Одной из важных задач является обеспечение требований к точности размеров, формы и расположения поверхностей при обработке технически сложных деталей. Объектом исследования являются детали со сложными поверхностями, такие как коленчатые и распределительные валы, турбинные лопатки и корпусные детали с большим количеством отверстий, сложные корпусные детали, например блок цилиндров двигателя внутреннего сгорания, штампы, пресс-формы, зубчатые колеса и кузова автомобилей. Геометрия сложных деталей обусловлена их функциональным назначением, таким образом, контроль сложных поверхностей должен осуществляться исходя из требований сборки всей детали в целом. В современном высокоавтоматизированном производстве измерение сложных деталей на координатно-измерительных машинах (КИМ) имеет большое значение, актуальной является необходимость установить целесообразность контроля. Целью данной работы является формирование наиболее подходящей методики измерения, с помощью которой будет осуществляться контроль технически сложных поверхностей деталей и разработка математических моделей для автоматизированной оценки полученных результатов. Предлагаемая нами методика координатных измерений включает в себя стратегию измерений (рекомендуемое число точек, их расположение на контролируемых поверхностях и последовательность обхода (траектория движения)), также набор расчетных моделей, математически описывающих взаимосвязь координат измеренных точек с определяемыми линейно-угловыми параметрами. Первоначально в соответствии с заданной методикой измерения в ручном или автоматическом цикле измеряют координаты отдельных точек, принадлежащих реальным поверхностям контролируемого объекта. Перемещения программируются в системе координат детали (СКД), образуемой ее базами. Главная СКД привязывается к системе координат КИМ (СКМ) с помощью математического базирования. Эта процедура заключается в расчете расположения системы координат по предварительно измеренным в СКМ точкам базовых элементов детали и последующей трансформации координат точек других элементов из СКМ в СКД. При разработке методики измерений необходим учет количества точек для каждой измеряемой поверхности, это количество должно быть оптимальным. Далее на втором этапе производятся расчеты заданных размеров, отклонений формы и расположения поверхностей с помощью разработанного комплекса математических моделей. По результатам данной работы представлен комплекс математических моделей и алгоритмов для контроля геометрических характеристик изделий на мобильных КИМ. Показаны преимущества предложенных методик по сравнению со стандартными. Определена область эффективного применения мобильных КИМ при контроле технически сложных поверхностей. Предложен новый метод координатных измерений для деталей с технически сложными поверхностями, позволяющий осуществлять контроль данных поверхностей с меньшим числом точек по сравнению с рекомендациями известных производителей координатных машин, повысить производительность операций контроля, а также увеличить точность оценки результатов измерений.

One of the important tasks is to ensure that the requirements of dimensional accuracy, form and position of surfaces in the processing of technically complex parts. Object of research are the details of complex surfaces, such as crankshafts and camshafts, turbine blades and body parts with lots of holes, complex body parts, for example, a cylinder block of an internal combustion engine, dies, molds, gears, and car bodies. Geometry of complex parts due to their functional purpose, thus, control of complex surfaces must be based on the requirements of the Assembly of all parts in General. In today's highly automated production measurement of complex parts on coordinate measuring machines (CMMS) is of great importance, there is an urgent need to establish the feasibility of control. The aim of this work is the formation of the most appropriate methods of measurement, which will be monitored technically complex surfaces of parts and development of mathematical models for automated evaluation of the results. The proposed method of coordinate measurement includes measurement strategy (recommended number of outlets, their location on a controlled surfaces and sequence of bypass (trajectory)), also a set of computational models that describe mathematically the relationship of the coordinates of the measured points with a defined linear and angular parameters. Initially in accordance with the specified measurement procedure in manual or automatic cycle, measure the coordinates of the separate points belonging to the real surfaces of the test object. Movements are programmed in the coordinate system of the part (SCD), formed by its bases. Primary SCD is tied to the coordinate system CMM (SCM) using mathematical based. This procedure involves the calculation of the location of the coordinate system in pre-measured points in the SCM basic elements and the subsequent transformation of coordinates of points of the other elements of SCM in SCD. When developing measurement techniques necessary given the number of points for each of the measured surface, it must be the optimal number. Further, in the second stage, the settlements of a given size, deviations of form and position of surfaces with the help of the developed complex mathematical models. The results of this work presents a set of mathematical models and algorithms for control of geometrical characteristics of products on mobile CMM. The advantages of the proposed methods compared to the standard. Defined the field of efficient use of mobile CMM in the control of technically complex surfaces. A new method of coordinate measurement for parts with complex surfaces, enabling control of the data surfaces with fewer points compared with the recommendations of the known manufacturers of coordinate machines, designed to improve the performance of control operations, and to increase the accuracy of the evaluation of the measurement results.