Введение................................................................................................................. 5
ГЛАВА 1. ОБЗОР И АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА ЛОПАТОК ГТД,
СИСТЕМ И МЕТОДОВ ТРЁХМЕРНОГО СКАНИРОВАНИЯ............................... 11
1.1 Постановка проблемы .............................................................................. 11
1.2 Технологический процесс ремонта лопаток ГТД.................................. 13
1.3 Исследование точности и эффективности ручного сканирования ...... 16
1.4 Классификация методов трехмерного сканирования ........................... 18
1.5 Патентно-информационный поиск ......................................................... 27
1.6 Выводы по первой главе, формулировка цели и задач исследования. 39
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА УСОВЕРШЕНСТВОВАННОГО СПОСОБА
СКАНИРОВАНИЯ СЛОЖНОПРОФИЛЬНОЙ КРИВОЛИНЕЙНОЙ
ПОВЕРХНОСТИ КРОМКИ ЛОПАТКИ ГТД............................................................ 41
2.1 Исследование влияния внешних факторов на качество наплавки....... 41
2.2 Математическая модель отслеживания точки при изменении угла
поворота и наклона стола ......................................................................................... 45
2.3 Математическая модель процесса сканирования .................................. 50
2.4 Метод формирования траектории наплавки металла на
сложнопрофильной криволинейной поверхности................................................. 62
2.5 Выводы по второй главе........................................................................... 73
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И
АЛГОРИТМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АСУТП ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РЕМОНТА ЛОПАТОК ГТД ................................... 75
3.1 Описание установки OPTOMEC LENS 850-R ........................................ 75
3.2 Разработка алгоритма позиционирования.............................................. 81
3.3 Архитектура программного обеспечения............................................... 85
3
3.4 Разработка алгоритма сканирования кромки лопатки.......................... 88
3.5 Исследование методов и алгоритмов семантической сегментации
кромок лопатки ГТД на снимках............................................................................. 90
3.6 Разработка методики исследования эксплуатационных характеристик
системы сканирования............................................................................................ 101
3.7 Выводы по третьей главе ....................................................................... 104
ГЛАВА 4. ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ АСУТП ДЛЯ РЕМОНТА ЛОПАТОК ГТД ............................ 106
4.1 Техническая реализация подсистемы сканирования .......................... 106
4.2 Разработка пользовательского интерфейса АСУТП и средства
тестирования............................................................................................................ 111
4.3 Экспериментальное исследование точности и повторяемости
сканирования сложнопрофильных криволинейных поверхностей ................... 115
4.4 Апробация системы управления установкой для восстановления ДСЕ
со сложнопрофильной криволинейной поверхностью ....................................... 119
4.5 Оценка экономического эффекта и срока окупаемости от внедрения
подсистемы автоматизированного сканирования и подготовки управляющих
программ .................................................................................................................. 122
4.6 Выводы по четвёртой главе ................................................................... 125
Заключение ........................................................................................................ 127
Список использованных источников .............................................................. 129
Приложение А. Копия патента на изобретение «Способ получения
виртуальных моделей сложнопрофильных криволинейных поверхностей» ....... 142
Приложение Б. Патент на полезную модель «Устройство измерения
сложнопрофильных криволинейных поверхностей для осуществления ремонта
методом наплавки»...................................................................................................... 143
4
Приложение В. Свидетельство о государственной регистрации программы
для ЭВМ «Программное обеспечение системы технического зрения для
сканирования криволинейных поверхностей»......................................................... 144
Приложение Г. Свидетельство о государственной регистрации программы
для ЭВМ «Программа формирования траектории наплавки для оборудования с
пятью степенями свободы» ........................................................................................ 145
