Función de ingeniería inversa de UG
Con la aplicación generalizada de la tecnología informática en el campo de la fabricación, especialmente el rápido desarrollo de la tecnología de medición digital, la tecnología de modelado de productos basada en datos de medición se ha convertido en el principal objeto de investigación de la tecnología de ingeniería inversa. Los datos espaciales de la superficie del objeto obtenidos mediante equipos de medición digital (como máquinas de medición de coordenadas tridimensionales, equipos de medición láser, etc.) deben procesarse mediante tecnología de ingeniería inversa para obtener el modelo digital del producto y luego transferirse a el sistema CAM para completar la fabricación del producto. Por lo tanto, la tecnología de ingeniería inversa puede considerarse como el término general para "tecnologías digitales relacionadas y tecnologías de reconstrucción de modelos geométricos que convierten muestras de productos en modelos CAD".
El proceso de implementación de la ingeniería inversa es un proceso multidisciplinar. Como se puede ver en la Figura 1, todo el proceso de implementación de ingeniería inversa
incluye la recopilación/procesamiento de datos de medición, el procesamiento del sistema CAD/CAM y la integración en el sistema de gestión de datos del producto
. Por tanto, la ingeniería inversa es una ingeniería de sistemas multidisciplinar, y su implementación requiere un alto grado de colaboración e integración de personal y tecnología.
3. Sistema CAD/CAM en ingeniería inversa
La tecnología de ingeniería inversa no está aislada, está indisolublemente ligada a la tecnología de medición y a la tecnología CAD/CAM.
En teoría, la tecnología de ingeniería inversa puede analizar los datos de medición del producto y establecer un modelo digital que sea totalmente
compatible con el sistema CAD/CAM existente. Esta es la tecnología de ingeniería inversa. el objetivo final. Sin embargo, la tecnología actual disponible para las personas, incluida la ingeniería y la teoría (como la teoría del modelado de superficies), aún no puede cumplir con este requisito. En particular, el modelado de datos de "nube de puntos" a gran escala, actualmente popular, está lejos de ser directamente aplicable a los sistemas CAD
.
Hay dos formas de recopilar datos de "nube de puntos": una es utilizar una máquina de medición de coordenadas para sondear la superficie de la pieza y la otra
es utilizar un escáner láser para escanear la superficie de la pieza. Los datos recogidos son procesados mediante software CAD/CAM
para obtener un modelo digital de la pieza y un programa CNC para el mecanizado. La Figura 2 muestra una nube de puntos de un canal de arena de escape de un motor de motocicleta medida con un escáner láser
.
En funcionamiento real, el escáner láser LACUS150B se utiliza primero para recopilar millones de puntos de datos para formar el motor de la motocicleta.
El contorno del conducto de escape de arena y luego el software de ingeniería inversa Surfacer es Acostumbrado a procesar desde el punto a la superficie, la Figura 3 muestra la geometría de la superficie del conducto de escape de arena del motor de la motocicleta generada por el software Surfacer. La geometría de la superficie del canal de descarga de arena del motor de la motocicleta se muestra en la Figura 3.
Una vez completada la recopilación de datos, los usuarios pueden aprovechar el software CAD para acelerar el proceso de ingeniería inversa. Idealmente, el software CAD se puede utilizar para:
■ Introducir geometría virtual en cualquier formato;
■ Procesar datos de puntos recopilados, a veces secuencias de miles de millones de puntos
■ Exportar geometría a procesos del siguiente nivel
■ Crear nueva superficie para motores de motocicletas.
■ Analizar geometrías para estimar diferencias entre formas generales y muestras.
Lo más importante es que el software permite a los usuarios mostrar piezas en una perspectiva tridimensional, definiendo así completamente la forma de la pieza
, eliminando la necesidad de dibujos de proyección de vistas múltiples. y los diseñadores Los perfiles de superficie se pueden modificar directamente y el personal de mecanizado puede utilizar el modelo electrónico para mecanizar la pieza.
El software de posprocesamiento reduce el tiempo de ingeniería inversa al:
■ mejorar la calidad de la superficie a través de una red de curvas suave y continua.
■ eliminar el tiempo de preparación para el mecanizado; requerido para la documentación;
■ Eliminar la necesidad de prototipos;
■ Mejorar la calidad del producto mediante el uso de diversas herramientas de análisis.
Como puede ver, escanear una muestra con un escáner láser para recopilar datos de puntos y luego aplicar el software Surfacer para generar una superficie de alta calidad
es comparable al modelado de superficies directamente en un El sistema CAD puede ahorrar semanas de tiempo de desarrollo. Además, los datos geométricos recopilados por el escáner láser se pueden generar en formatos estándar de la industria como IGES, VDA-FS, código ISOG,
DXF y formatos ASCII, CAD/CAM específicos, al menos uno de que puede ser analizado por el soporte del paquete de software.
La fabricación e inspección de herramientas es un proceso costoso y que requiere mucho tiempo. El software Surfacer simplifica este proceso crítico al permitir una inspección rápida y completa de muestras de diversas formas complejas.
. Los usuarios pueden ajustar con precisión los datos escaneados con respecto al modelo 3D para evaluar las diferencias entre la muestra y la pieza a mecanizar, y calcular variables relevantes, que se muestran como gráficos en color, lo que proporciona claridad para la verificación de la geometría. Instrucciones completas.
El módulo de creación rápida de prototipos (RPM) del software Surfacer puede generar rápidamente prototipos utilizando datos digitales o superficies de otros sistemas
Geometría, acortando así el ciclo de digitalización del prototipo real y el nuevo. La herramienta rápida RPM ha mejorado enormemente el nivel de la tecnología de creación rápida de prototipos. Por lo tanto, el autor cree que la tecnología de ingeniería inversa y los sistemas CAD/CAM son complementarios entre sí
. Después de décadas de desarrollo, el sistema CAD/CAM existente se ha vuelto muy maduro tanto en teoría como en aplicación práctica. En este caso, el sistema CAD/CAM existente no cumple ni puede cumplir con los requisitos del modelado de ingeniería inversa. p>requisitos sólo se pueden cambiar desde la estructura subyacente del sistema. Por otro lado, muchos de los métodos de modelado utilizados en las técnicas de ingeniería inversa se pueden tomar prestados de sistemas CAD/CAM existentes sin necesidad de construir una nueva plataforma. La Figura 4 muestra los sólidos de arena de admisión y escape del motor de motocicleta generados por el software Solidworks 3D.
Basándonos en el análisis anterior, creemos que la tecnología de ingeniería inversa se encuentra en una posición de modelado subordinada y auxiliar en toda la cadena del sistema de fabricación.
Puede hacer uso del CAD/CAM existente. sistemas para ayudar Realiza tareas que no puede realizar por sí solo. Con esta comprensión, podemos entender por qué la tecnología de ingeniería inversa (incluido el software correspondiente) no siempre es la corriente principal en el mercado, y la mayoría de los sistemas CAD/CAM incluyen módulos de ingeniería inversa o paquetes de software de terceros.