ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

24-01

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

На кафедре электронного машиностроения УГТУ-УПИ ведутся работы по созданию автоматизированной системы нор-мирования трудоемкости механообработки на базе теории слож-ности. В качестве аппарата для создания модели предложено ис-пользовать лазерное объемное сканирование с применением уста-новки Реплика-860, разработанной компанией 3d scanners ltd.

В ходе экспериментов было установлено, что в качестве основного параметра при оценке сложности изделия может быть применено количество триггерных точек (ct). Триггерная точка - точка, характеризующая границу конструкторско- технологиче-ского элемента, определяется как точка высотного перепада фор-мы изделия. В то же время, в ходе экспериментов было установ-лено, что количество триггерных точек при сканировании детали, включающей в себя один элемент, тесно взаимосвязано с полным

периметром этого элемента. Математическая модель определения диаметра отверстия через количество триггерных точек имеет вид:

d=

где: ct- количество триггерных точек,

Р - шаг сетки сканирования.

Аналитически получаем, что погрешность оценки диамет-ра равна величине сетки сканирования.

d=

График зависимости между временем сканирования по модели, объемом.

С целью проверки выведенных теоретических зависимо-стей был поставлен практический эксперимент по оценке точно-сти отверстия. Доказано, что в качестве модели для описания за-кона распределения погрешности оценки диаметра отверстия по количеству триггерных точек должно быть принято односторон-

нее t распределение Стьюдента. Его следует рассматривать как частный случай нормального распределения с меньшим числом степеней свободы. Односторонность распределения объясняется тем, что как положительные ошибки сканирования (точка высот-ного перепада лежит за пределами отверстия), так и отрицатель-ные (точка высотного перепада лежит внутри отверстия) приводят к положительному увеличению количества триггерных точек.

Проверка однородности дисперсии по критерию Фишера показала, что регрессионная модель применима только для шагов в диапазоне от 0 до 2 мм. Уравнение регрессии имеет вид:

y=0.05 d(3) ,

то есть отклонение оценки от математического ожидания не зави-сит от величины шага. Окончательно уравнение точности опреде-ления величины диаметра по количеству триггерных точек имеет вид:

d= . (4)

По полученным экспериментальным данным, было проведе-но дополнительное исследование зависимости времени сканиро-вания и объема файла от шага сканирования. Доказано, что эти зависимости носят обратнопропорциональный характер. Совме-щенный график (см. рисунок) позволяет сделать вывод о величине оптимального шага сканирования.

В целом по результатам проведенного исследования мож-но сделать следующие выводы: погрешность отклонения оценки диаметра от математического ожидания в диапазоне шагов от 0 до 2 мм не зависит от шага сканирования; применять шаг сканирова-ния свыше 2-х мм не рекомендуется в связи с тем, что величина шага сканирования начинает играть решающую роль в погрешно-сти оценки, что приводит к значительным и часто непредсказуе-мым погрешностям оценки; погрешность оценки диаметра отвер-стия зависит от количества триггерных точек, следовательно, для значений диаметра, отличных от 59,95 зависимость между шагом сканирования и погрешностью оценки может отличаться от уста-новленной; оптимальный шаг сканирования находится в диапазо-не от 0,5 до 1 мм.