Научная статья на тему 'Возможности повышения точности контактных измерений размеров изделий при использовании корундовых измерительных наконечников и видеорегистрации зоны контакта'

Возможности повышения точности контактных измерений размеров изделий при использовании корундовых измерительных наконечников и видеорегистрации зоны контакта Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
96
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Область наук
Ключевые слова
ВИДЕОРЕГИСТРАЦИЯ ЗОНЫ КОНТАКТА / РАСЧЕТ ДЕФОРМАЦИЙ / КОМПЕНСАЦИЯ ДЕФОРМАЦИЙ / СВЕРХШИРОКОУГОЛЬНЫЙ ОБЪЕКТИВ / САПФИРОВЫЙ НАКОНЕЧНИК / ЦЕНТР ЗОНЫ КОНТАКТА / ПОВОРОТ МАТРИЦЫ РЕГИСТРАТОРА / КОНТАКТНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Леун Евгений Владимирович, Шаханов Александр Евгеньевич, Никель Андрей Викторович

В статье рассматриваются основы нового подхода к контактным измерениям размеров изделий с возможностями компенсации возникающих контактных упругих деформаций за счет измерения размеров зоны контакта и определения ее центра. Совместное использование корундовых измерительных наконечников и встроенного измерительного микроскопа позволяет реализовать это за счет видеорегистрации зоны контакта. Получены выражения для зависимостей контактных упругих деформаций от размеров зон контакта для трех вариантов контактирования сферического наконечника: с плоской, выпуклой и вогнутой поверхностями изделий. Обсуждается возможность определения координат центра зоны контакта. Анализируются экспериментально полученные изображения зон контакта при освещении некогерентным оптическим потоком. Рассматриваются возможности повышения качества регистрации изображений зоны контакта.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Леун Евгений Владимирович, Шаханов Александр Евгеньевич, Никель Андрей Викторович

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

Текст научной работы на тему «Возможности повышения точности контактных измерений размеров изделий при использовании корундовых измерительных наконечников и видеорегистрации зоны контакта»

УДК 681.2.082

DOI: 10.25206/1813-8225-2019-164-68-75

Е. в. лЕУн1 А. е. ШАхАнов1 А. в. нИКЕль2

1АО «НПО Лавочкина», Московская область, г. Химки 2ОАО «РЖД», Западно-Сибирская железная дорога,

г. Омск

возможности повышения точности контактных измерений размеров изделий при использовании корундовых измерительных наконечников и видеорегистрации зоны контакта

В статье рассматриваются основы нового подхода к контактным измерениям размеров изделий с возможностями компенсации возникающих контактных упругих деформаций за счет измерения размеров зоны контакта и определения ее центра. Совместное использование корундовых измерительных наконечников и встроенного измерительного микроскопа позволяет реализовать это за счет видеорегистрации зоны контакта. Получены выражения для зависимостей контактных упругих деформаций от размеров зон контакта для трех вариантов контактирования сферического наконечника: с плоской, выпуклой и вогнутой поверхностями изделий. Обсуждается возможность определения координат центра зоны контакта. Анализируются экспериментально полученные изображения зон контакта при освещении некогерентным оптическим потоком. Рассматриваются возможности повышения качества регистрации изображений зоны контакта.

Ключевые слова: видеорегистрация зоны контакта, расчет деформаций, компенсация деформаций, сверхширокоугольный объектив, сапфировый наконечник, центр зоны контакта, поворот матрицы регистратора, контактные измерения.

Введение. Несмотря на значительный прогресс за последние 30 — 50 лет в развитии бесконтактных измерений размеров изделий контактные измерения по-прежнему широко распространены из-за своей простоты и доступности [1—5]. Возможность достижения существенных преимуществ при переходе от контактных к бесконтактным измерениям для ряда задач не очевидна из-за влияния на точность измерений параметров поверхности изделия, составляющими которых являются шероховатость поверхности, наличие оксидной пленки и т.п.

Компромиссом междуконтактнымии бесконтактными могут быть гибридные методы и средства измерений, заменяющие при необходимости и первые, и вторые [6 — 8]. Один из вариантов развития гибридных методов и средств

измерений заключается в использовании оптических эффектов, улучшающих характеристики контактных измерений. Так, контактирование измерительного наконечника и изделия с заданным измерительным усилием приводит к появлению области контактных упругих деформаций (в дальнейшем по тексту — деформации) 1д в виде зоны контакта. Использование же видеорегистрации и измерения размера этой зоны контакта при условии прозрачности наконечника позволяет рассчитать 1д и в итоге скомпенсировать результат измерения.

В данной статье обсуждаются общие подходы и особенности образования, визуализации, видеорегистрации, корректировки получаемого изображения и измерения размеров зоны контакта при совместном использовании корундовых

а)

б)

в)

Рис. 1. Схемы контактных измерений: а) без компенсации деформаций; б) с компенсацией деформаций, определенных расчетным путем; в) с компенсацией измеренных деформаций

Таблица 1

Методики расчета значений деформации I

№ Автор методики Формулы для расчета контактной деформации 1

1 Крагельский И. В. 1РИ2 1 8тап О,, = 82,5з/ 2 этап + 8,8 • Нв/пЯов1П0®?РаР

2 Марков Н. Н. 1 = осс^ V к»

3 Решетов Д. Н. 2ог Од в = СЛОЛ0 СГ V У

4 Писаренко Г. С. О.-=0,82 П^Н^-УЙ2

Примечание:

(для формулы Крагельского И. В.):

для первого этапа, определяющего контактную деформацию: © = 9-10-4 Н/мм2 — упругая постоянная; N — нормальная нагрузка, Н;

для второго этапа, определяющего пластическую деформацию: Нв = (0,75 — 3) мкм — высота волн; Ев = (10 — 25) мкм — радиус волны; 10ра — номинальное давление, Н/ мм; г=(глргл)1/2 — радиус кривизны, мкм; гл = (4—10) мкм — среднее значение радиусов кривизны в поперечном сечении; гл = (10 — 300) мкм — среднее значение радиусов кривизны в продольном сечении.

(для формулы Маркова Н. Н.): О — измерительное усилие инструмента, Н; Кин — радиус измерительного наконечника, мм;

(для формулы Решетова Д. Н.): у = 0,38^/ — коэффициент, определяемый из за-

висимостей начального точечного контакта; О

диаметр наконечника, мм;

(для формулы Писаренко Г. С.): =^2 = 0,3 — коэффициент Пуассона материала

сжимаемых тел.

наконечников и регистратора в качестве световодов для передачи изображения и измерительного микроскопа для его регистрации соответственно. Работа предназначена, в первую очередь, для трех типов контактирования: наконечника измерительных головок с изделием на координатных измерительных машинах (КИМ), наконечника приборов активного контроля (ПАК) размеров изделий с перемещающимся выступом изделия и наконечника со сторонами впадины резьбы

при контроле ее параметров. В открытой печати исследование данного вопроса во всей его полноте ранее представлено не было, и данная статья направлена на восполнение этого недостатка.

1. Расчетное и фактическое определение деформаций. Известно, что все контактные координатные измерения размеров изделий 1изд основаны на фиксации контакта с определением координаты 1изм по осям Х,У,7 поверхности изделия за счет небольшого прижима к ней нако-

а)

б)

в)

Рис. 2. Образование зоны контакта от контактирования сферического наконечника с плоской (а), выпуклой (б) и вогнутой (в) поверхностями изделий

нечника. Его можно уподобить сферическому индентору, погружаемому с деформациями 1д в тело изделия в зоне контакта и, таким образом, измеренное значение 1изм будет содержать эти деформации 1 = 1 + 1 (рис. 1а). Повысить

^ А А 1 изм изд д

точность измерений можно за счет определения и компенсации возникающих деформаций 1д.

Расчетное значение этих деформаций 1 может быть определено по различным методикам (рис. 1б), наиболее известные из которых разработали Крагельский И. В. [9], Марков Н. Н. [10], Решетов Д. Н. [11], Писаренко Г. С. [12].Основ-ные формулы для получения расчетного значения 1 приведены в табл. 1.

Однако, в соответствии с этими методиками при одних и тех же условиях, был выявлен разброс значений 1, связанный с разными подходами авторов к параметрам измеряемых поверхностей [13]. Такой подход хоть и уменьшает 1, но не полностью ее компенсирует: 1д — 1 =51д1. Изменения параметров материалов от температуры, например при контактировании с нагретыми изделиями в ПАК, может приводить к дополнительному увеличению этого разброса. Все это показывает, что область применения подобных методов расчета значений 1д ограничена, не позволяя полностью ее скомпенсировать:

51 . Ф 0.

д1

В связи с этим предлагается реализовать метод косвенного измерения фактических деформаций 1д2 (рис. 1в) за счет определения поперечного размера зарегистрированной зоны контакта наконечника с известным радиусом, обеспечивая впоследствии более полную компенсацию

51 и более точный результат измере-

1д 1д2 ^д2

ний: 51 . > 512. Более подробно особенности тако

д1 д2'

го подхода рассмотрены далее.

2. Возможности определения деформаций при визуализации зоны контакта. Центральным вопросом для предлагаемого способа является возможность визуализации зоны контакта наконечника с изделием. На ее свойства влияют материал наконечников и зависимости размеров зоны контакта от деформаций 1, которые рассмотрены далее.

2.1. Выбор материала наконечников. В качестве высокопрочных и оптически прозрачных материалов для обеспечения визуализации зоны контакта могут использоваться алмаз, эльбор (бо-

разон, кубонит, кингсонгит, киборит), стишовит, карбид кремния (карборунд, муассанит), фианит, корунды (лейкосапфир, сапфир, рубин), ок-синитрид алюминия. Однако самым доступным и широко используемым из них является искусственно получаемый лейкосапфир (А1203), по твёрдости (9 по Моосу) уступающий только алмазу, имеющий коэффициент преломления света 1,762— 1,778 и температуру плавления 2040 °С.

Устойчивость лейкосапфира к ударным нагрузкам, возникающим в ПАК, подтверждена теоретически и экспериментально [14, 15]. В настоящее время достаточно отработаны технологии изготовления различных сапфировых элементов: от полусфер до высокотехнологичных сапфировых криозондов и/или скальпелей [16].

2.2. Определение размеров зоны, контакта при контактировании сферического наконечника с различными типами поверхностей изделий.

Наиболее важным сочетанием форм поверхностей при контактных измерениях является контактирование сферического наконечника с плоской (рис. 2а), выпуклой (рис. 2б) и вогнутой (рис. 2в) поверхностями изделий. При симметричности форм по двум осям зона контакта имеет круглую форму, а при несимметричности, как правило, эллиптическую.

2.2.1. Контактирование сферического наконечника с плоской поверхностью изделия. В соответствии с теоремой Пифагора и связью между радиусом наконечника — |АВ| = |АЭ| = Яин и, согласно соотношениям сторон в треугольнике АВС (рис. 2а), имеем: упругие деформации — |СЭ| = 1д, хорда (для вида сбоку) или диаметр зона контакта (для вида прямо) |ВЕ| = 1зк и |АС| = |АЭ| — |СЭ| = Яин - 1д. Тогда получаем

И^н = (ин - 1 ^ + Хн и, соответственно,

1д = Иин - у 1иин .

(1)

График зави симости 1д для да нно г= выраже-нияпостроена нарис.3 для Я=1,5 мм при изменении 1 от 3и мкм доЗО0 мкм.

кп "

2.2.2. Контактирование сферического наконечника с выпукло= поверхностью изделия. Для

2

l(» M KM

9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0

i i i i i i i i i i выпуклая поверхность -

плоская поверхность - г

!

\

1

вогнутая поверхность <

/„•, Л1КМ

30 60 90 120 150 180 210 240 270 300

Рис. 3. Зависимости контактных упругих деформаций 1д от размеров зон контакта 1кк для трех вариантов контактирования сферического наконечника с плоской, выпуклой и вогнутой поверхностями изделий

данного сл^ая, согласно схеме на рис. 2б, можно сформировать выраждние:

lg oI 13D У ВС I и I CD Io

y Be:, - I CE I -Вед л I AC I I

(B)

Длиныотрезков |CE| и |AC| можнооп^ед^^лть с пымощью углов ß и а из треугольников CEF и ACF: |CE|cip 'Pos| и |AC| = ß 'cosa. Значения

i I изд * i I ин

^елов ß и a моыно оясределить из других соотношений гтио жр ыреуголыников: —Яск— у sin ß

j аНнст у

и —си у sino| откудв ннл[гчром ß у Trcsix———

анан ß s ани3т

и О у TrCSiX-^L- cooСВеТУTBeHHO; ОбъедиНЯЯ со-

((В, .

отношениядля развых сторон вышеупомянутых треугольников выражения две ,дхш отрезков |СЕ| и |АС| с у!етом тр^ынометрического давила -os(arcsina) н ^ 1 - aB ic дяапазонеуглов — 1 < a < 1 приМ}С нид:

Р

CC h Boт cosíS y Bi3T<cos

р

i

ee

не

О езт JJ

У Be

0 0Везт J

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

У V¿ ш

- -I Впзт -— 0

(З)

(

AC Io R л coo o с А,, , , c os

O CO

y В.....Нл

2 R..

y s ROc л—.

С 4)

Подставлся выражозия (З) и (4) в (2]r получим искомуж» фогтccyлу:

Ят =

2= л I |2 и IЗА

езд \¡ езд ^

U по зк

Вез лЛ1 Вез л —

(5)

График зависимости 1д для выражения (5) приведен на рис. 3 при изменении 1зк от 30 мкм до 30Д мкм для сяедующех параметров: RUíl = = 1,5мм и R = 20 мм.

изд

2.2.3. Контактирование сфериченкегх оаоо-нечника с вогнутой поверхностью изделия. Этот сыука- гснован на cc-^.s.^-iouxíieioo сооггнт)1:хе]Е1ия:?с (рис. 2в ):

I ьл CAD Ы OA

А= I л

л I O4 I=| OA I -Co л Вез,.

(б)

Длину |ЕА| можно опредезитв как разницу |ЕВ| и |АВ|: |ЕА| = |КВ] -|АВ| к для icíiííc.a.oro ик составляющих треугольников EFB и AFB можно записать |Е|Е^| = R oosB и |АВ| = ^ пosa соответ-

1 1 изд г 11 ин

сззенно о ОничоАзо узивв -3 и a можно определить ии другах соотношений! этих же ггпеугоэьнииов:

\тв\ т 1эI . \BF\ L

у sin o _

\EE\ ВЫЫЕ ЩД\ ВЫ,

сле преобразований получим: a - arcsin

l

cs sin ß у xß-

B , o

1

OB..

и ß o crcsOxl

Длз соотношений друтия пар

сторон вышеупомянутых треугольников можно

\EM\ \EM\ т \АМ ЩМ записать |—о о о—о - cosB и -о -с J-L - cosa ,

\ЕД\ RUsg s \ЩД Ыг»

откуда с учетом выражений для a и в имеем:

\щ y rr9 •cjsß = rr9 . cos

í f CLrCSiSL

VV

ЛЛ

CR

V из9 J J

y r...

1 -

V CRR9 J

— i?C — ~зк

- ^0изд V

(7)

|AB\ = RgH-COSa = Ru»-CJS

CR

= R.. M1-

CR

= 1.1-¿ж.. =В)

Подставсяя выражения (7) и (8) в (получим иcкoмаыo 2°рмулу:

--RCg-

\ (

i c

R... - JRL -

Rg н - Rg з g =

i C

ЗК

4

(9)

На рис. 3 также построен график зависимо сти 1д, согласно вы р<1;)1сю (9), при изменении 1зк от 30 мкм до 300 мкм для Rин=1,5 мм и ^ =20 мм.

изд

Как оидно на рис. 3, рля трех построенных вышеуп омянугых зави смм остей и значения I « 105 тх^км получаются домтаточно близкие значения I « 1 мктл.

д

3. Экспмримеутаоьное м<^о,елирование процессов о бразования, визуализации, видеореги-^тра1;о1н и мзмерееия раюмсероо ооны контакта.

Апробирование предлагаемых идей было сделано на экспериментальной установке, основу которай снставили иругоое умр°°,ое изделие 1, с^^кл^асаоые пластины 2 с ееосйой то выпооооой пон^ери^н^о стями, регистратор 3 (рис. 4а).

i

зк

C

i

зк

C

4

Рис. 4. Видеорегистрация зоны контакта: схема установки (а), изображения круглой (б) и эллиптической (б) зон контакта

У Г:.

У2 т ' 4 1' / X Г / \ ^ / \ ■ / \ 1 1 1 » ' 1 1

Уо О, 1 1 \ \ \ Л V ^ \ ч 1 1 А ! ! / у и -

уГ

о "О *2 X

Рис. 5. Определение центра круга (а) и эллипса (б)

Стеклянная пластина 2, придавливая одним своим концом боковую поверхность упругого круглого изделия 2, вызывает ее небольшое сплющивание и появление зоны контакта. Боковой свет, проходя через прозрачную стеклянную пластину 2, освещает зону контакта для ее видеофиксации регистратором 3. Зоны контакта имеют круглую (рис. 4б) и эллиптическую (рис. 4в) формы при контактировании круглого изделия 1 со стеклянной пластиной 2 с плоской и выпуклой поверхностями соответственно. На полученных фотографиях четко видны светлые границы зоны контроля. Вероятно, эта светлая кромка включает в себя одно из колец Ньютона, формируемого при некогерентном освещении лампой накаливания с широким спектром излучения. Число колец Ньютона должно быть больше при освещении когерентным светом. При этом момент появления колец Ньютона соответствует началу касания наконечника с изделием.

4. Определение центра зоны контакта. Видеорегистрация зоны контакта одновременно позволяет решить и смежную задачу, недостижи-

мую непрозрачным наконечникам т связанную с определением её центра 0((х; у0).Определение координат х0 и у0 искомого центра 01 зоны контакта позволяет определитр направление движения и точки касария наконечника с изделием в заданной системт координат ХУТ. измерительного устройства.

Особенность эторо процесса заключается в идентифлкации форле1 зоны лонтакта с по-мещтю ратлилных кофпылтефныл алгоритмов обработки изобртжений, например, тснованных не мероде нр имен ьших ав лдртсов. Ка к следует из вышесказанного, самыми распространенными таклми фо|ммами дог^т быть: круг (рис. 5а) —

или эллипс (рис. 5б) — д 1 .

(х л х0 )н о (м л Мо )н д 0

н(х л Хо )

(

V

в н у , (н(м л м о) ^

0 ХХ Х1 у 0 Ум м1 я

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

5. Требования к проектированию оптико-электронных элементов для различных типов контактирования. На основе особенностей контактирования наконечника в КИМ, ПАК и при

контроле параметров резьб можно сформировать требования, предъявляемые к соответствующим конструкциям наконечников с возможностями регистрации зоны контакта для последующего использования при их проектировании.

5.1. Контактирование наконечников измерительных головок с изделием на КИМ. Данной отличительной особенностью является необходимость сочетания таких противоречивых требований, как широкое поле обзора ±90 ° (по двум осям), соответствующее сверхширокоугольному объективу типа «fish-eye» с необходимостью высокой разрешающей способности определения размеров зоны контакта, на уровне не хуже 1—5 мкм.

5.2. Контактирование наконечника ПАК с перемещающимся выступом изделия. Важной особенностью данного применения является необходимость при определенных условиях сочетания высокого быстродействия при регистрации зоны контакта, перемещающегося со скоростью « 0,6 м/с, и малой ширины зоны контакта « 100 — 500 мкм для острых кромок режущего инструмента.

5.3. Контактирование наконечника со сторонами впадины резьбы. Особенность данного применения заключается в необходимости контактирования с двумя сторонами впадины резьбы с формированием двух зон контакта наконечника. При этом для определения центра зоны контакта каждая из сторон такого наконечника должна иметь бочкообразность с радиусом не менее 100...200 мм.

6. Возможности повышения качества видеорегистрации изображений зоны контакта. Повышение качества видеорегистрации изображений может быть обеспечено поворотом матрицы регистратора и компьютерной обработкой изображений зоны контакта, рассмотренных далее.

6.1. Поворот матрицы регистратора. Уменьшение искажений «смаза» при регистрации изображений быстро перемещающихся изделий возможно при использовании технологии временной задержки накопления (технология «e2v») [17] за счет обеспечения сонаправленности строк пикселей регистратора с касательной изображений частей изделия. Например, поворот ПЗС-матрицы регистратора осуществляется до совпадения строк пикселей с направлением режущих кромок сверл или фрез, как описано в [18].

6.2. Компьютерная обработка изображений зоны контакта. Точность определения размеров зоны контакта и положения её центра напрямую связано с качеством изображения, прошедшего через материал наконечника и преобразованного регистратором. Одно из направлений повышения точности связано с применением методов субпиксельной обработки изображений, подобных рассмотренным в [19 — 20].

Другое направление связано с корректировкой изображений, искаженных по разным причинам, а именно от возможного наличия различных включений в сапфир, влияющих на светопропускание наконечника, изменения чувствительности пикселов, смаза изображения от движений наконечника и/или изделия, влиянием шумов: внутреннего и импульсного, вызванного сбоем в работе сенсоров ПЗС-матрицы

или их выхода из строя (появление «битых пикселов»), гауссо ва — ив-за шум а в электрон ны о цепях и других причин, о- тл.

По этяму в ос становленое изобрнжений с уход-шенным качеснвом по вышеуказанным причинам математико-компьютерными методами становится неосъеелвмым элапвм единого процлсса измерений. Как правило, для подобных корректировок испоаьзуются лдномерные илтегральные уревнения Волаварра I рода [HI — в3]:

а<х< й, c<y<d; (10)

Фредгольма I рода типа свертки:

[лЭе—СКЭ^йдгД ш) + 8дг,

а < о < b, c < ш < d (11)

или двумерные интеграаьньоэ уравненвя Фред-гольма I рида мипа св ертки:

i i л(е н ^ Ш н " wfe "d^dn й дЭе, [М + ^

J—м J—м

а < о < b, с < [ < d, (12)

где Д — величина смаза, h — функция рассеяния точки, определяющая характер искажения точек изображения, w и g — распределение интенсивности по неискаженному и искаженному изображениям соответственно, 5g — шум.

Для использования в процессе реконструкции смазанных изображений разработаны методики, основанные на методе преобразований Фурье или квадратур с использованием метода регуляризации Тихонова в сочетании со способом «усечение —размытие —поворот», включая быстрые алгоритмы восстановления смазанных изображений [21].

Время реализации одного из них при скорости компьютера -1 млрд оп/с заняло всего -0,1 с. Согласно таким методам удается повысить разрешающую способность до 3-х раз. При координатных измерениях размеров изделий на КИМ и контроле параметров резьбы вышеупомянутые алгоритмы могут использоваться в режиме online, а для ПАК с быстропротекающими процессами вращения и обработки изделия — один раз на серию подобно стробоскопу.

Заключение.

1. Повышение точности контактных измерений может быть достигнуто за счет изготовления наконечника из высокопрочных и оптически прозрачных материалов и использования измерительного микроскопа и, соответственно, визуализации зоны контакта наконечника с изделием, измерением ее размера, определения деформаций l с компенсацией их из результата измерений.

2. Для большинства случаев значение деформаций lg может быть рассчитано при измерении размеров зоны контакта, образующейся в результате трех основных вариантов контактирования: сфера — плоскость и сфера — сфера (снаружи или внутри) и, в частности, для сферического нако-

нечника с изделиями с плоской и сферической (выпуклой или вогнутой) поверхностями.

3. Дополнительной функциональной возможностью является определение координат центра зоны контакта в текущем режиме (режиме on-line), которое в итоге позволит получить информацию о координатах точки контакта и направлении движения наконечника в пределах глубины погружения после начала контактирования с изделием.

4. Повышение точности измерений упругих деформаций определяется характеристиками видеорегистрации изображений зоны контакта, которые могут быть улучшены с применением методов субпиксельной обработки изображений, поворотом матрицы регистратора до совпадения строк пикселей с направлением режущих кромок сверл и/или фрез и компьютерной обработки изображений зоны контакта. Использование последнего уменьшает влияние таких составляющих, как смаз, от движений наконечника относительно изделия, изменения чувствительности пикселов, влияния шумов: внутреннего и импульсного, вызванного сбоем в работе сенсоров ПЗС-матрицы или их выхода из строя (появление «битых пикселов»), гауссова — из-за шума в электронных цепях.

Библиографический ^исок

1. Гапшис А. А., Каспарайтис А. Ю., Модестов М. Б. [и др.]. Координатные измерительные машины и их применение. М.: Машиностроение, 1988. 328 с.

2. Леун В. И., Николаева Е. В. Метрологический прямой метод измерения среднего диаметра резьб режущего и контрольного инструментов на операции резьбошлифо-вания // СТИН. 2014. № 3. С. 37-38.

3. Леун В. И., Николаева Е. В. Метрологические и конструктивные особенности принципов построения приборов активного контроля размеров средних диаметров резьбы на операциях резьбошлифования // СТИН. 2014. № 10. P. 39-40.

4. Кувалдина А. А., Пимнева Н. Е., Николаева Е. В. Измерения резьбовых деталей, зубчатых колес и шестерен на координатно-измерительных машинах // Метрология, стандартизация и управление качеством: материалы II Всерос. науч.-техн. конф., 19-21 апреля 2017 г. / ОмГТУ. Омск, 2017. С. 32-33. 1 эл. опт. диск (CD-ROM).

5. Носкова Ю. Ю., Халтурин О. А., Абляз Т. Р. Метод контроля конических резьб для элементов бурильных колонн на координатно-измерительной машине // Автоматизация и современные технологии. 2014. № 10. C. 6-10.

6. Леун Е. В. Гибридная 3D измерительная головка для высокоточных контактных и бесконтактных координатных измерений размеров изделий сложной формы // Омский научный вестник. 2017. № 5 (155). С. 140-146.

7. Леун Е. В. Вопросы построения многоканальных гибридных 3D измерительных головок для высокоточных контактных и бесконтактных координатных измерений размеров изделий // Омский научный вестник. 2017. № 6 (156). С. 126-131.

8. Leun E. V., Leun V. I., Sysoev V. K., Zanin K. A., Shulepov A. V., Vyatlev P. A. The active control devices of the size of products based on sapphire measuring tips with three degrees of freedom // IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series. 2018. Vol. 944. 012073. DOI: 10.1088/17426596/944/1/012073.

9. Крагельский И. В. Трение, изнашивание и смазка. В 2 т. / под ред. И. В. Крагельского. М.: Машиностроение. 1978. Т. 1. 400 с.

10. Марков Н. Н. Погрешность и выбор средств при линейных измерениях / под ред. Н. Н. Маркова. М.: Машиностроение, 1967. 392 с.

11. Решетов Д. Н. Детали и машины металлорежущих станков. В 2 т. / под ред. Д. Н. Решетова. М.: Машиностроение, 1972. Т. 1. 664 с.

12. Писаренко Г. С. Справочник по сопротивлению материалов / под ред. Г. С. Писаренко. Киев: Наукова думка, 1988. 736 с.

13. Николаева Е. В. Повышение точности и производительности резьбошлифования на основе разработанных метода и средств для измерения параметров наружных резьб: дис. ... канд. техн. наук. Омск, 2006. 139 с.

14. Леун Е. В. Разработка приборов активного контроля размерных параметров изделий с использованием сапфировых измерительных наконечников // Омский научный вестник. 2016. № 4 (148). C. 123-127.

15. Леун Е. В., Леун В. И., Савенков В. А., Курлов В. Н., Никель А. В. Вопросы построения телескопических приборов активного контроля размеров изделий с корундовыми наконечниками // Динамика систем, механизмов и машин. 2018. Т. 6, № 2. С. 29-37. DOI: 10.25206/2310-97932018-6-2-29-37.

16. Шикунова И. А., Курлов В. Н., Стрюков Д. О. [и др.]. Новые медицинские лазерно-волоконные приборы и инструменты на основе профилированных кристаллов сапфира // Актуальные проблемы физики конденсированного состояния: сб. ст. Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2015. С. 31-46. ISBN 978-5-7691-2418-1.

17. Петрошенко М., Соломицкий Д. Технологии компании e2v // Компоненты и технологии. 2012. № 11. С. 80-85. URL: http://www.npk- photonica.ru/images/ tehnologii_e2v.pdf (дата обращения: 19.02.2019).

18. Leun E. V., Leun V. I., Sysoev V. K., Zanin K. A., Shulepov A. V., Vyatlev P. A. The active control devices of the size of products based on sapphire measuring tips with three degrees of freedom // IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series. 2018. Vol. 944. 012073. D0I:10.1088/1742-6596/944/1/012073.

19. Кавиева Е. С. Методы и алгоритмы субпиксельной обработки цифровых изображений: дис. ... канд. техн. наук. Белгород, 2016. 126 с.

20. Резник А. Л. Методы, алгоритмы и программы для ускоренного решения трудоемких задач обработки случайных дискретных полей и цифровых изображений: дис. ... д-ра техн. наук. Новосибирск, 2004. 241 с.

21. Сизиков В. С., Кирьянов К. А. Два быстрых алгоритма восстановления смазанных изображений // Известия вузов. Приборостроение. 2013. Т. 56, № 10. С. 24-30.

22. Sizikov V. S., Ekzempliarov R. A. Operating sequence when noise is being filtered on distorted images // Journal of Optical Technology. 2013. Vol. 80 (1). P. 28-34. DOI: 10.1364/J0T.80.000028.

23. Rimskikh M. V., Evseev V. O., Sizikov V. S. Reconstruction of smeared images by various methods // Journal of Optical Technology. 2007. Vol. 74 (11). P 764-768. DOI: 10.1364/JOT.74.000764.

лЕУН Евгений Владимирович, кандидат технических наук, ведущий инженер АО «НПО Лавочкина», Московская область, г. Химки.

SPIN-код: 6060-8056 AuthorlD (РИНЦ): 367560 AuthorlD (SCOPUS): 57200722184 ШАХАНОВ Александр Евгеньевич, кандидат технических наук, начальник отдела АО «НПО Лавочкина», Московская область, г. Химки. НИКЕЛЬ Андрей Викторович, инженер, участок ТЧЭ № 2, ОАО «РЖД», Западно-Сибирская железная дорога, г. Омск.

Адрес для переписки: [email protected]

Для цитирования

Леун Е. В., Шаханов А. Е., Никель А. В. Возможности повышения точности контактных измерений при использовании корундовых наконечников и видеорегистрации изображения области контакта// Омский научный вестник. 2019. № 2 (164). С. 68-75. Б01: 10.25206/1813-82252019-164-68-75.

Статья поступила в редакцию 18.02.2019 г. © Е. В. Леун, А. Е. Шаханов, А. В. Никель

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.