их изготовлении и ремонте

В рамках дипломного проектирования были поставлены следующие задачи:
1) Рассмотреть реальный технологический процесс выполнения контрольно-разметочных операций при изготовлении ГВ и их элементов;
2) Произвести анализ существующих бесконтактных методов контроля геометрии сложнопрофильных конструкций и обособленно выбрать оборудование информационно-измерительной системы;
3) Рассмотреть возможности автоматизации измерительно-разметочных операций;
4) Систематизировать и выполнить предварительную обработку результатов экспериментальных исследований использования СФГМС V-STARS в специализированном винтообрабатывающем производстве «ЦС» Звездочка».

ОГЛАВЛЕНИЕ:
РЕФЕРАТ 3
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ 7
ВВЕДЕНИЕ 8
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИИ ГРЕБНЫХ ВИНТОВ ПРИ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИИ 9
1.1 Анализ типового технологического процесса изготовления гребных винтов 9
1.2 Контрольно-измерительная аппаратура, используемая в технологическом процессе 12
1.2.1 Шагомеры 14
1.2.1 Назначение 15
1.2.2 Толщиномеры 18
1.3 Основные разметочные операции и их особенности 22
1.3.1 Технология входного контроля заготовки лопасти гребного винта 22
1.3.2 Позиционирование заготовки станка FCW 150 (W 200H) 23
1.3.3 Разметочная операция, выполнения расточной операции 090 на станке FCW 150 (W 200H) и после сборки фальшступицы 23
1.4 Современные требования к контрольно-измерительным системам 24
2 АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИИ ГРЕБНЫХ ВИНТОВ ПРИ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИИ 26
2.1 Бесконтактные методы контроля геометрии сложнопрофильных конструкций 26
2.1.1 Фотограмметрические методы 27
2.1.2 Лазерные системы 31
2.2 Фотограмметрическая система V-STARS 31
2.3 Лазерные сканеры, трекеты и радары 38
2.4 Особенности автоматизации контрольно-измерительной и разметочной операций при изготовлении гребных винтов 40
2.5 Методика получения цифровой 3D-модели заготовки элементов гребного винта 42
2.5.1 Методика получения цифровой 3D-модели заготовки элементов гребного винта с помощью лазерных сканеров 42
2.5.2 Методика получения цифровой 3D-модели заготовки элементов гребного винта с помощью V-STARS 44
2.6 Особенности вписывания теоретической (исходящей) 3D-модели в 3D-модель заготовки 47
2.7 Особенности привязки виртуальных координат разметки к физическим (реальным) координатам заготовки 48
2.8 Особенности установки и ориентации на станке заготовки гребного винта на различных этапах изготовления 50
2.9 Формирование технического паспорта на гребной винт и сравнение 3D-модели «Как спроектировано» с 3D-моделью «Как построено 53
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИИ ГРЕБНЫХ ВИНТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТЕРЕОФТОГРАММЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ V-STARS 55
3.1 Особенности подготовки заготовок гребного винта к контролю геометрии с использованием V-STARS 55
3.2 Варианты создания драйвер-файла перед измерением геометрии элементов гребного винта 57
3.3 Методика получения исходной цифровой 3D-модели заготовки гребного винта 61
3.3.1 Особенности получения цифровой 3D-модели 3-х лопастного гребного винта с 0,8 м 61
3.3.2 Особенности получения цифровой 3D-модели 4х-лопастного малого гребного винта с 1,2 м 64
3.3.3 Особенности получения цифровой 3D-модели 4-х лопастного гребного винта lk-7 с 3,5 м 64
3.3.4 Особенности получения цифровой 3D-модели одной лопасти для крупногабаритных гребных винтов 65
3.4 Особенности вписывания теоретической 3D-модели и определение припусков 67
3.4.1 Теоретические предпосылки вписывания 67
3.4.2 Управление технологическим процессом распределения припусков 72
3.4.3 Экспериментальные исследования использования стереофотограмметрической системы V-STARS 78
3.5 Оценка точности определения трехмерных координат поверхности стерефотограмметрической системой V-STARS 86
3.5.1 Экспериментальная оценка точности с использованием специального контрольного калибра (Check Master Mitytoyo Япония) 830115 87
4 РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА ВНЕДРЕНИЕ СТЕРЕОФОГРАММЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ V-STARS В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОИЗВОДСТВЕ 93
4.1 Затрат на внедрение бесконтактного контроля геометрии гребных винтов 93
4.2 Расчет стоимости оборудования 93
4.3 Расчет заработной платы сотрудников 95
4.4 Расчет дополнительной заработной платы сотрудников 96
4.5 Расчет на социальные отчисления 97
4.6 Расчет накладных расходов 97
5 ОХРАНА ТРУДА И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 99
5.1 Техника безопасности при работе на персональной электронно-вычислительной машине 99
5.1.1 Требования безопасности при выполнении работ 100
5.2 Поражение электрическим током 101
5.2.1 Выделяются несколько пороговых значений тока 102
5.3 Эргономика 103
5.3.1 Комплекс упражнений для глаз и мышц тела 103
5.4 Техника пожарной безопасности 104
5.5 Защита окружающей среды 105
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 107
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 108
ПРИЛОЖЕНИЕ А 110
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 111
ПРИЛОЖЕНИЕ В 112
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 113
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 114
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 115
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж 116