Áp dụng công nghệ thiết kế ngược reverse engineering trên máy công cụ CNC 3 trục

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐẶNG THỊ BỐN ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ NGƯỢC REVERSE ENGINEERING TRÊN MÁY CÔNG CỤ CNC TRỤC CHUYÊN NGÀNH : CƠ ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CƠ ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS Nguyễn Thị Hồng Minh Hà Nội – Năm 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, cố gắng nỗ lực thân, nhận ủng hộ, giúp đỡ hướng dẫn tận tình thầy giáo, gia đình bạn bè Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Thị Hồng Minh - Viện Cơ khí - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, tận tình định hướng, truyền cho niềm đam mê nghiên cứu suốt thời gian thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo, cán nghiên cứu, nghiên cứu sinh, học viên nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập thực luận văn Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè người thân động viên, khuyến khích giúp tơi vượt qua khó khăn suốt q trình học tập nghiên cứu Tơi xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 28 tháng 09 năm 2011 Học viên Đặng Thị Bốn Học viên: Đặng Thị Bốn Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN 5  DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 6  DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 7  PHẦN MỞ ĐẦU 16  Chương LÝ THUYẾT LIÊN QUAN 19  1.1.Vai trò thiết kế ngược 19  1.1.1 Thiết kế ngược gì? 19  1.1.2 Tại phải thiết kế ngược 20  1.1.3 Một số ứng dụng thiết kế ngược 21  1.1.3.1 Sự ứng dụng thiết kế ngược tạo mẫu nhanh 21  1.1.3.2 Kỹ thuật ngược ứng dụng kỹ thuật quân 21  1.2 Các bước thiết kế ngược 22  1.2.1 Quy trình kỹ thuật ngược 26  1.2.1.1 Giai đoạn quét hình 26  1.2.1.2 Xử lý liệu thu đuợc 26  1.2.1.3 Giai đoạn xây dựng mặt 27  1.2.1.4 Tạo mẫu 28  1.2.2 Các loại Máy quét 28  1.2.2.1 Hệ thống máy đo toạ độ CMM 29  1.2.2.2 Máy quét Laser 30  1.2.2.3 Máy quét dùng ánh sáng trắng 31  1.2.2.4 Đầu dị tích hợp máy CNC 32  1.3.Tồn thiết kế ngược 36  1.4 Đề xuất giải pháp 36  Chương THIẾT KẾ NGƯỢC SỬ DỤNG DỮ LIỆU ĐO DÒ TỪ MÁY CNC 37  2.1 Xử lý liệu đo dò 37  2.1.1 Phương pháp sử dụng đầu dò để đo quét 37  2.1.1.1.Thiết lập thông số máy để điều khiển nhận biết thiết bị sử dụng đầu dò TS640 37  2.1.1.2.Thiết lập chế độ hoạt động chu trình dị 38  2.1.2 u cầu việc lập trình điều khiển đầu dị máy phay CNC ba trục 39  2.1.2.1 Yêu cầu chung 39  2.1.2.2.Yêu cầu kỹ thuật 39  2.1.3 Lọc liệu điểm 41  2.1.3.1 Mục đích lọc liệu điểm 41  2.1.3.2 Đặc điểm lọc liệu điểm 42  2.2 Thiết kế bề mặt sử dụng liệu đo dò 52  Học viên: Đặng Thị Bốn Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh 2.2.1 Các phương pháp thiết kế sử dụng liệu điểm đo 52  2.2.1.1 Thiết kế mặt cong dựa Bezier B-Spline 52  2.2.1.2 Bề mặt Loft 54  2.2.1.3 Tam giác hoá bề mặt 55  2.2.2 Cụ thể hoá thuật toán thiết kế dùng STL 56  Chương TRIỂN KHAI THUẬT TOÁN VÀ KẾT QUẢ 66  3.1 Lưu đồ thuật toán 66  3.1.1 Lưu đồ thuật toán lọc liệu điểm 66  3.1.2 Lưu đồ thuật toán xây dựng bề mặt STL 68  3.1.3 Lưu đồ thuật toán đánh giá sai số xây dựng bề mặt 69  3.2 Thực nghiệm 70  3.2.1 Chọn mẫu thực nghiệm 70  3.2.2 Lập trình đo dị máy CNC.Máy Heidenhain TNC 72  3.2.3 Thực nghiệm lọc liệu điểm 74  3.2.3.1 Bộ liệu điểm đo chưa lọc (dữ liệu điểm thô) 74  3.2.3.2 Phương pháp Lọc theo slope – base 76  3.2.4 Xây dựng bề mặt 90  3.2.5 Lập trình gia cơng mơ phầm mềm mastercam X 92  3.2.6 Gia công máy trung tâm gia công CNC 94  Chương KẾT LUẬN 95  4.1 Tóm tắt kết 95  4.2 Đánh giá 96  TÀI LIỆU THAM KHẢO 98  Học viên: Đặng Thị Bốn Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh LỜI CAM ĐOAN Tôi Đặng Thị Bốn xin cam đoan nội dung luận văn với đề tài “áp dụng công nghệ thiết kế ngược reverse engineering máy công cụ CNC” cơng trình nghiên cứu sáng tạo tơi thực với hướng dẫn tận tình TS Nguyễn Thị Hồng Minh – Viện Cơ khí – Trường Đại học Bách khoa Hà nội Ngày 26/09/2011 Đặng Thị Bốn Học viên: Đặng Thị Bốn Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CMM Coordinate Measuring Machine Máy đo toạ độ chiều RE Reverse engineering Kỹ thuật tái tạo ngược RP Rapid Prototyping Tạo mẫu nhanh CAD Computer Aided Design Thiết kế với trợ giúp máy tính CAM Computer Aided Manufacturing Sản xuất có trợ giúp máy tính CNC Computer Numerical Control Điều khiển số máy tính CAE Computer Aided Engineering Cơng nghệ trợ giúp máy tính NC Numerical Control Điều khiển số ISO International Standards Organization Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế DNC DNC Direct Numerical Control Điều khiển số trực tiếp STL Standard Template Library Thư viện mã chuẩn 3D Dimensions chiều Học viên: Đặng Thị Bốn Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Đo dị mơ hình tơ mơ hình mặt người Hình 1.2 Ứng dụng thiết kế ngược lĩnh vực đời sống Hình 1.3 Biểu đồ trình hoạt động hệ thống Hình 1.4 Vị trí cấu hình ba máy quét (R = 1040 mm, j = 95°) Hình 1.5 Q trình tam giác hóa tập hợp điểm đầu vào Hình 1.6 Hợp hai lưới tam giác Hình 1.7 Vá lỗ thủng từ lưới tam giác Hình Quét hình đầu người Hình Quy trình thiết kế ngược Hình 1.11 Hệ thống máy đo tọa độ CMM Hình 1.12 Đầnu dị sử dụng máy CMM Hình 1.13 Máy scaner 3D Hình 1.14 Nguyên lý scan 3D cho đối tượng Hình 1.15 Máy quét sử dụng ánh sáng trắng Hình 1.16 Hình ảnh đầu dị Hình 1.17 Cấu tạo chung đầu dị Hình 1.18 Hệ thống truyền dẫn tín hiệu Hình 1.19 Tích hợp đầu dị máy tiện Hình 1.20 Tích hợp đầu dị máy phay Hình 1.21 Q trình đo dị sản phẩm Hình 2.1 Sơ đồ kết nối đầu dị tới điều khiển máy CNC Hình 2.2 Chu trình 427 Hình 2.3 Sơ đồ khối biểu diễn đầu dị Hình 2.4 Biểu diễn giá trị lọc theo phương pháp slope base Hình 2.5 Biểu diễn giá trị lọc theo phương pháp slope base (theo góc α) Hình 2.6 Biểu diễn giá trị lọc theo phương pháp slope base (chiều cao trung bình) Hình 2.7 Biểu diễn giá trị lọc theo phương pháp slope base(kết hợp) Học viên: Đặng Thị Bốn Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh Hình 2.8 Biểu diễn lỗi trình lọc Hình 2.9 Biểu diễn trình lọc sau lọc rút gọn Hình 2.10 Biểu diễn quy trình lọc khác Hình 2.11 Biểu diễn kết thực theo quy trình lọc theo kiểu Hình 2.12 Biểu diễn kết thực theo quy trình lọc theo kiểu II Hình 2.13 Minh họa hai mảnh Bezier dán lại với Hình 2.14 Bề mặt tạo phương pháp loft Hình 2.15 Q trình tam giác hóa tập hợp điểm đầu vào Hình 2.16 Hợp hai lưới tam giác Hình 2.17 Lưới tam giác Delaunay sơ đồ Voronoi Hình 2.18 Phép đảo cạnh (flip edge) Hình2.19 Kiểm tra điều kiện Delaunay dựa tổng hai góc đối diện Hình 2.20 Các trường hợp phân rã thành tam giác Hình 2.21 Biểu diễn sai số mặt phẳng khác Hình 2.22 Các loại sai số Hình 2.23 Sơ đồ khối module xác định sai số Hình 2.24 Minh họa trình đo thực tế Hình 3.1 Lưu đồ thuật tốn lọc Hình 3.2 Lưu đồ thuật tốn xây dựng bề mặt STL Hình 3.3 Lưu đồ thuật toán đánh giá sai số xây dựng bề mặt Hình 3.4 Các sản phẩm mẫu Hình 3.5 Đầu dị lắp trục máy CNC Hình 3.6 Q trình đo dị máy CNC Hình 3.7 Trung tâm gia cơng CNC DMC 1035 V Hình 3.8 Bộ liệu điểm mặt phẳng chưa lọc Hình 3.9 Bộ liệu điểm bề mặt trịn xoay chưa lọc Hình 3.10 Bộ liệu điểm bề mặt lồi lõm chưa lọc Hình 3.11 Bộ liệu điểm bề mặt phẳng lọc theo chiều cao h ( ε =0) Hình 3.12 Bộ liệu điểm bề mặt phẳng lọc theo chiều cao h ( ε =0.1) Học viên: Đặng Thị Bốn Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh Hình 3.13 Bộ liệu điểm bề mặt phẳng lọc theo chiều cao h ( ε =0.1) Hình 3.14 Bộ liệu điểm bề mặt tròn xoay theo chiều cao h ( ε =1) Hình 3.15 Bộ liệu điểm bề mặt tròn xoay theo chiều cao h ( ε =2) Hình 3.16 Bộ liệu điểm bề mặt tròn xoay theo chiều cao h ( ε =3) Hình 3.17 Bộ liệu điểm bề mặt lồi lõm theo chiều cao h ( ε =1) Hình 3.18 Bộ liệu điểm bề mặt trịn xoay theo chiều cao h ( ε =2) Hình 3.19 Bộ liệu điểm bề mặt lồi lõm theo chiều cao h ( ε =3) Hình 3.20 Bộ liệu điểm bề mặt tròn xoay lọc theo góc α Hình 3.21 Bộ liệu điểm bề mặt lồi lõm lọc theo góc α Hình 3.22 Bộ liệu điểm bề mặt vuông phẳng lọc theo góc α Hình 3.23 Bộ liệu điểm bề mặt phẳng lọc theo kết hợp ( ε = 0) Hình 3.24 Bộ liệu điểm bề mặt phẳng lọc theo kết hợp ( ε = 0.2) Hình 3.25 Bộ liệu điểm bề mặt phẳng lọc theo kết hợp ( ε = 0.5) Hình 3.26 Bộ liệu điểm bề mặt phẳng lọc theo kết hợp ( ε = 2) Hình 3.27 Bộ liệu điểm bề mặt tròn xoay lọc theo kết hợp ( ε = 0) Hình 3.28 Bộ liệu điểm bề mặt tròn xoay lọc theo kết hợp ( ε = 0.2) Hình 3.29 Bộ liệu điểm bề mặt tròn xoay lọc theo kết hợp ( ε = 3) Hình 3.30 Bộ liệu điểm bề mặt tròn xoay lọc theo kết hợp( ε = 5) Hình 3.31 Bộ liệu điểm bề mặt lồi lõm lọc theo kết hợp ( ε = 0) Hình 3.32 Bộ liệu điểm bề mặt lồi lõm lọc theo kết hợp ( ε = 0.2) Hình 3.33 Bộ liệu điểm bề mặt lồi lõm lọc theo kết hợp ( ε = 0.3) Hình 3.34 Bộ liệu điểm bề mặt lồi lõm lọc theo kết hợp ( ε = 6) Hình 3.35 Dữ liệu điểm phần mềm meshlab Hình 3.36 Quá trình xử lý liệu điểm phần mềm meshlab Hình 3.37 Tạo thành lưới tam giác STL dạng bề mặt Hình 3.38 Hình ảnh file Dư lieu STL Mastercam X Hình 3.39 Lập trình gia cơng Mastercam X Hình 3.40 Mơ q trình gia cơng Mastercam X Hình 3.41 File Dư lieu xuất sang mã G – code Học viên: Đặng Thị Bốn Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh Hình 3.42 Thực gia cơng trung tâm gia cơng CNC DMC 1035 V Hình 1.1 Đo dị mơ hình tơ mơ hình mặt người Hình 1.2 Ứng dụng thiết kế ngược lĩnh vực đời sống Hình 1.3 Biểu đồ trình hoạt động hệ thống Hình 1.4 Vị trí cấu hình ba máy quét (R = 1040 mm, j = 95°) Hình 1.5 Q trình tam giác hóa tập hợp điểm đầu vào Hình 1.6 Hợp hai lưới tam giác Hình 1.7 Vá lỗ thủng từ lưới tam giác Hình Quét hình đầu người Hình Quy trình thiết kế ngược Hình 1.11 Hệ thống máy đo tọa độ CMM Hình 1.12 Đầnu dị sử dụng máy CMM Hình 1.13 Máy scaner 3D Hình 1.14 Nguyên lý scan 3D cho đối tượng Hình 1.15 Máy quét sử dụng ánh sáng trắng Hình 1.16 Hình ảnh đầu dị Hình 1.17 Cấu tạo chung đầu dị Hình 1.18 Hệ thống truyền dẫn tín hiệu Hình 1.19 Tích hợp đầu dị máy tiện Hình 1.20 Tích hợp đầu dị máy phay Hình 1.21 Q trình đo dị sản phẩm Hình 2.1 Sơ đồ kết nối đầu dị tới điều khiển máy CNC Hình 2.2 Chu trình 427 Hình 2.3 Sơ đồ khối biểu diễn đầu dị Hình 2.4 Biểu diễn giá trị lọc theo phương pháp slope base Hình 2.5 Biểu diễn giá trị lọc theo phương pháp slope base (theo góc α) Hình 2.6 Biểu diễn giá trị lọc theo phương pháp slope base (chiều cao trung bình) Hình 2.7 Biểu diễn giá trị lọc theo phương pháp slope base(kết hợp) Hình 2.8 Biểu diễn lỗi trình lọc Học viên: Đặng Thị Bốn 10 Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh + Xét tập hợp liệu điểm giá trị ε = 0.5 Hình 3.25 Bộ liệu điểm bề mặt phẳng lọc theo kết hợp ( ε = 0.5) + Xét tập hợp liệu điểm giá trị ε =2 Hình 3.26 Bộ liệu điểm bề mặt phẳng lọc theo kết hợp ( ε = 2) Học viên: Đặng Thị Bốn 84 Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh Nhận xét: Với sản phẩm mặt vuông phẳng tiến hành phương pháp lọc kết hợp, ứng với giá trị với giá trị ε ε =0 lọc nhiều liệu điểm không thuộc bề mặt so khác - Với sản phẩm bề mặt tròn xoay +Xét tập hợp liệu điểm giá trị ε =0 Hình 3.27 Bộ liệu điểm bề mặt tròn xoay lọc theo kết hợp ( ε = 0) +Xét tập hợp liệu điểm giá trị Học viên: Đặng Thị Bốn 85 ε = 0.2 Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh Hình 3.28 Bộ liệu điểm bề mặt tròn xoay lọc theo kết hợp ( ε = 0.2) +Xét tập hợp liệu điểm giá trị ε =3 Hình 3.29 Bộ liệu điểm bề mặt tròn xoay lọc theo kết hợp ( ε = 3) Xét tập hợp liệu điểm giá trị Học viên: Đặng Thị Bốn ε =5 86 Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh Hình 3.30 Bộ liệu điểm bề mặt tròn xoay lọc theo kết hợp ( ε = 5) Nhận xét: Với sản phẩm mặt tròn xoay tiến hành phương pháp lọc kết hợp, ứng với giá trị giá trị ε ε =3 lọc nhiều liệu điểm không thuộc bề mặt so với khác, tương đối xác - Với sản phẩm bề mặt cong lồi lõm + Xét tập hợp liệu điểm giá trị Học viên: Đặng Thị Bốn 87 ε =0 Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh Hình 3.31 Bộ liệu điểm bề mặt lồi lõm lọc theo kết hợp ( ε = 0) + Xét tập hợp liệu điểm giá trị ε = 0.2 Hình 3.32 Bộ liệu điểm bề mặt lồi lõm lọc theo kết hợp ( ε = 0.2) + Xét tập hợp liệu điểm giá trị Học viên: Đặng Thị Bốn 88 ε = 0.3 Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh Hình 3.33 Bộ liệu điểm bề mặt lồi lõm lọc theo kết hợp ( ε = 0.3) + Xét tập hợp liệu điểm giá trị Học viên: Đặng Thị Bốn ε =6 89 Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh Hình 3.34 Bộ liệu điểm bề mặt lồi lõm lọc theo kết hợp ( ε = 6) Nhận xét: Với sản phẩm mặt vuông phẳng tiến hành phương pháp lọc kết hợp, ứng với giá trị mặt so với giá trị ε ε =0.3 kết lọc nhiều liệu điểm không thuộc bề khác phương pháp đạt kết lọc cao * Đánh giá kết quả: Qua q trình tiến hành lọc so sánh tơi kiểm nghiệm đánh giá kết sau: + Với sản phẩm mặt phẳng: Sử dụng phương pháp lọc kết hợp cho liệu điểm loại nhiều liệu điểm không thuộc bề mặt so với lọc theo chiều cao trung bình theo góc Giá trị ε đạt kết tốt giá trị + Với sản phẩm bề mặt tròn xoay Trong phương pháp phương pháp lọc kết hợp đưa liệu điểm tối ưu so với lọc theo góc theo chiều cao Với phương pháp kết hợp giá trị ε = lọc nhiều điểm ngoại lai + Với sản phẩm mặt cong lồi lõm Kết tiến hành theo phương pháp lọc tương tự sản phẩm Với phương pháp lọc kết hợp, giá trị ε = 0.3 loại nhiều điểm không thuộc mặt phẳng - Như vậy, tiến hành phương pháp lọc thấy với phương pháp lọc theo phương pháp kết hợp tối ưu cả, lọc nhiều điểm ngoại lai tạo liệu điểm xác Phương pháp lọc dựa vào chiều cao trung bình đem lại kết tương đối xác nhiên độ xác khơng đạt phương pháp lọc kết hợp Với phương pháp lọc theo góc loại nhiều điểm thuộc mặt phẳng nên cho liệu điểm tạo nhiều khoảng trống mặt phẳng gây nhiều sai số 3.2.4 Xây dựng bề mặt Để xây dựng bề mặt ta sử dụng phần mềm meshlab Học viên: Đặng Thị Bốn 90 Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh Từ liệu điểm đo thực trình lọc kiểm tra, lưu file du lieu do.txt dạng file dư lieu do.xyz, import mesh phần mềm meshlab lưới điểm Hình 3.35 Dữ liệu điểm phần mềm meshlab Thực trình xử lý Filters | Remeshing, simplification and reconstruction | Ball Pivoting reconstruction Hình 3.36 Quá trình xử lý liệu điểm phần mềm meshlab Học viên: Đặng Thị Bốn 91 Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh Hình 3.37 Tạo thành lưới tam giác STL dạng bề mặt 3.2.5 Lập trình gia cơng mơ phầm mềm mastercam X Sau xử lý xong phần mềm meshlab file Dư lieu export dạng file dư lieu STL chuyển sang phầm mềm Mastercam X thực q trình lập trình gia cơng sản phẩm Hình 3.38 Hình ảnh file Dư lieu STL Mastercam X - Lập trình gia cơng phầm mastercam Học viên: Đặng Thị Bốn 92 Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh Hình 3.39 Lập trình gia cơng Mastercam X Mơ mastercam X Hình 3.40 Mơ q trình gia cơng Mastercam X Post sang mã G để chuyển sang gia công trung tâm gia công CNC Dưới dang file: Dư lieu do.NC Học viên: Đặng Thị Bốn 93 Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh Hình 3.41 File Dư lieu xuất sang mã G – code 3.2.6 Gia công máy trung tâm gia công CNC Sau chuyển sang G – code tiến hành gá đặt phôi, dụng cụ cắt thực lập trình Hình 3.42 Thực gia cơng trung tâm gia công CNC DMC Học viên: Đặng Thị Bốn 94 Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh Chương KẾT LUẬN 4.1 Tóm tắt kết * Dự kiến ban đầu - Tổng quát hóa mục tiêu phương pháp thiết kế ngược để tìm hiểu tính cơng nghệ thiết kế ngược thực tối ưu hóa sản phẩm, khơi phục liệu cũ, liệu bị mất, tạo mô hình CAD việc kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm - Kết xuất liệu điểm đo qt máy CNC có tích hợp đầu dị từ bề mặt phẳng, mặt tròn xoay, mặt cong lồi lõm Dựa thực nghiệm với sản phẩm tiến hành triển khai đo dò đưa liệu điểm - Xây dựng triển khai thuật toán lọc liệu điểm dựa đặc trưng bề mặt Nhằm loại bỏ liệu điểm ngoại lai, liệu điểm không thuộc bề mặt, tạo nên bề mặt với liệu điểm lọc tinh - Tái thiết kế bề mặt từ liệu điểm lọc Từ liệu điểm lọc chuyển sang file STL dạng lưới, sử dụng phần mềm 3D để thực việc tái thiết bề mặt - Lập trình gia cơng dựa liệu bề mặt tái thiết kế - Thiết lập quy trình đánh giá phương pháp Sau lập trình gia công xong sản phẩm, tiến hành so sánh sản phẩm trước sau gia cơng, từ đánh giá sai số trình đo quét, trình lọc liệu điểm, hay sai số gây trình lập trình gia công bề mặt * Kết thực tế đạt - Đã nghiên cứu tổng quát hóa mục tiêu, phương pháp thiết kế ngược - Kết xuất liệu điểm máy CNC có tích hợp đầu sản phẩm khối vng phẳng, bề mặt trịn xoay, bề mặt cong lồi lõm Học viên: Đặng Thị Bốn 95 Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh - Về Thuật toán: Đã xây dựng thuật toán lọc theo phương pháp lọc slope – base ứng với trường hợp lọc theo chiều cao trung bình, lọc theo góc lọc kết hợp với mặt phẳng, mặt tròn xoay, mặt cong lồi lõm cho kết - Tái thiết bề mặt từ liệu lọc - Tiến hành lập trình sản phẩm phầm mềm Mastercam gia công máy phay CNC cho kết kiểm nghiệm 4.2 Đánh giá Như vậy, nội dung việc nghiên cứu đề tài “Áp dụng công nghệ thiết kế ngược reverse engineering máy công cụ CNC” hoàn thành đạt kết định với ưu điểm nhược điểm sau: - Về ưu điểm: + Tơi nghiên cứu tổng quan hóa mục tiêu, phương pháp thiết kế ngược + Kết xuất liệu điểm máy CNC tích hợp đầu dị sản phẩm có bề mặt phẳng, mặt trịn xoay, mặt cong lồi lõm + Xây dựng nên thuật toán lọc liệu điểm kiểm nghiệm + Tái thiết kế bề mặt từ liệu điểm lọc kiểm nghiệm + Lập trình, gia cơng hồn thành sản phẩm - Về nhược điểm: Trong q trình làm luận văn thời gian có hạn nên dừng lại kết lọc liệu điểm, tiến hành xây dựng lại bề mặt từ liệu điểm lập trình gia cơng hồn thành sản phẩm, chưa tiến hành việc thiết lập quy trình đánh giá sai số 4.3 Định hướng nghiên cứu thêm Trong tương lai, tác giả dự định tiếp tục phát triển luận văn tốt nghiệp thạc sỹ theo định hướng: Nghiên cứu nâng cao ứng dụng công nghệ thiết kế ngược sử dụng máy cơng cụ CNC trục xác định độ xác sản phẩm ngành chế tạo khuôn mẫu việc thiết lập nên quy trình đánh giá sai số Học viên: Đặng Thị Bốn 96 Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh Vì vậy, tác giả mong nhận bảo, đóng góp ý kiến thầy cô giáo bạn đồng nghiệp, để đề tài hồn thiện có triển vọng phát triển tương lai Học viên: Đặng Thị Bốn 97 Chuyên ngành: Cơ điện tử Luận văn thạc sĩ khoa học GVHD: TS Nguyễn Thị Hồng Minh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS.TS Trần Văn Địch (2000), Công nghệ gia công máy CNC, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [2] PGS.TS.Trần Văn Địch, tập thể tác giả(2003), Đồ gá khí hóa tự động hóa, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [3] TS.Phạm Văn Hùng PGS.TS Nguyễn Phương(2005), Cơ sở máy công cụ, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [4] TS.Trần Vĩnh Hưng(2005), Mastercam,Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [5] GS.TS Nguyễn Văn Khang(2007), Động lực học hệ nhiều vật, ,Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [6] TS.Tạ Duy Liêm (2002), Máy công cụ CNC, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [7] TS Tạ Duy Liêm, Máy điều khiển theo chương trình số Rơbốt cơng nghiệp, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [8] PGS.TS Đặng Văn Nghìn tập thể tác giả (2004),”Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật đề tài: Nghiên cứu công nghệ tạo mẫu nhanh để gia công chi tiết có bề mặt phức tạp”, Thành phố Hồ Chí Minh [9] Trần Thế San TS Nguyễn Ngọc Phương(2006), Sổ tay lập trình CNC, Nhà xuất Đà Nẵng, Thành phố Hồ Chí Minh [10] TS Hồng Vĩnh Sinh tập thể tác giả(2005), Tin học kỹ thuật ứng dụng, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Học viên: Đặng Thị Bốn 98 Chuyên ngành: Cơ điện tử ... trò thiết kế ngược 19  1.1.1 Thiết kế ngược gì? 19  1.1.2 Tại phải thiết kế ngược 20  1.1 .3 Một số ứng dụng thiết kế ngược 21  1.1 .3. 1 Sự ứng dụng thiết kế ngược. .. 1.2.2 .3 Máy quét dùng ánh sáng trắng 31   1.2.2.4 Đầu dị tích hợp máy CNC 32   1 .3. Tồn thiết kế ngược 36   1.4 Đề xuất giải pháp 36   Chương THIẾT KẾ NGƯỢC SỬ DỤNG DỮ... 3. 4 Các sản phẩm mẫu Hình 3. 5 Đầu dị lắp trục máy CNC Hình 3. 6 Q trình đo dị máy CNC Hình 3. 7 Trung tâm gia cơng CNC DMC 1 035 V Hình 3. 8 Thực gia công trung tâm gia công CNC DMC 1 035 V Hình 3. 9