Nghiên cứu kỹ thuật ngược trong cơ khí và thực nghiệm ứng dụng bằng rapidform

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN VĂN THƠ NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT NGƢỢC TRONG CƠ KHÍ VÀ THỰC NGHIỆM ỨNG DỤNG BẰNG RAPIDFORM Chuyên ngành: Chế tạo máy LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC CHẾ TẠO MÁY NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC T.S BÙI NGỌC TUYÊN HÀ NỘI – 2014 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH - ĐHBKHN LỜI CAM ĐOAN Tôi tên là: NGUYỄN VĂN THƠ Học viên lớp: Cao học 2012B - Thạc sĩ Khoa học Dƣới hƣớng dẫn TS BÙI NGỌC TUYÊN nhận nghiên cứu đề tài: “ Nghiên cứu kỹ thuật ngƣợc khí thực nghiệm ứng dụng Rapidform” Tơi xin cam đoan, luận văn trình nghiên cứu thân Nếu có sai sót tơi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Tác giả NGUYỄN VĂN THƠ Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH - ĐHBKHN MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .2 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .6 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .6 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .11 MỞ ĐẦU 12 Lý chọn đề tài 12 Mục tiêu nghiên cứu, đối tƣợng nghiên cứu, pham vi nghiên cứu 13 Tóm tắt đọng luận điểm đóng góp tác giả 14 Các kết đạt đƣợc .15 Giới hạn 16 Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT NGƢỢC 17 1.1 Mơ hình bề mặt kỹ thuật ngƣợc [1] 17 1.1.1 Các bề mặt hình học .18 1.1.2 Bề mặt tự 20 1.1.3 Biểu diễn bề mặt .23 1.2 Tổng quan kỹ thuật ngƣợc .24 1.2.1 Khái niệm 24 1.2.2 Tại phải sử dụng kỹ thuật ngƣợc .28 1.2.3 Ƣu điểm nhƣợc điểm kỹ thuật ngƣợc 29 Chƣơng 2: QUY TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THỰC HIỆN KỸ THUẬT NGƢỢC .32 2.1 Giai đoạn thu nhận liệu (Data acquisition/ Scan phase) .33 2.1.1 Máy quét dạng tiếp xúc 35 2.1.2 Kỹ tiếp cận đầu đo quét 36 2.1.3 Một số kiểu quét bề mặt .38 2.1.4 Các máy quét không tiếp xúc ( máy quét lazer ) .41 2.1.5 So sánh phƣơng pháp tiếp xúc không tiếp xúc 43 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH - ĐHBKHN 2.2 Giai đoạn xử lý đám mây điểm/xử lý liệu (Data Preprocessing) 44 2.3 Giai đoạn ứng dụng (Application phase) 46 2.3.1 Ứng dụng sản xuất sản phẩm 46 2.3.2 Ứng dụng kiểm tra bề mặt tự [1] 46 Chƣơng 3: KỸ THUẬT NGƢỢC VỚI SỰ TRỢ GIÚP CỦA RAPIDFORM & MỘT SỐ PHẦN MỀM CAD/CAM 52 3.1 Hệ thống công nghệ Rapidform 52 3.1.1 Tìm hiểu phần mềm Rapidform 52 3.1.2 Các lợi Rapidform kỹ thuật ngƣợc 54 3.1.3 Các chế độ làm việc Rapidform .56 3.2 Ứng dụng Rapidform kỹ thuật ngƣợc 59 3.2.1 Ứng dụng thiết kế 59 3.2.2 Ứng dụng đo kiểm tra sản phẩm 59 3.3 Quá trình sử dụng phần mềm Rapidform từ đám mây điểm sang CAD .61 3.3.1 Xử lý lƣới liệu (Mesh Editing) .61 3.3.2 Phân mảng vùng liệu (Region Group) 62 3.3.3 Xây dựng hồn chỉnh mơ hình CAD 63 3.4 Hệ thống phầm mềm hỗ trợ sử dụng luận văn 64 3.4.1 Phần mềm Geomagic studio 64 3.4.2 Phần mềm Catia V5 66 3.4.3 Phần mềm Mastercam 67 Chƣơng 4: THỰC NGHIỆM ỨNG DỤNG RAPIDFORM TRONG KỸ THUẬT NGƢỢC 69 4.1 Lựa chọn sản phẩm thực nghiệm kỹ thuật ngƣợc 69 4.2 Số hóa bề mặt chi tiết máy quét 3D [9] 72 4.2.1 Thiết bị số hóa 72 4.2.2 Quét hình bề mặt chi tiết 74 4.3 Ứng dụng phần mềm Rapidform thiết kế lại bề mặt chi tiết [6] 75 4.3.1 Quy trình kỹ thuật ngƣợc cánh turbiner phần mềm Rapidform .76 4.3.2 Xuất file CAD cho phần mềm CAD/CAM .80 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH - ĐHBKHN 4.3.3 Đánh giá sai số thiết kế trình thực Rapidform 81 4.4 Tạo hình bề mặt tự gia công CNC với hỗ trợ CATIA V5 [4], [5] .82 4.4.1 Chiết xuất bề mặt gia công, khai báo phôi, gốc phôi 82 4.4.2 Lập trình gia cơng Catia V5 .83 4.4.3 Mô q trình gia cơng, kiểm ta thơng số gia công 87 4.4.4 Kiểm tra sai số gia cơng Catia V5 xuất chƣơng trình gia công dạng mã Code NC 88 4.5 Chế tạo sản phẩm thực Máy phay CNC MANFORD MCB 850 91 4.5.1 Truyền chƣơng trình sang máy phay CNC .91 4.5.3 Thiết lập tham số bù dao 92 4.5.4 Bù chiều dài dao 92 4.5.5 Gia công sản phẩm 94 4.6 Phân tích đánh giá độ xác tái tạo ngƣợc 95 4.6.1 Cơ sở lý thuyết xác định sai số RE 95 4.6.2 Xác định sai số RE 96 KẾT LUẬN .99 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH - ĐHBKHN DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU STT TÊN BẢNG Bảng 2.1 Tổng hợp so sánh phƣơng pháp tiếp xúc không tiếp xúc Bảng 4.1 Thông số kỹ thuật máy ATOS I 2M Bảng 4.2 Thông số dụng cụ gia công Bảng 4.3 Thiết kế thông số gia công Bảng 4.4 Bảng thông số gia công Bảng 4.5 Kết xác định sai số q trình RE DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ STT TÊN HÌNH Hình 1.1 Mặt phẳng (Plane surface) Hình1.2 Bề mặt trịn xoay với cỡ lƣới khác Hình 1.3: Bề mặt trịn xoay Hình 1.4: Bề mặt kẻ Hình 1.5 Bề mặt trụ Hình 1.6 Bề mặt cong tự Hình 1.7 Các bề mặt B-Spline Hình 1.8 Điểm P mảnh bề mặt Hình 1.9 Mơ tả mảnh bề mặt tham số Hình 1.10 Trình tự kỹ thuật ngƣợc kỹ thuật thuận 10 Luận văn Thạc sĩ Khoa học 11 Viện SĐH - ĐHBKHN Hình 1.11 Reverse engineer and Forward engineer Hình 1.12 Kỹ thuật ngƣợc Rapidform 12 Hình 1.13 Một số ví dụ quy trình kỹ thuật ngƣợc 13 Hình 2.1 Các giai đoạn kỹ thuật ngƣợc 14 Hình 2.2 Quy trình ứng dụng RE 15 Hình 2.3 Máy đo toạ độ chiều Brown & Shape 544 16 Hình 2.4 Sơ đồ quét kiểu line 17 18 Hình 2.5 Sơ đồ kiểu BODY 19 Hình 2.6 Sơ đồ kiểu VARIABLE 20 Hình 2.6 Sơ đồ kiểu VARIABLE 21 Hình 2.7 Xác định góc đo 22 Hình 2.8 Kiểu quét Linear Open Hình 2.9 Kiểu quét Linear Close 23 Hình 2.10 Máy đo đầu đo dùng phƣơng pháp đo 21 Hình 2.11 Phép tam giác trắc lƣợng 22 Hình 2.12 Một số máy quét lazer 23 Hình 2.13 Ví dụ so sánh hai phƣơng pháp đo qt liệu 24 25 Hình 2.14 Mơ hình hóa chi tiết mặt ngƣời Hình 2.15 Gia cơng mơ hình bề mặt ngƣời máy CNC 26 27 Hình 2.16 Đăng nhập liệu điểm Hình 2.17 Sơ đồ thuật tốn ICP 29 Hình 2.18 Sơ đồ đánh giá sai số qúa trình 30 Hình 3.1 Mơi trƣờng làm việc Rapidform 31 Luận văn Thạc sĩ Khoa học 32 Viện SĐH - ĐHBKHN Hình 3.2 Một số mơ hình CAD xây dựng lại Rapidform Hình 3.3 Màn hình khởi động Rapidform 33 Hình 3.4 Các chế độ làm việc Rapid Form XOR 34 Hình 3.5 Ví dụ sử dụng Mesh xây dựng bề mặt Rapidform 35 Hình 3.6 Tự động phân vùng Region Group Rapidform 36 Hình 3.7 Vẽ 2D CAD từ file IGES Sketch Rapidform 37 Hình 3.8 Tạo đƣờng cong 3D từ 3D Mesh Sketch Rapidform 38 Hình 3.9 Kiểm tra độ xác bề mặt chi tiết Rapidform 39 Hình 3.10 Thiết kế lại khn mặt tƣợng Rapidform 40 Hình 3.11 Ứng dụng Rapidform tạo mảnh sọ não y học 41 Hình 3.11 Các cơng cụ xử lý liệu Mesh 42 Hình 3.12 Menu chọn phân mảng vùng liệu 43 Hình 3.13 Các lệnh Mesh Sketch 44 Hình 3.14 Quy trình xử lý liệu Scan Geomagic 45 Hình 3.15 Catia V5 lập trình gia cơng cánh turbine 46 Hình 4.1 Vật mẫu tái tạo ngƣợc 47 Hình 4.2 Biên dạng mặt cong tái tạo ngƣợc 48 Hình 4.3 Quy trình ứng dụng RE CAD/CAM 49 Hình 4.2 Máy quét ánh sáng trắng ATOS I 2M 50 Hình 4.3 Chi tiết turbine định dạng (.*stl) 51 Hình 4.4 Tạo vector cánh turbine 52 Hình 4.5 Sketch biên dạng phần thân turbine 53 Hình 4.6 Sketch biên dạng phần thân turbine 54 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH - ĐHBKHN Hình 4.7 Dùng lệnh MeshFit tạo cánh turbine 55 Hình 4.8 Xây dựng biên dạng bao quanh cánh 56 Hình 4.9 Xây dựng Sketch biên dạng dƣới cánh 57 Hình 4.10 Lệnh Surface Revolve 58 Hình 4.11 Mơ hình cánh turbine dạng Solid 59 Hình 4.12 Lệnh Circular Pattem 60 Hình 4.13 Mơ hình Turbine hồn thiện 61 Hình 4.14 Cửa sổ Export xuất sang file CAD 62 Hình 4.15 So sánh mơ hình CAD cánh turbine liệu đám mây điểm 63 Hình 4.16 Chiết xuất bề mặt cong turbine gia cơng 64 Hình 4.17 Biên dạng bề mặt cong cần gia cơng 65 Hình 4.18 Khai báo phơi biên dạng cánh Turbine 66 Hình 4.19 Chọn dao gia cơng thơ T1 Mill D10 67 Hình 4.20 Thơng số dụng cụ gia cơng 68 Hình 4.21 Thiết kế đƣờng chạy dao bề mặt Top plane 69 Hình 4.22 Thiết kế đƣờng chạy dao bề mặt cong tự cánh turbine 70 Hình 4.23 Thiết kế đƣờng chạy dao bề mặt bottom 71 Hình 4.24 Mơ kiểm tra phay bề mặt Top plane 72 Hình 4.25 Mơ biên dạng chạy dao bề mặt Bottom 73 Hình 4.26 Xác định sai số gia cơng CATIA 74 Hình 4.27 Thiết lập tọa độ gốc phơi 75 Hình 4.28 Bù đƣờng kính dao 76 Hình 4.29 Bù chiều dài dao 77 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH - ĐHBKHN Hình 4.30 Gia cơng trung tâm gia cơng MANFORD MCB 850 78 Hình 4.31 Sản phẩm gia cơng bề mặt cong cánh Turbine 79 Hình 4.32 Xác định sai số qúa trình RE 80 Hình 4.33 Xác định sai số trình Geomagic 81 10 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH – ĐHBKHN Thiết kế đƣờng chạy dao bề mặt cong tự cánh turbine dạng xoắn ốc gia công tinh với chiều sâu cắt 0,3 mm nhƣ hình 4.22 Hìnhkế4.22 Thiết kếdao đƣờng chạybottom dao bềlàmặt daoZig bềzac mặtvới cong tự Thiết đƣờng chạy bề mặt dạng chiều sâucánh cắt 1turbine mm Hình 4.23 Thiết kế đƣờng chạy dao bề mặt bottom 86 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH – ĐHBKHN Bảng 4.3 Thiết kế thông số gia cơng STT Tốc độ trục (Speed spindle) v/ph Tốc độ ăn dao (Feed rate) GC mặt Top plane GC mặt Bottom GC mặt cong 800 800 1000 400 500 800 20 30 20 300 300 300 mm/ph Tốc độ xuống Speed (Plunge rate) mm/ph Tốc độ rút dao Retract rate mm/ph Mill T1 Flat Mill D10 T1 Flat Mill D10 T2 Bull Mill dD12 Loại dao Khoảng an toàn 1 0.3 1.2 – 4.8 -13.8 2.2 – Feed plane Chiều sâu GC Depth (mm) Các thơng số đƣợc cài đặt lập trình trực tiếp Catia V5 liệu đƣợc xuất thành mã Code NC 4.4.3 Mơ q trình gia công, kiểm ta thông số gia công Catia V5 tích hợp khả mơ gia cơng cho chi tiết sau trình cài đặt lập trình kết thúc nhằm đánh giá lai thông số lập trình gồm:  Biên dạng gia cơng,  Độ xác bề mặt,  Khả va chạm dụng cụ chi tiết,  Khoảng rút dao an toàn,… 87 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH – ĐHBKHN Chức Tool animation Catia V5 cho phép chạy thử nghiệm q trình gia cơng, hiển thị thơng số gia cơng biên dạng chạy dao,… Hình 4.24 Mô kiểm tra phay bề mặt Top plane Hình 4.25 Mơ biên dạng chạy dao bề mặt Bottom Sau q trình mơ kết thúc, kiểm tra thơng số thấy phù hợp khơng có sai sót q trình vận hành, tác giả tiến hành lƣu chƣơng trình kiểm tra sai số bề mặt gia công 4.4.4 Kiểm tra sai số gia công Catia V5 xuất chƣơng trình gia cơng dạng mã Code NC CATIA V5 cho phép kiểm tra chất lƣợng bề mặt gia công chức Anlysis xuất bảng hiển thị thang màu độ lệch thiết kế tự động tính tốn sai lệch mơ hình CAD thiết kế với bề mặt gia cơng lý thuyết 88 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH – ĐHBKHN Theo hình 4.26 ảnh thang màu hiển thị kết cho thấy bề mặt cong cánh turbine gia cơng có sai số trung bình 3 =  0,02 mm độ lệch chuẩn 3 = 0,02 mm Hình 4.26 Xác định sai số gia cơng CATIA Từ chƣơng trình lập trình gia cơng mơ CATIA V5, xuất chƣơng trình gia cơng dạng mã CODE NC theo đƣờng dẫn: Manufacturing program/Generate NC Code Interctively Tác giả lƣu cho hệ điều hành Fancu để thuận tiện cho việc gia công loại máy phay CNC khác Kết thúc trình ta nhận đƣợc chƣơng trình gia cơng nhƣ sau: % O1000 N1 G49 G64 G17 G80 G0 G90 G40 G99 N6 G91 G28 Z0 N11 G28 G91 X0 Y0 N16 T01 M6 N18 G90G54 N21 X-19.999 Y38.01 S1000 M3 N26 G43 Z5 H1 N31 Z4.023 89 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH – ĐHBKHN N36 G94 G1 Z-.977 F600 M8 N41 Y30 N46 Y-30 F400 N51 X-18.706 N56 X-14.999 N61 Y30 N66 X-10 N71 Y-14.323 N76 X-9.818 Y-14.103 N81 X-9.515 Y-13.798 N86 X-9.112 Y-13.462 ………………………… N53686 X18.171 Y-16.297 Z-10.954 N53691 X17.704 Y-13.832 Z-10.594 N53696 X18.215 Y-15.122 Z-10.922 N53701 X18.74 Y-17.896 Z-11.321 N53706 X18.801 Y-18.216 Z-11.361 N53716 X18.767 Y-16.631 Z-11.293 N53721 G0 Z2.226 N53726 X-.645 Y20.211 N53731 Z-1.99 N53736 G1 X-.358 Y18.696 Z-2.716 N53741 X-.238 Y18.061 Z-3.004 N53746 Z36.996 F800 N53748 M5 N53751 M30 % 90 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH – ĐHBKHN 4.5 Chế tạo sản phẩm thực Máy phay CNC MANFORD MCB 850 Từ chƣơng trình lập trình gia cơng mơ CATIA V5, xuất chƣơng trình gia cơng dạng mã CODE NC, tiến hành chế tạo sản phẩm Thiết bị gia công: Máy phay CNC MANFORD MCB 850 Trƣờng Đại học Hải Phịng 4.5.1 Truyền chƣơng trình sang máy phay CNC Hiện hầu hết máy CNC đƣợc kết nối với máy tính để ứng dụng cơng nghệ CAD/CAM, tuỳ hệ điều khiển máy CNC mà có phƣơng thức truyền chƣơng trình khác - Với hệ điều khiển Heidenhain có phƣơng thức truyền chƣơng trình + Truyền qua cổng Enthernet + Truyền qua cổng RS232 phần mềm chuyên dùng TNCremoNT + Truyền qua ổ USB Trong cách truyền qua Enthernet RS232 đƣợc sử dụng phổ biến - Với hệ điều khiển Siemens chủ yếu truyền qua RS232 phần mềm WinDNC chuyên dùng truyền Enthernet - Với hệ điều khiển Fago truyền DNC với phần mềm WinPCin 4.5.2 Thiết lập gốc toạ độ phôi Qui ƣớc trục X hƣớng bên phải (hình vẽ) Qui ƣớc trục Y hƣớng phía (hình vẽ) Qui ƣớc trục Z hƣớng lên (hình vẽ) Qui ƣớc trục A quay quanh trục X (hình vẽ) Qui ƣớc trục B quay quanh trục Y (khơng có hình vẽ) Qui ƣớc trục C quay quanh trục Z (không có hình vẽ) Các qui ước thay đổi thơng qua cấu hình trình điều khiển Gốc toạ độ chƣơng trình thiết kế máy tính gốc phơi khai báo phải thống nhất, để khai báo xác cần lập trình cho dao chạy không điều khiển tay để di chuyển dao chạm phôi upload giá trị gốc toạ độ G54 tham số máy nhƣ hình 4.27 91 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH – ĐHBKHN Hình 4.27 Thiết lập tọa độ gốc phơi 4.5.3 Thiết lập tham số bù dao Bù đƣờng kính dao: Khi thiết kế lập trình gia cơng Catia V5 tác giả không chọn chức bù tự động mà bù theo giá trị trực tiếp hệ điều khiển nhập giá trị vào tham số bù vào máy tiến hành gia cơng máy khác nhau: G41: Bù trái bán kính mũi dao G42: Bù phải bán kính mũi dao G40: Bỏ bù bán kính mũi dao a) a) Bù trái b) Bù phải Hình 4.28 Bù đƣờng kính dao 4.5.4 Bù chiều dài dao Trong q trình gia cơng phải dùng nhiều dao có chiều dài khác 92 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH – ĐHBKHN chƣơng trình, với hệ điều khiển Fanuc OMD Trung tâm gia cơng CNC MANFORD MCB 850 ln chọn dao thứ làm chuẩn mặc định có chiều dài 0, dao sử dụng nguyên công sau đƣợc so sánh với dao thứ đƣợc nhập giá trị vào bảng tham số máy G43: Bù dƣơng chiều dài dao G44: Bù âm chiều dài dao G49: Bỏ bù chiều dài dao Hình 4.29 Bù chiều dài dao 4.4 Bảng thông số gia công STT Tốc độ trục (Speed spindle) v/ph Tốc độ ăn dao (Feed rate) GC mặt Top plane GC mặt Bottom GC mặt cong 800 800 1000 400 500 800 20 30 20 mm/ph Tốc độ xuống Speed (Plunge rate) mm/ph 93 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH – ĐHBKHN Tốc độ trú dao 300 Retract rate 300 300 mm/ph Mill T1 Flat Mill D10 T1 Flat Mill D10 T2 Bull Mill dD12 Loại dao Khoảng an tròn 1 0.3 1.2 – 4.8 -13.8 2.2 – Feed plane Chiều sâu GC Depth (mm) 4.5.5 Gia công sản phẩm Sau gá đặt, thiết lập gốc toạ độ, thiết lập chức bù dao, tiến hành gia cơng sản phẩm nhƣ hình vẽ: Hình Giatạo công chinhôm tiết Vật 4.30 liệu chế mẫu: hợptrung kim tâm gia công MANFORD MCB 850 94 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH – ĐHBKHN Thời gian gia cơng: 45 phút Hình 4.31 Sản phẩm gia cơng bề mặt cong cánh Turbine 4.6 Phân tích đánh giá độ xác tái tạo ngƣợc 4.6.1 Cơ sở lý thuyết xác định sai số RE Theo chƣơng phân tích: Xuất phát từ quy trình ứng dụng tái tạo ngƣợc bao gồm:  Giai đoạn số hóa sản phẩm  Giai đoạn xử lý liệu  Giai đoạn ứng dụng Tác giả đề xuất phƣơng pháp xác định sai số trung bình tổng trình T với độ lệch chuẩn T (hình 4.23) nhƣ sau: Ký hiệu vectơ hình học xác định vị trí ứng với tập điểm mô tả bề mặt vật mẫu, đám mây điểm mẫu, mơ hình CAD thiết kế lại, bề mặt chi tiết sau gia công, đám mây điểm quét bề mặt chi tiết tƣơng ứng là: D0, D0' , D1, D1 D2 D2' Sai số trung bình độ lệch chuẩn tƣơng ứng giai đoạn nhƣ sau:  Giai đoạn quét mẫu 1 1 95 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH – ĐHBKHN  Giai đoạn thiết kế lại phần mềm kỹ thuật ngƣợc (Rapidform) 2 2  Giai đoạn gia công CNC với trợ giúp phần mềm CAD/CAM (CATIA V5) 3 3  Giai đoạn quét chi tiết 4 4 Giả thiết sai số quét mẫu sai số qt chi tiết gia cơng có sai số trung bình độ lệch chuẩn 1=4= , 1 =4 = Ta có:  D0'= D0 + 1 ; D1 = D ' +  D2 = D +  ; D„2= D2+ 4  T = D ' - D0 ' =  +  +  T =  2   32   4.6.2 Xác định sai số RE Xác định sai số trình theo (2.7) (2.8) chương  Sai số độ lệch chuẩn thiết kế lại Rapidform 2 =  0,1 mm 2 = 0,03 mm  Sai số độ lệch chuẩn gia công với trợ giúp CATIA V5 3 =  0,02 mm 3 = 0,02 mm  Sai số quét mẫu sản phẩm 4 =  0,05 mm 4 = 0,05 mm  T = 2 + 3 + 4 =  0,17 mm 2 T =      = 0,061 mm Xác định sai số trình phần mềm kỹ thuật ngƣợc Geomagic Đăng nhập liệu đám mây điểm chi tiết gia công đám mây điểm bề mặt mẫu Geomagic xác định đƣợc sai số trình Với chức Deviation phần mềm, Geomagic cho kết nhƣ sau:  Sai số lớn nhất: 96 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH – ĐHBKHN +/- : 0,9345/-0,9595 mm  Sai số trung bình T: +/- : 0,205 /-0,201 mm  Độ lệch chuẩn: T = 0,0564 mm Hình 4.33 Xác định sai số trình Geomagic Bảng 4.5 Kết xác định sai số q trình Thơng số Phƣơng pháp tính tốn Geomagic  0,17 mm +0,205 mm So sánh Sai số TB T Độ lệch chuẩn T - 0,201 mm 0,0564 mm 0,061 mm 97 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH – ĐHBKHN  Kết luận: Qua so sánh số liệu sai số trình tính tốn phần mềm Geomagic (bảng 4.5) có nhận xét nhƣ sau: Có sai lệch kết hai phƣơng pháp nhiều nguyên nhân nhƣ sau: q trình xác định sai số gia cơng CATIA tính đến sai số lý thuyết gia cơng mà chƣa tính đến sai số máy, dao, gá đặt, Sai số phần mềm, sai số nhiễu q trình qt, Rất khó xác định chƣa có cơng cụ tính tốn xác sai số Thực tế sử dụng kết xác định phần mềm Geomagic đăng nhập liệu quét mẫu liệu quét chi tiết gia công để đánh giá tƣơng đối sai số trình 98 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH – ĐHBKHN KẾT LUẬN Luận văn “Nghiên cứu kỹ thuật ngƣợc khí thực nghiệm ứng dụng Rapidform” sau hoàn thành thu đƣợc số kết sau:  Nghiên cứu tổng quan kỹ thuật ngƣợc, quy trình thiết bị thực kỹ thuật ngƣợc  Nghiên cứu chức phần mềm Rapidform, thực hành ứng dụng Rapidform kỹ thuật ngƣợc Thiết kế lại mơ hình từ đấm mây điểm dạng file STL sang mơ hình CAD  Tìm hiểu công cụ khác liên quan đến kỹ thuật ngƣợc nhƣ Geomagic , Catia V5 , Mastercam, …  Tiến hành thực nghiệm quy trình kỹ thuật ngƣợc hồn chỉnh từ quét mẫu đến kết gia công mẫu tái tạo Đề xuất quy trình xác định sai số thực nghiệm Tiến hành so sánh sai số lỹ thuyết sai số thực nghiệm Đóng góp kiến nghị tác giả sử dụng kết nghiên cứu luận văn: Tác giả đƣa phƣơng pháp ứng dụng kỹ thuật ngƣợc công nghệ CAD/CAM thiết kế, chế tạo kiểm tra bề mặt tự Nội dung nghiên cứu cho thấy hiệu to lớn mà mang lại cho sản xuất, sản xuất kiểm tra sản phẩm khí cấu thành từ bề mặt tự Phƣơng pháp đánh giá sai số giai đoạn trình, với thực nghiệm kiểm chứng đƣợc trình bày chi tiết Qua thực nghiệm thấy sai số trình thiết kế lại lớn đến sai số quét mẫu, sai số gia công nhỏ Đây sở để đề dung sai cho chi tiết gia công thực theo quy trình này, dự báo khắc phục sai số giai đoạn trình Kết nghiên cứu luận văn mang tính thực tiễn, ứng dụng thiết kế, chế tạo sản phẩm khí cấu thành từ bề mặt tự nhƣ: cánh turbine, cánh quạt, bề mặt khuôn mẫu, Trong tƣơng lai, tác giả phát triển nghiên cứu theo hƣớng: Nghiên cứu nâng cao độ xác thiết kế, chế tạo kiểm tra bề mặt tự sở ứng dụng RE công nghệ CAD/CAM 99 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Viện SĐH – ĐHBKHN TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Ngọc Tuyên, Bài giảng “Kỹ thuật ngƣợc tạo mẫu nhanh” cho học viên cao học Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2010 [2] Alexandru C.Telea Reverse Engineering - Recent Advances, anApplications Publisher: InTech, 2012 [3] Y Chen and G Medioni, “Object modelling by registration of multiple range images,” Int Journal of Image and Vision Computing, vol 10, no 3, pp 145155, 1992 [4] Advanced Modelling for CAD/CAM System Heidelberg 1991 [5] Mechanical Design Solutions 1,2,3 Catia V5R19 [6] http://www.rapidform.com/ [7] Trần Đức Quý - Giáo trình máy đo chiều Hà Nội tháng 02/2002 [8] Công nghệ gia công máy CNC (PGS.TS Trần Văn Địch - Nhà xuất khoa học kỹ thuật 2000) [9] Tài liệu công nghệ đo 3D, Công nghệ Scan 3D hãng GOM http://www.gom.com [10] Reverse Engineering (Google internet) 100 ... Nghiên cứu tổng quan kỹ thuật ngƣợc, ƣu nhƣợc điểm kỹ thuật ngƣợc, phạm vi thực kỹ thuật ngƣợc  Nghiên cứu quy trình, bƣớc thực kỹ thuật ngƣợc thiết bị thực trình RE  Ứng dụng kỹ thuật ngƣợc máy... chọn thực đề tài ? ?Nghiên cứu kỹ thuật ngƣợc khí thực nghiệm ứng dụng Rapidform? ?? Vấn đề cấp bách, cần thiết có ý nghĩa thực tiễn cao giai phát triển nghành cơng nghiệp nƣớc nhà nói chung ngành khí. .. Dƣới hƣớng dẫn TS BÙI NGỌC TUYÊN nhận nghiên cứu đề tài: “ Nghiên cứu kỹ thuật ngƣợc khí thực nghiệm ứng dụng Rapidform? ?? Tôi xin cam đoan, luận văn trình nghiên cứu thân Nếu có sai sót tơi xin hồn