ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Перспективы развития объемных методов контроля и увязки размеров на базе голографии из "Лазерные и оптические методы контроля в самолетостроении " мерная инфор.мация, необходимая для проектирования и изготовления объемных конструкций, может быть представлена несколькими формами. Простейшая форма — цифровая — выражается в виде таблиц, математических зависимостей, алгоритмов и кода УЦВМ. При проектировании и производстве объемных конструкций она резко усложняется. [c.25] Графическая форма записи представляет собой более высокую ступень, так как в определенном масштабе зримо отображает объект производства. Наглядность ее позволяет совокупно представить объект и увязать между собой всю размерную информацию. В са.молетостроенни в отличие от общего машиностроения наиболее широко используют графическую форму отображения размерной информации в виде теоретических и конструктивных плазов, фотоотпечатков, а при машинном проектировании в виде графических построений на экранах дисплеев. [c.25] Третья форма отображения информации — материальная, физическая, воплощенная в жестких носителях размеров — эталонах, шаблонах, макетах и оснастке второго порядка. Эта наиболее трудоемкая и дорогостоящая форма позволяет обеспечить увязку технологической оснастки и взаимозаменяемость конструктивных элементов летательных аппаратов. [c.26] Для широкого применения оборудования с ЧПУ необходимо создать такую систему увязки всего комплекса оснащения, в которой в качестве первоисточника и единого носителя размерной информации использован программный эталон поверхности, представляющий собой алгоритм поверхности агрегата, записанный на каком-либо программоносителе. В перспективе таким носителем явится объемная голограмма поверхности, которая удачно сочетает в себе все свойства, необходимые как для машинного проектирования, так и для автоматизированного воспроизведения и. контроля объемных конструкций. [c.26] Голография — сравнительно молодая область науки, которая Начала бурно развиваться в последние годы с появлением лазеров — когерентных источников монохроматического излучения. В основе голографического метода лежит использование явления интерференции между световой волной, несущей информацию о предмете, и некоторой однородной опорной волной. На первой стадии регистрации размерной информации при помощи интерференционного кода фиксируется весь комплекс сведений о форме ц размерах предмета. На второй стадии, освещая голограмму когерентным или обычным светом, дешиф руют коды, что дает возможность увидеть предмет во всех подробностях, включая объемные очертания, эффекты параллакса и глубины резкости. [c.26] Не излагая сугубо теоретических основ голографии и отсылая читателя к специальной литературе по этому вопросу [12, 33], рассмотрим особенности объемной голограммы объекта, как носителя размерной информации, способной обеспечить наиболее эффективным методом увязку размеров и контроль формы изделий. [c.26] Таким образом, голографическая регистрация размерной информации в комплексе воплощает необходимые элементы машинного проектирования объекта, моделирования его формы и размеров, програмхмного воспроизведения и контроля объекта на стадии производства. [c.27] В настоящее время ведутся многочисленные исследования, направленные на создание методов, позволяющих контролировать форму и размеры детали непосредственно по голограмме, как объемному шаблону (12]. В этом случае форму и размеры объекта измеряют по его мнимому или действительному изображению. [c.27] Особенность восстановленного мнимого изображения объекта состоит в том, что оно расположено за голограммой. Следовательно, обмер параметров объекта по мнимому изображению возможен либо путем трансформации с помощью оптической системы поля мнимого изображения в поле действительного изображения с последующим его обмером, либо непосредственным измерением по мнимому изображению. При обмере голограмм с использованием фотоприемных следящих устройств получена точность порядка 0,05 мм. [c.27] Значительный практический интерес представляет обмер голо-графического изображения объекта по контурным сечениям. Контурные сечення являются следами пересечения объемного макета изделия плоскостями, расположе]1Ными параллельно друг относительно друга на равных расстояниях. [c.27] Сущность многочастотного метода заключается в том, что объект регистрируется на одну голограмму в когерентном излучении нескольких длин волн с соответствующими опорными потоками, а восстанавливается изображение излучением одной длины волны. При реализации этого. метода используют перестраиваемые по частоте лазеры. [c.27] Большую перспективу для машиностроения представляет голографический способ контроля отклонений размеров деталей сложной конфигурации от заданной формы [41]. Сущность метода заключается в том, что по результатам расчетов на голограмме воспроизводится система контрольных точек, лежащих на поверхности нулевого допуска контролируемой детали. Если проверяемая поверхность находится в допуске, то при освещении голограммы все точки видны. Если какая-то часть поверхности выходит из допуска, то соответствующие реперные точки исчезают из поля зрения контролера. Такие голограммы представляют собой не что иное, как комплексно сопряженные пространственные фильтры. Проведенные исследования показали, что данным методом можно контролировать форму деталей с точностью порядка 0,01 мм. [c.28] Интерес к голографическим методам контроля сложных трехмерных объектов особенно возрос, в результате развития цифровой голографии, основанной на моделировании голографического процесса с помощью ЭВМ. [c.28] Цифровая голография является тем весьма важным звеном в системе автоматизированного воспроизведения формы и управления размерами, которое позволяет органически состыковать элементы модели самолета, заданные в виде комплекса математических уравнений и алгоритмов, в единую физическую модель, воспринимаемую в объемном виде нашими органами зрения. [c.28] Цифровая голография как метод реализации голографического процесса стала возможной благодаря детально разработанному математическому аппарату, описывающему волновое поле при формировании голограммы и восстановлении изображения. [c.28] Основой применения цифровой техники в голографии явилось создание численных методов гармонического анализа двухмерных сигналов с помощью ЭВМ и разработка весьма эффективного алгоритма ускоренного преобразования Фурье. [c.28] Приведенная процедура, хотя и в несколько упрощенном виде, характеризует процесс получения цифровой голограммы на ЭВМ, достаточно убедительно показывает машинное содержание этих работ. [c.29] если известны амплитудный и фазовый спектры изображения объекта, то можно получить в виде таблицы значения функций 1(р, q), характеризующие освещенность точки с координатами р я q в илоскости голограммы. [c.29] Степень точности описания реального объекта цифровой голо-графической модели определяется дискретностью точек в сетке р, q. [c.29] Несмотря на то, что существующие в настоящее время технические средства ограничивают практическое применение цифровой голографии для контроля объектов, перспективы развития этого метода огромны. Машинный синтез голограмм позволяет воспроизвести изображения математически заданных эталонных деталей, узлов и агрегатов изделий и сопоставить их размеры с размерами деталей серийного производства. [c.29] Вернуться к основной статье