ВВЕДЕНИЕ 7
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 9
Анализ технического задания 9
1.2.Основные определения 9
Основные технологии бесконтактного сканирования 10
Лазерные сканеры 11
Оптические сканеры 13
Фотограмметрия 18
Технологии координатных измерений 20
Выбор оборудования 26
ПОДГОТОВКА ОБОРУДОВАНИЯ 30
Подготовка 3И-сканера 30
Принцип работы 3И-сканера RangeVision NEO 30
Составляющие 3О-сканера RangeVision NEO 31
Настройка и калибровка 3И-еканера RangeVision NEO 32
Подготовка координатной измерительной машины 35
Основная информация о КИМ 35
Настройка и калибровка КИМ 37
СКАНИРОВАНИЕ И ПОСТОБРАБОТКА ДЕТАЛИ 44
Сканирование детали 44
Обработка детали в программе Blender 49
Построение трехмерной модели в программе Компас 3D 53
МИНИМИЗАЦИЯ ПОГРЕШНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КООРДИНАТНЫМИ
ИЗМЕРЕНИЯМИ 56
Обработка и печать детали 56
Измерение погрешности изготовления с помощью координатных измерений 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 67
Реинжиниринг или реверс-инжиниринг – это процесс воссоздания
конструкторской документации для повторного выпуска изделия. Благодаря
реинжинирингу можно воссоздать практически любое изделие, если есть исходная
деталь.
Актуальность темы обусловлена тем, что использование 3D-сканеров, позволяет
воссоздать с высокой точностью деталь, почти независимо от её габаритов и
геометрических особенностей. С помощью данной технологии возможно создавать
изделия, по тем или иным причинам, не производящиеся в нашей стране, так как
часто необходимые для работы импортных станков детали стоят дорого или их
сложно заказать. С помощью 3D-сканера и САПР программ создается трехмерная
модель объекта, которую можно использовать для производства .
Трехмерное сканирование – это анализ различных форм объектов с помощью
различных современных методов и технологий .
Реинжиниринг криволинейных поверхностей достаточно сложен из-за
отсутствия таких простых геометрических примитивов, как плоскость, цилиндр,
эллипс и т.д.
В данной работе рассмотрен реинжиниринг изделий с криволинейной
поверхностью – это непрерывное множество точек, между координатами которых
может быть установлена зависимость, определяемая уравнением вида F(x, y, z) = 0.
Новизна обусловлена тем, что для минимизации погрешности изготовления, в
данной работе использованы координатные измерения. Эта технология может
пригодиться на производстве при внедрении САПР. Так же работа может
использоваться как пособие для студентов, при работе на новом оборудовании
кафедры, таком как КИМ-ЧПУ-ТЗ Номер 995.
Реверс-инжиниринг объектов на основе данных, полученных в результате
трехмерного сканирования и координатных измерений – это одна из важных задач
для современной промышленности, особенно для приборостроения. Цель работы: реинжиниринг детали с криволинейной поверхностью с
использованием 3D-сканирования и минимизация погрешности изготовления с
использованием координатных измерений.
Задачи:
• аналитический обзор существующих методов реверсивного инжиниринга;
• калибровка 3D-сканера RangeVision NEO и координатно-измерительной
машины;
• сканирование, постобработка и построение модели в программе Компас 3D;
• изготовление и минимизация погрешности с использованием координатных
измерений.
В данной работе проведен аналитический обзор, где рассмотрены типы
сканеров и их методы сканирования. В результате была выбрана технология
структурированного света для бесконтактного 3D-сканирования и сканер
RangeVision Neo, рассмотрен принцип работы координатно-измерительной
машины, а также для исследования погрешности выбран прибор с вертикальным
типом перемещения КИМ-ЧПУ-ТЗ Номер 995. Для трехмерной печати также был
выбран принтер Picaso Designer X Pro, соответствующий требованиям
технического задания.
Произведена настройка измерительного оборудования, что позволяет перейти
непосредственно к практической части.
Произведено сканирование детали с криволинейным профилем и дальнейшая
ее обработка, также по данному скану построена трехмерная модель, которую в
дальнейшем можно корректировать и печатать на 3D принтере.
Была изготовлена деталь при помощи печати на 3D принтере, затем
произведено измерение отклонений параллельности и перпендикулярности
плоскостей готового изделия относительно модели, в следствии чего произведена
корректировка трехмерной модели с учетом особенностей изготовления, далее
напечатана на 3D принтере еще одна деталь и произведены замеры, в результате
чего удалось уменьшить погрешность на сотые доли миллиметра
