Геодезический контроль геометрии промышленных прессов

О проекте

В ходе механической обработки двух прессов требовалось проконтролировать фактическую геометрию основных рабочих и привалочных поверхностей оборудования. Для измерений специалисты СМП.Инжиниринг применили абсолютный лазерный трекер Leica AT402 с комплектом уголковых отражателей. Объёмная погрешность прибора составляет Uxyz = 15 мкм + 6 мкм/м. Полученные координатные данные обрабатывались в программном комплексе NRK Spatial Analyzer.

В рамках контроля геометрии промышленных прессов измерялись поверхности нижних траверс, верхних и нижних рабочих столов. Основной задачей был контроль плоскостности крупногабаритных поверхностей и определение их фактического положения в принятой системе координат оборудования.

Для каждого пресса была сформирована собственная система координат. Ось Z ориентировалась по усреднённому направлению колонн пресса, а оси X и Y — вдоль его сторон. Номинальные плоскости выбирались параллельно плоскости OXY таким образом, чтобы минимизировать необходимый съём металла при механической обработке. Такой подход позволил использовать данные промышленной геодезии непосредственно при выполнении механической обработки и затем провести контроль после обработки по тем же геометрическим параметрам.

---

Объём выполненных работ

— Выполнены высокоточные координатные измерения двух промышленных прессов;
— Создана индивидуальная система координат для каждого пресса;
— Определено пространственное положение оборудования относительно направления колонн;
— Выполнен контроль привалочной поверхности нижней траверсы пресса А;
— Выполнен контроль рабочих поверхностей верхнего и нижнего столов пресса А;
— Выполнен контроль привалочной поверхности нижней траверсы пресса В;
— Выполнен контроль рабочих поверхностей верхнего и нижнего столов пресса В;
— Построены карты отклонений измеренных поверхностей от номинальных плоскостей;
— Результаты обработаны в программном комплексе Spatial Analyzer.

---

Методика геодезического контроля геометрии промышленного пресса

Для контроля геометрии применялся геодезический метод определения пространственных координат точек по результатам линейно-угловых измерений. Лазерный трекер определяет расстояние до контролируемой точки, азимутальное направление и угол возвышения. На основании этих данных рассчитываются пространственные координаты каждой измеренной точки.

При контроле крупногабаритных конструкций или поверхностей с ограниченным доступом измерения могут выполняться с нескольких положений прибора с последующим объединением данных в общей системе координат. В данном проекте такой координатный подход позволил связать результаты измерений траверс и рабочих столов с общей геометрией каждого пресса.

---

Контроль плоскостности траверс и столов

После формирования системы координат были построены номинальные плоскости и определены отклонения контрольных точек фактических поверхностей. Для пресса А измерялись: привалочная поверхность нижней траверсы; рабочая поверхность нижнего стола; рабочая поверхность верхнего стола. Аналогичный контроль выполнен для пресса В.

На картах измерений в отчёте показано распределение отклонений по всей площади контролируемых поверхностей. На различных поверхностях значения контрольных точек находятся примерно в диапазоне от −0,07 до +0,07 мм относительно принятых номинальных плоскостей.

---

Геодезический контроль после механической обработки

Применение координатных измерений позволяет оценивать результат обработки не по отдельным локальным размерам, а по геометрии всей рабочей поверхности. В данном проекте контроль после обработки включал получение массива пространственных координат, построение номинальной плоскости и определение отклонения каждой измеренной точки.

За счёт этого можно объективно оценивать геометрию крупногабаритных траверс и столов и сопоставлять фактическую поверхность с принятой системой координат оборудования. Работы выполнялись как контроль на объекте заказчика, без необходимости перевозки крупногабаритных элементов прессов в отдельный измерительный центр.

---

Результаты

— Выполнен геодезический контроль двух промышленных прессов;
— Проконтролированы нижние траверсы и верхние и нижние рабочие столы;
— Для каждого пресса сформирована собственная система координат;
— Получены карты фактических отклонений поверхностей;
— Отклонения контрольных точек по измеренным поверхностям составили порядка −0,07…+0,07 мм;
— Получены объективные данные о геометрии оборудования после механической обработки;
— Результаты оформлены в техническом отчёте.