KỸ THUẬT NGƯỢC pptx

KỸ THUẬT NGƯỢC (Bài viết cho tạp chí Máy móc và công cụ Việt Nam) Nguyễn Văn Tường Khoa Cơ khí, Đại học Nha Trang 1. Mở đầu Trong thời buổi cạnh tranh khắt nghiệt trên toàn cầu hiện nay, các nhà sản xuất luôn tìm kiếm phương thức mới nhằm làm giảm thời gian phát triển sản phẩm, đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng. Hiện tại kỹ thuật ngược (Reverse Engineering) được xem là một trong những kỹ thuật đạt hiệu quả kinh tế cao nhất trong việc rút ngắn chu kỳ phát triển sản phẩm. Vậy kỹ thuật ngược là gì? Trong nhiều trường hợp, chúng ta có thể có một đối tượng/sản phẩm vật lý mà không có các chi tiết kỹ thuật kèm theo như bản vẽ, thông số kỹ thuật,… Quá trình tạo bản sao từ chi tiết/cụm chi tiết hoặc sản phẩm mà không có bản vẽ, tài liệu hoặc mô hình từ máy tính được gọi là kỹ thuật ngược. Kỹ thuật ngược cũng được định nghĩa như là một quá trình nhận một mô hình CAD hình học từ các điểm 3D thu được từ việc quét/số hóa chi tiết hoặc sản phẩm hiện có. Có tác giả còn cho rằng kỹ thuật ngược là quá trình thu nhận hình dáng hình học mới từ một chi tiết đã được chế tạo bằng cách số hóa nó và chỉnh sửa mô hình CAD. Tại sao phải sử dụng kỹ thuật ngược? Sau đây là một số lý do giải thích cho việc sử dụng kỹ thuật ngược. - Khách hàng cần sản phẩm từ nhà chế tạo không tồn tại nữa. - Nhà chế tạo không còn chế tạo sản phẩm đó nữa, ví dụ sản phẩm đó đã lỗi thời, quá cũ. - Tài liệu thiết kế của sản phẩm gốc bị mất - Tạo dữ liệu để tân trang hoặc chế tạo chi tiết không có dữ liệu CAD, hoặc dữ liệu CAD bị mất. - Kiểm tra và/hoặc so sánh-quản lý chất lượng chi tiết đã chế tạo với mô hình CAD. - Loại trừ một số đặc điểm không tốt của sản phẩm. - Làm mạnh thêm những đặc tính tốt của sản phẩm. - Tạo dữ liệu 3D từ một cá thể, một mô hình hoặc một sản phẩm điêu khắc để tạo, lấy tỉ lệ hoặc tái chế tác phẩm nghệ thuật. - Tạo bằng chứng và xây dựng hiện trường phạm tội. Kỹ thuật ngược đang được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như chế tạo máy, thiết kế công nghiệp, thiết kế nữ trang 2. Quy trình kỹ thuật ngược Quy trình kỹ thuật ngược được chi làm 3 giai đoạn là quét, xử lý điểm và ứng dụng. Kế hoạch thực hiện ở đây tùy thuộc vào những vấn đề sau: - Lý do tại sao phải áp dụng kỹ thuật ngược cho chi tiết. - Số lượng chi tiết được quét. - Độ phức tạp của chi tiết: phúc tạp hay đơn giản. - Bề mặt chi tiết: sáng hay tối. - Hình dáng hình học chi tiết. - Độ chính xác yêu cầu. Hình 1. Các giai đoạn của kỹ thuật ngược. a. Giai đoạn quét hình: Dùng máy quét hình để quét hình dáng của vật thể. Các thiết bị này có thể là loại máy quét chuyên dùng hay có thể sử dụng chức năng quét trên máy công cụ CNC. Có thể dùng máy quét dạng tiếp xúc (như máy đo toạ độ Coordinate Measuring Machine -CMM) hoặc máy quét dạng không tiếp xúc (máy quét laser) Khi sử dụng máy CMM thì đầu dò tiếp xúc với bề mặt cần đo. Mỗi vị trí đo sẽ cho một điểm có toạ độ (x, y, z). Tập hợp các điểm đo sẽ cho một đám mây các điểm. Khi sử dụng máy quét laser thì chùm tia laser từ máy chiếu vào vật thể sẽ phản xạ trở lại cảm biến thu. Hình dạng của toàn bộ vật thể được ghi lại bằng cách dịch chuyển hay quay vật thể trong chùm ánh sáng hoặc quét chùm ánh sáng ngang qua vật. Phương pháp này cho độ chính xác kém hơn phương pháp tiếp xúc. Dung sai đạt được khi dùng phương pháp tiếp xúc từ 0,01 – 0,02mm trong khi phương pháp không tiếp xúc thì 0,025 – 0,2mm. Cả 2 phương pháp đều cho dữ liệu vì chi tiết gồm tập các điểm (đám mây điểm). Đám mây điểm này phải được chuyển sang dạng lưới đa giác để xây dựng mặt. b. Giai đoạn xử lý điểm: Giai đoạn này liên quan đến nhập dữ liệu đám mây điểm, giảm nhiễu từ dữ liệu thu được và giảm số lượng điểm. Giai đoạn này cũng cho phép chúng ta ghép các bộ dữ liệu đã quét. Đôi khi chúng ta phải quét nhiều lượt để đảm bảo rằng tất cả các đối tượng trên chi tiết được quét hết. Như vậy có thể phải xoay chi tiết cho lần quét tiếp theo. Vì thế chuẩn mỗi lần quét rất quan trọng. Kế hoạch quét nhiều lượt có tác động trực tiếp đến giai đoạn xử lý điểm. Lập chuẩn quét thích hợp sẽ giảm những nỗ lực yêu cầu trong giai đoạn xử lý điểm và cũng tránh sai số từ việc ghép dữ liệu từ các lần quét. Đầu ra của giai đoạn xử lý điểm là một bộ dữ liệu đám mây điểm đã được “nối” từ các lần quét và không có lỗi. Hiện tại có nhiều phần mềm chuyên nghiệp dùng cho xử lý điểm. . dùng. Hiện tại kỹ thuật ngược (Reverse Engineering) được xem là một trong những kỹ thuật đạt hiệu quả kinh tế cao nhất trong việc rút ngắn chu kỳ phát triển sản phẩm. Vậy kỹ thuật ngược là gì?. trình kỹ thuật ngược Quy trình kỹ thuật ngược được chi làm 3 giai đoạn là quét, xử lý điểm và ứng dụng. Kế hoạch thực hiện ở đây tùy thuộc vào những vấn đề sau: - Lý do tại sao phải áp dụng kỹ thuật. tiết kỹ thuật kèm theo như bản vẽ, thông số kỹ thuật, … Quá trình tạo bản sao từ chi tiết/cụm chi tiết hoặc sản phẩm mà không có bản vẽ, tài liệu hoặc mô hình từ máy tính được gọi là kỹ thuật ngược.