Научная статья на тему 'АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СУЩЕСТВУЮЩЕГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КИМ'

АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СУЩЕСТВУЮЩЕГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КИМ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
118
23
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КООРДИНАТНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ (КИМ) / КОНТРОЛЬ / ИЗМЕРЕНИЕ / ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Ушаков Михаил Витальевич, Воробьев Илья Александрович, Никольский Сергей Михайлович

В статье рассматривается актуальность использования программного обеспечения координатно-измерительных машин (КИМ) для проведения различного вида измерений и контроля. проводимых в соответствии с сериями отечественных и международных (ИСО) стандартов по взаимозаменяемости. Приведены примеры их применения. Даны рекомендации по дополнению требований к конструкторской документации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Ушаков Михаил Витальевич, Воробьев Илья Александрович, Никольский Сергей Михайлович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ANALYSIS OF THE CAPABILITIES OF EXISTING KIM SOFTWARE

The article discusses the relevance of using coordinate measuring machines (CMM) software for various types of measurements and control. conducted in accordance with a series of domestic and international (ISO) standards on interchangeability. Examples of their application are given. Recommendations are given to supplement the requirements for design documentation.

Текст научной работы на тему «АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СУЩЕСТВУЮЩЕГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КИМ»

Список литературы

1. Янковская А.Д. Опыт применения SWOT-анализа для повышения конкурентоспособности АО «Газстройдеталь» // II Всероссийская научно-техническая конференция «Отечественный и зарубежный опыт обеспечения качества в машиностроении». 8 - 9 октября 2020 г.: сборник докладов. Тула: Изд-во ТулГУ, 2020. С. 376-379.

2. Кузьменко О.В., Чернышов Д.С., Задорожная К.Н. Конкурентный анализ как элемент стратегического управления // Международный научно-исследовательский журнал. 2019. № 11 (89) Часть 1. С. 170-175. [Электронный ресурс] URL: https://research-joumal.org/economical/konkurentnyj-analiz-kak-element-strategicheskogo-upravleniya/ (дата обращения: 15.10.2021).

3. Конкурентная стратегия: методика анализа отраслей и конкурентов / Майкл Е. Портер; Пер. с англ. М.: Альпина Бизнес Букс, 2005. 454 с.

Янковская Анна Дмитриевна, аспирант, anya.gracheva.2015@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет

ANALYSIS OF THE COMPETITIVE ENVIRONMENT OF THE MACHINE-BUILDING ENTERPRISE BY THE PORTER METHOD

A.D. Yankovskaya

The article analyzes the competitive environment of a machine-building enterprise. For this, M. Porter's method of analyzing five competitive forces is applied. The levels of the following threats are assessed: the emergence of substitute products (substitutes), the emergence of new competitors; intra-industry competition; the bargaining power of suppliers and consumers. Measures are proposed aimed at eliminating these threats and increasing the competitiveness of the enterprise.

Key words: competitive struggle, competitive environment, analysis of Porter's five forces, competitiveness, competitiveness increase.

Yankovskaya Anna Dmitrievna, postgraduate, anya.gracheva.2015@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University

УДК 621.9.08

DOI: 10.24412/2071-6168-2021-10-506-510

АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СУЩЕСТВУЮЩЕГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КИМ

М.В. Ушаков, И.А. Воробьев, С.М. Никольский

В статье рассматривается актуальность использования программного обеспечения координатно-измерительных машин (КИМ) для проведения различного вида измерений и контроля. проводимых в соответствии с сериями отечественных и международных (ИСО) стандартов по взаимозаменяемости. Приведены примеры их применения. Даны рекомендации по дополнению требований к конструкторской документации.

Ключевые слова: координатно-измерительные машины (КИМ), контроль, измерение, программное обеспечение.

В настоящий период, координатно-измерительные машины (КИМ) занимают лидирующие позиции среди большого количества универсальных средств измерений (СИ) предназначенных для контроля геометрических параметров изделий. Сегодня на рынке представлена широкая гамма подобного оборудования, начиная от небольших портативных КИМ и заканчивая высокопроизводительными машинами, чьи диапазоны измерений достигают нескольких метров.

Программная составляющая данных СИ в зависимости от их уровня позволяет выполнять разнообразные измерительные задачи, отвечая всем заявленным требованиям. В зависимости от возможностей программного обеспечения КИМ и особенностей, дополнительно устанавливаемых измерительных головок, функционал машин позволяет контролировать геометрические параметры криволинейных элементов, шероховатость поверхности деталей, параметры зубчатых колес. Помимо этого, становится возможна оцифровка изображений, построение карт рельефа и обратный инжиниринг для узко специализируемых производств [1].

Разнообразие всего производимого программного обеспечения (ПО) для КИМ на сегодняшний день достаточно велико. Существуют конфигурации не только зарубежных производителей, но и работы отечественной сборки. Каждый разработчик стремится внедрить в ПО КИМ те или иные функциональные возможности, способные расширить потенциал использования данного измерительного оборудования.

На современном рынке для каждой конкретной измерительной задачи среди разработчиков программного обеспечения существует множество коммерческих предложений, направленных на решение той или иной ситуации.

В свою очередь, для измерительных задач можно выделить следующие характерные особенности, которые тем или иным образом влияют на выбор КИМ и соответствующего ПО: Размерные особенности детали (заготовки); Особенности формы детали (заготовки);

Геометрические параметры детали (заготовки) требующие дополнительного измерительного оборудования.

Как известно, при сепарировании деталей на размерные группы на основе имеющегося практического опыта все детали необходимо делить на 4 группы: крупные детали; средние детали; небольшие детали; мелкие детали.

Контроль геометрических параметров деталей разных типоразмеров следует проводить на машинах с соответствующими диапазонами измерений. Для измерения малогабаритных изделий используют КИМ консольного типа. На производственных объектах, где изготавливают средне и крупногабаритную продукцию используют КИМ портального и мостового типа. В зависимости от варианта исполнения данных машин, их габаритные размеры могут варьироваться, начиная от 385X375X705 мм для КИМ консольного типа и до 10000X7000X8800 мм для КИМ портального и мостового типа.

В табл. 1 продемонстрирован перечень наиболее востребованных КИМ с приведенными метрологическими характеристиками.

Таблица 1

Перечень наиболее востребованных КИМ с приведенными метрологическими __характеристиками__

Производитель КИМ Модель КИМ Диапазон измерений Погрешность измерений

Mitutoyo Crysta-Apex V574 500x700x400 мм 1,7 мкм +0^/100

Aberlink Horizon 1000 800x1000x600 мм 1,75 мкм + L/250

Hexagon Global S 12.30.10 1200x3000x1000 мм 2,0 мкм + L/333

Так же, как и размерные особенности детали, форма контролируемой поверхности имеет большое значение при выборе ПО. Среди всех известных типов поверхностей выделяют: цилиндрические; конические; шаровые; плоские; криволинейные.

К криволинейным поверхностям можно отнести следующие: радиальные кулачки; винтовые поверхности; зубчатые колеса;

Контроль всех поверхностей за исключением криволинейных возможен с применением КИМ, оборудованных стандартным набором измерительных конфигураций, а также с использованием базового ПО без дополнительно приобретаемых вспомогательных опций (модулей).

К измерительным машинам подобной направленности относится наибольшее число существующих КИМ, т.к. возможности их ПО позволяют определять все основные параметры геометрических элементов детали.

Особый интерес представляют детали именно с криволинейной формой поверхности, т.к. их контроль затрудняется ввиду труднодоступности измеряемых элементов. Это в свою очередь затрудняет и сужает выбор измерительных машин и требуемого ПО.

Выбор измерительного программного обеспечения для КИМ регламентируется предприятием-изготовителем подобных машин. Гораздо реже производители интегрируют заимствованное ПО для своего измерительного оборудования.

Для КИМ из табл. 1 приведен перечень программного обеспечения, как базового, так и с дополнительно приобретаемыми модулями.

Таблица 2

Перечень программного обеспечения _

Фирма КИМ Базовое ПО Возможности контроля Доп. ПО Возможности контроля

Mitutoyo Модуль «GEOPAK» Контроль основных геометрических параметров, отклонения формы и расположения плоских, цилиндрических, конических и шаровых поверхностей без применения 3-Э модели Модуль «CAT 1000P» Контроль основных геометрических параметров, отклонения формы и расположения плоских, цилиндрических, конических и шаровых поверхностей с применением 3-Э модели

Модуль «CAT 1000S» Контроль сложных сплошных изогнутых поверхностей с применением 3-Э модели, кроме зубчатых колес

Модуль «SCANPAK» Контроль отклонения контура детали с применением 3-Э модели

Модуль «MAFIS» Контроль сложных сплошных изогнутых поверхностей с применением 3-Э модели (турбинных лопаток)

Модуль «GEARPAK» Контроль параметров зубчатых колес (зубчатый профиль, линия зуба, кривизна, рельеф, шаг, концентричность, контроль качения боковых поверхностей)

Aberlink Модуль «ABERLINK 3D» Контроль основных геометрических параметров, отклонения формы и расположения плоских, цилиндрических, конических и шаровых поверхностей без применения 3-Э модели Модуль «Programming from CAD» Контроль основных геометрических параметров, отклонения формы и расположения плоских, цилиндрических, конических и шаровых поверхностей с применением 3-Э модели

Модуль «CAD Comparison» Контроль сложных сплошных изогнутых поверхностей с применением 3-Э модели, кроме зубчатых колес

Hexagon Модуль «PC-DMIS PRO» Контроль основных геометрических параметров, отклонения формы и расположения плоских, цилиндрических, конических и шаровых поверхностей с применением 3-Э модели Модуль «PC-DMIS CAD++» Контроль сложных сплошных изогнутых поверхностей с применением 3-Э модели, кроме зубчатых колес

Модуль «QUINDOS Gear» Контроль параметров зубчатых колес (Модуль, угол зацепления, угол наклона винтовой линии, смещение исходного контура зубчатого зацепления)

Важно отметить, что в зависимости от изменения размера контролируемых деталей от минимально допустимого до максимально габаритного, свойства ПО не изменяются. Данные программные модули имеют своего рода «запас» по диапазону измерений и применяются на КИМ различных масштабов.

Работа вышеперечисленных программных модулей в частности оценка геометрических параметров происходит в соответствии с требованиями стандартов: DIN, ISO, JIS, AGMA, ANSI, CNOMO. Так, контроль параметров зубчатого колеса выполняется по требованиям таких зарубежных стандартов как: DIN 5481, DIN 5482, DIN 3965, AGMA 2000-A88, JIS B 1702, ISO 1328 и т. д.). Сложности при выборе подходящего программного обеспечения и разработке оптимальных методик координатных измерений (МКИ) связаны с архаичностью отечественной нормативной научно-технической документации и её несоответствиями современным рекомендациям ISO.

Принимая во внимание данное обстоятельство, отечественными производителями было разработано программное обеспечение, отвечающее всем нормам ГОСТа 1643-81 и которое нашло применение для некоторых КИМ (табл.3) [2].

Таблица 3

Перечень программного обеспечения российского производства_

Фирма КИМ Программное обеспечение Возможности ПО

«Лапик» «Лапик» Измерение эвольвенты и угла профиля зубчатого колеса в соответствии с ГОСТ 1643-81

Универсальные КИМ «Технокоорд» Контроль кинематической точности, норм плавности, норм контакта зубьев, норм бокового зазора в соответствии с ГОСТ 1643-81

Заключительным фактором, влияющим на выбор КИМ и соответствующего ПО является наличие в технической документации на деталь (изделие) особо сложных геометрических элементов, контроль которых требуется осуществлять с помощью специального, дополнительно приобретаемого оборудования. К числу такой технической оснастки относятся: поворотные столы;

сканирующие измерительные головки;

крепежные системы;

призмы.

На основе оценки приведенной информации можно выявить основные направления развития ПО КИМ в настоящее время. Это:

создание универсальных ПО, позволяющих производить контроль поверхностей любой сложности;

формирование библиотек нормативных документов, позволяющих производить оценки результатов измерений на основе операций сравнения;

создание ПО, упрощающих процесс формирования траекторий измерения; изыскание возможностей контроля изделий без использования дополнительного оборудования;

оптимизация процесса установки контролируемой детали на столе КИМ.

Список литературы

1. Никольский С.М. Источники погрешностей координатных измерений и способы минимизации их влияния / Никольский С.М., Соловьев С.И. Вестник науки. 2021. Т. 1. № 61 (39). С. 217-224.

2. Ушаков М.В. Особенности использования программного обеспечения для оценки результатов контроля зубчатых колес / Ушаков М.В., Воробьев И.А. В сборнике: Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производства: технология и надежность машин, приборов и оборудования. материалы XIV Международной научно-технической конференции. Вологда, 2020. С. 105-109.

Ушаков Михаил Витальевич, д-р техн. наук, профессор, tulaumv@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Воробьев Илья Александрович, канд. тех. наук, доцент, imsilya@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Никольский Сергей Михайлович, инженер по метрологии, nikolsky.serge@yandex.ru, Россия, Тула, АО «АК «Туламашзавод»

ANALYSIS OF THE CAPABILITIES OF EXISTING KIM SOFTWARE M.V. Ushakov, I.A. Vorobyev, S.M. Nikolsky

The article discusses the relevance of using coordinate measuring machines (CMM) software for various types of measurements and control. conducted in accordance with a series of domestic and international (ISO) standards on interchangeability. Examples of their application are given. Recommendations are given to supplement the requirements for design documentation.

Key words: coordinate measuring machines (CMM), control, measurement, software.

Ushakov Michael Vitalevich, doctor of technical sciences, professor, tulaumv@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State University,

Ilya Aleksandrovich Vorobev, candidate of technical sciences, docent, imsilya@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University,

Nikolsky Sergey Mikhailovich, metrology engineer, nikolsky.serge@yandex.ru, Russia, Tula, JSC Tulamashzavod

УДК 621.833

АКТ ОСВИДЕТЕЛЬСТВОВАНИЯ СКРЫТЫХ РАБОТ. ЧАСТЬ 1: АНАЛИЗ ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ ФОРМЫ И ПОРЯДКА ВЕДЕНИЯ АКТА

А.С. Карпушкин

Изучена история развития состава и функционала основных форм актов исполнительной документации. Рассмотрен состав подписантов, принципы и характер оформления, а также взаимосвязь с исполнительными схемами и объемами оформления. Выделены противоречия и недостатки практического применения форм, а также их возможные причины.

Ключевые слова: качество, строительный контроль, исполнительная документация, форма, акт освидетельствования скрытых работ, схема.

Составление и подписание актов освидетельствования скрытых работ (далее - ОСР) с последующей их сдачей в составе исполнительной документации (далее - ИД) всегда были проблемным вопросом. Форма акта на протяжении всей истории строительства постоянно менялась, однако именно с последними изменениями совпал пик проблем, связанных с несвоевременным документированием результатов строительного контроля. И несмотря на наличие множества пособий и справочников по составлению ИД, участники строительства все еще испытывают значительные трудности с правильностью ведения и сдачи ИД.

Вопросами ведения ИД в строительстве занимались Олейник П.П., Бродский В.И., Юргайтис А.Ю., Куренков О.Г. [1, 2, 3, 4, 5], Кабанов В.Н. [6], Шинкевич В.А., Коноплев С.Н. [7], Кузьмина Т.В., Сенаторов Н.В. [8, 9], Синенко С.А. [10] и другие ученые. Указанными работами достаточно подробно рассмотрены состав, формы, порядок, а также примеры составления ИД в соответствии с законодательством и стандартами. Однако большинством работ, как правило, представлены лишь справочные данные, где проблемам оформления и отставанию в ведении документации если и уделено внимание, то как решение предлагается усиление контроля в данной части, и не ставится вопрос об эффективности самой системы строительного контроля и ИД. Соответственно поиски решений ограничиваются лишь кругом поставленных проблем, большинство которых предлагается решить анонсированной масштабной цифровиза-цией строительной отрасли и внедрением технологии информационного моделирования (далее - ТИМ).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.