Оптический способ контроля деформаций при обработке цилиндрических заготовок

В статье рассматривается методика контроля деформаций для исследования особенностей их локализации по длине осесимметричных длинномерных образцов при растяжении. Это актуально для процесса термосиловой обработке, который заключается в использовании заданного силового и температурного воздействий на заготовку для обеспечения ее прямолинейности с выравниванием остаточных технологических напряжений. Так как процесс идет в пластической зоне нагружения и вытягивание заготовки происходит при поперечной деформации по сечениям, для формирования заданной точности размеров и равномерного распределения припуска на последующую механическую обработку необходимо знать закономерности изменения деформаций с учетом параметров нагружения. Для фиксации распределения полей смещений при нагружении используется оптический способ контроля деформации по поверхности на основе метода корреляции цифровых изображений. На основе анализа серий последовательных цифровых снимков деформируемого образца, предварительно подготовленного для съемки путем нанесения на него спекла в виде случайно распределенных черных точек краски на белой матовой поверхности, с использованием локального градиентного способа корреляции цифровых изображений фиксируется поле смещений и деформаций для заданных областей. Приведены результаты исследования влияния вида спекла на точность определения смещений и деформаций. Рассматривается методика получения и обработки цифровых снимков, включая преобразование в полутоновое изображение, коррекцию дисторсии и повышение резкости изображения с использованием фильтров. Приведены результаты исследований по определению деформаций с использованием оптимальных параметров размера окна корреляции, шага его смещения, порога чувствительности по градиенту освещенности, параметра используемого фильтра Гаусса. Использование предложенного способа контроля обеспечивает возможность отслеживания с необходимой точностью деформаций по длине цилиндрических длинномерных заготовок, что способствует выбору технологических режимов термосиловой обработки по величине и скорости деформации с целью обеспечения максимально равномерного распределения пластической деформации.