aplicaciones de ingeniería inversa para la recuperación de piezas rotas o desgastadas

32
Aplicaciones de ingeniería inversa para la recuperación de piezas rotas o desgastadas y re-manufactura: Tres estudios de caso Eyup Bagci * TUBITAK-UME, Instituto Nacional de Metrología, PK 54, 41470 Gebze- Kocaeli, Turquía articleinfo Historia del artículo: Recibido 03 de mayo 2007 Recibido en forma revisada 17 de julio 2008 Aceptado 21 de julio 2008 Disponible en línea 05 de septiembre 2008 Palabras clave: La ingeniería inversa Recuperación de la parte dañada Método de digitalización CAD / CAM Laboreo abstracto Las piezas dañadas o rotas son generalmente demasiado costosos de reemplazar, o ya no están disponibles. RE puede ser se define como: "La evaluación sistemática de un producto con el propósito de replicación. Esto implica el diseño de una nueva pieza, copia de una parte existente, la recuperación de una parte dañada o rota, la mejora del modelo de precisión Sion y la inspección de un modelo numérico. Las ventajas de la técnica incluyen retroalimentación inmediata, datos reducción, la generación directa de la geometría y una precisión más alta del producto final. Este artículo muestra algunos

Upload: ramon-aragon-cordova

Post on 30-Sep-2015

220 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Ingeniería inversa

TRANSCRIPT

Aplicaciones de ingeniera inversa para la recuperacin de piezas rotas o desgastadasy re-manufactura: Tres estudios de casoEyup Bagci*TUBITAK-UME, Instituto Nacional de Metrologa, PK 54, 41470 Gebze-Kocaeli, TurquaarticleinfoHistoria del artculo:Recibido 03 de mayo 2007Recibido en forma revisada 17 de julio 2008Aceptado 21 de julio 2008Disponible en lnea 05 de septiembre 2008Palabras clave:La ingeniera inversaRecuperacin de la parte daadaMtodo de digitalizacinCAD / CAMLaboreoabstractoLas piezas daadas o rotas son generalmente demasiado costosos de reemplazar, o ya no estn disponibles.RE puede serse define como: "La evaluacin sistemtica de un producto con el propsito de replicacin.Esto implica el diseo deuna nueva pieza, copia de una parte existente,la recuperacin de unapartedaadaorota,la mejora del modelo de precisinSion y la inspeccin de un modelo numrico.Las ventajas de la tcnica incluyen retroalimentacin inmediata, datosreduccin, la generacin directa de la geometra y una precisin ms alta del producto final.Este artculo muestra algunosposibilidades de uso y beneficio de la utilizacin de la re-metodologas y tcnicas en el proceso de produccin,especialmente en el caso cuando existe partes sin soporte 3D-CAD.Este documento, que define etapa de obtencin de datos CAD a paso desde daadas tres partes diferentes de reproduccinducir o hacer un nuevo diseo para algunas recuperaciones, no se recibir dibujos tcnicos.Cuando estas partes tenanrecuperados, se produjeron algunos problemas.Estos problemas han sido resueltos por referencia a algunas prcticasenfoques.El establecimiento de continuidad a travs de parches de curvas y superficies es un concepto importante en la libreformar modelado de superficies.Los modelos CAD fueron recuperados y reconstruidos considerar paramtrico ycontinuidad geomtrica.El mtodo iso-phote se utiliz para el anlisis de la continuidad de la superficie.Por lo tanto, en este trabajo,no slo se producen problemas, sino tambin mtodos de resolucin se ha explicado.En primer lugar, se crean modelos CADde las piezas daadas y rotas por el mtodo de digitalizacin de datos mediante el uso de CMM y el proceso fue exploradaen detallado.Ms tarde, los modelos CAD que se haban obtenido anteriormente se transfieren en el mdulo CAM del soft-cdigos de consumo y G son tomadas por el post-procesador NC, y por ltimo, las piezas se fabrican por medio deFresadora CNC.Adems, este trabajo se presenta una revisin de las tcnicas de parte de digitalizacin disponiblescapaz para la ingeniera inversa.Publicado por Elsevier Ltd.1. IntroduccinLa ingeniera inversa es una rama muy importante de geomtricamentedisear y fabricar rea de aplicacin, y esta tcnica tienesido ampliamente reconocido como un paso importante en el productociclo de desarrollo.El uso de RE estar en gran medida reducir el cantetiempo y costos facturing.RE es el proceso de produccin de diseo de-Colas en forma de modelo CAD de la parte fsica en el proceso dedel diseo del producto.En contraste con la produccin tradicional se-secuencia, ingeniera inversa tpicamente comienza con la medicin de unaobjeto existente, de modo que un modelo slido se puede deducir con el fin dehacer uso de las ventajas de las tecnologas CAD / CAM / CAE[1].Posteriormente, se utilizan modelos CAD para la fabricacin o pro- rpidatotyping aplicaciones.Varios autores han investigado en relacin con la niera inversaniera, especialmente centrndose en los mtodos de exploracin (ventajasy debilidades de los diferentes sistemas de escaneo)[2-15], Invertiraplicaciones de ingeniera basadas en el procesamiento de imgenes y visinayudado[16-19], multi-sondeo enfoques[20,21], La integracin conprototipado rpido y otros procesos[22-29], Camino de exploracinplanificacin[30-35], Puntos de datos pre-procesamiento y la reduccin de metanfetaminaSAO[36-41], la superficie de algoritmos de ajuste y enfoques para resolver[42-58].Las aplicaciones de RE en el rea industrial se definen en re-el respeto de los siguientes aspectos:[59]Diseo de un nuevo componente.El diseo de la nueva parte proviene deun modelo de parte real existente.La reproduccin de un componente existente.Existen algunas partes parael que no existe documentacin de diseo / fabricacin, pero sucopia se puede obtener enfoque RE.Recuperacin de un componente daado o roto.Si la superficie de unaparte a medir es daado o desgastado, la reconstruccinmodelo CAD truido puede no ser precisa en comparacin con el verdaderosuperficie de la pieza.Desarrollo del modelo de precisin.El ingeniero puede terminar un ductoUCT concepto de diseo basado en los requisitos de la funcin yesttica y luego utilizan algunos materiales blandos, como la madera oyeso, etc., para fabricar los modelos.0965-9978 / $ - ver pginas preliminares Publicado por Elsevier Ltd.doi: 10.1016 / j.advengsoft.2008.07.003* Tel .: +90 262 679 5000.E-mail:[email protected] avances en la ingeniera de software 40 (2009) 407-418Listas de contenidos disponibles enScienceDirectLos avances en la Ingeniera de Softwarerevista pgina:www.elsevier.com/locate/advengsoft

Page 2

Observacin de un dato numrico.El escaneo de la parte y reconstruccintruccin de un modelo 3D-CAD por el enfoque RE, el diseadorse puede comparar este modelo con el primer modelo.RE proceso tiene las siguientes ventajas;es decir, la disponibilidad rpida de CADmodelos, modelo fsico se utiliza como punto de partida, acortadosproceso de desarrollo, producto completamente desarrollado al comienzo de pro-produccin, reduccin de los costos del producto y de produccin[60].Hoy en da, la tcnica de RE se aplica comnmente en muchos campos:ingeniera de fabricacin, ingeniera de software, el cine-entretenimientoindustria cin, ingeniera qumica, industria electro tcnico,y recientemente hay primeros ejemplos han nacido con respectoRE aplicacin en la industria de la Micro-Electro-Mecnicos Sistemas(MEMS).El proceso de RE general puede subdividirse en cincoetapas, es decir, la digitalizacin de la pieza, la captura de datos, procesamiento dedatos medidos, Superficie aproximacin para el modelado de slidos de laparte (modelado CAD), documentacin tcnica y NC parte pro-programacin y CNC fresado mquina para la fabricacin de piezas[61,62].Fig.1muestra los procesos de trabajo de RE.Todo el pro-proceso de RE debe ser asistida por ordenador.Digitalizacin de una superficie de la pieza en RE se puede lograr mediante la utilizacin deya sea de contacto sondeo o sin contacto tcnicas de deteccin, como se muestraenla Fig.2[63].Contacto dispositivos de sondeo son generalmente ms exactopero lento en la adquisicin de datos, y viceversa para el tipo sin contactodispositivos.Con el fin de cumplir con los requisitos, varios tipos de con-dispositivos y sensores sin tacto se desarrollan ltimamente con la ampliauso de la ptica y electrnica elementos, como estructurada luz sen-sores[7,8]y proyectores topografa Moire[12-14], Haz de lserFig.1.Todo el proceso de RE debe ser asistida por ordenador.Fig.2.Clasificacin de las tcnicas de adquisicin de datos.408E. Bagci / Avances en Ingeniera de Software 40 (2009) 407-418

Page 3

sondas[4,5]y escaneo CT, MRI, y CGI[64].Estos dispositivosse han fijado en las mquinas CNC o MMC para realizar sin contactoexploracin para mejorar la velocidad de medicin en gran medida[3,6,9-11].Qu-nunca se aplica la tcnica, hay varios problemas prcticos conadquirir utilizable, siendo los ms importantes[65];de calibracin;exactitud;accesibilidad;oclusin;fijacin;mltiples puntos de vista;ruido y datos incompletos;distribuciones estadsticas de las partes;acabado de la superficie.En este estudio, tres muestras diferentes, que estn rotos ydesgastado algunas regiones de la superficie, fueron examinados.Enla Fig.3A, elcam puede verse, que se han roto y desgastado debido a la friccinen el tiempo.Enla Fig.3b, hay un labe de turbina que se ha desgastado.Adems, puede abeja vista dela Fig.3c que hay una Atatrk debusto que tiene un hueco o una brecha en la superficie del busto, tenerlosFig.3.Daos y reas roto en partes medidos con CMM.E. Bagci / Avances en Ingeniera de Software 40 (2009) 407-418409

Pgina 4

despus de salir del molde.Estas piezas que se han rotoo desgastado, podra ser la reproduccin con datos CAD obtenidos.Despus de esto,la obtencin de modelos CAD transferido mdulo CAM de Pro / Engineersoftware y cdigos G creados por NC post-procesadores a cante realesfacturing y, finalmente, las piezas fabricadas utilizando fresado CNCmquina.2. Creacin de modelos CAD2.1.Medicin CMM y la creacin de nubes de puntosLos principales componentes del sistema son los tres ejes mecnicospuesta en marcha, la cabeza de la sonda, la unidad de control y el PC.El CMM que esutiliza aqu es una MMC DEA Scirocco tipo puente, utilizando un RenishawMontaje PH9 con una sonda de activacin por contacto.El soft- principal de la aplicacincermica utilizada es el Pro / Engineer Wildfire CAD / CAE / CAM inte-sistema rallado y software de medicin PC-DMIS proporcionado porla empresa Brown & Sharpe.Los sistemas operativos utilizados esWindows NT en las PC.MMC se han convertido en piezas muy poderosas de herramientas de medicin.LaCMM es un robot cartesiano, que tiene una sonda de activacin por contacto en su lugarde una pinza.Son CNC (control numrico por computadora) ma-lomos, flexible, y repetible para la medicin ms rpido de bienespartes.MMC se utilizan en superficie y cobertura continua de sondaje,o el anlisis de las partes, as como la extraccin de caracterstica geomtricadatos de nube de puntos de datos.Hay zonas daadas y rotas en superficies de medidapartes como se muestra enla Fig.3. El modelo fsico de la parte se escaneaen CMM mediante el uso de una sonda de 3 mm de dimetro (verFig. 4).El nmerode los puntos de contacto de medicin se determina por CMM segnel cambio de curvatura de la superficie de la pieza medida en el tctilpunto.Los resultados de medicin estn en formato digital adecuado, el cual,a diferencia de los datos analgicos, requieren ninguna otra procesos.2.2.Tratamiento de los datos de medicinLos datos de salida del CMM son valores de coordenadas del centrode los vectores de sonda y normales en laX, YyZen elposicin del punto tctil.Adems, el formato de salida delos datos de medicin no concuerda con la requiere delgeneracin de un modelo CAD.El formato de la salida de datos de medicin debe ser trans-formado en un formato que puede ser aceptado por Pro / Engineer soft-Ware.Los datos procesados se pueden utilizar directamente para la creacin deun modelo CAD de la pieza.2.3.Creacin de un modelo 3D-CAD de piezas y reduciendo de sus erroresEl modelo de CAD se crea directamente a partir de los datos de medicincon Pro / Engineer software CAD / CAE / CAM tras la transformacin delos datos de medicin y la transformacin del formato de datos.Para modelarla superficie de la pieza en el modelo CAD necesitamos definir caractersticas de la superficiede la nube de puntos obtenidos por la digitalizacin.La caracterstica superficieturas contienen segmentos de superficie y linderos.Hay dosmtodos en la creacin del modelo de CAD de los datos de medicinutilizando modelos de funcin de forma libre.Primer mtodo se llama la curva dede modo.En este enfoque, las curvas de construccin se generan a partirdatos de medicin primero y, a continuacin la superficie se pueden creara travs de la curva de construccin de malla generada.Otra esllamado el modo de superficie, la superficie se genera directamente desdedatos de medicin mediante los puntos de la nube.En segundo lugar, el modelo de superficie creada de la pieza en PC-DMIS eraimportada a la Pro / Engineer software / CAM Wildfire CAD.Finalmente,el modelo de superficie se convirti en 3D-CAD modelo (slido) en Pro /ENGINEER Wildfire.No puede haber errores en la pieza obtenida modelo de superficie porquede dos razones.Cuando se crean de nubes de puntos y curvas, la primerapodra ser producido un error.Sin embargo, muchos puntos tienen que ser utilizadosde la superficie de la pieza real a causa de la exploracin sensible.Pero, PCy memorias de programa no son suficientes para obtener todos estos datos.Por lo tanto, la regin que haba sido formada por la nube de puntos plegadores mediante el escaneo de la parte se divide en regiones ms pequeas y re-con cable en las carpetas separadas.Ms tarde, se unen de nuevosegn el mismo eje de coordenadas.Por esta razn, algunos erroresFig.4.medicin CMM de las partes daadas con el mtodo de la sonda de activacin por contacto.Fig.5.Creacin de parches de superficie.410E. Bagci / Avances en Ingeniera de Software 40 (2009) 407-418

Page 5

podra ser producido.Regiones incompletas pueden reconstruirse utilizandocaracterstica aadiendo enfoque por medio de modelo de superficie existenteFig.5.2.3.1.Caso de estudio I: recuperacin del busto del ATATRKCuando los datos de modelo slido 3D se obtiene al evitar errores, tesprocedimientos si- podran llevarse a cabo:Paso 1.La digitalizacin de la superficie del busto de Atatrk:El CMMescanea la superficie de una parte de un punto a otro punto,a saber, por recoger los puntos a travs de la direccin de barridocin.Con el fin de obtener los mejores nubes de puntos, es consi-erable para planificar la ruta de medicin adecuada.Uno de losla mayora de los problemas importantes con respecto a la calidad de 3Dresultados de digitalizacin, conocidos como punto de nube, y consideracionesefectos que blemente la calidad del modelo de CAD resultante.Paso 2.Preprocesamiento de las nubes de puntos: Preprocesamiento de lanubes de puntos es el paso clave del proceso de RE, su resultadohar un impacto directo en la calidad del modeloreconstruccin.Paso 3.Superficie de montaje:Mediante el uso de los datos obtenidos por escner,paso se produce a partir de puntos de la curva, a partir de la curva dea la superficie y de la superficie a slido mediante la adopcin de las caractersticasde elementos de superficie en consideracin y, posteriormente,el modelo con tres dimensiones puede ser creado.Procesamiento Point:Desde el busto Atatrk ha con- complejosuperficies tursticos y PC, memorias de programa no son suficientespara obtener todos estos datos, y todo el modelo de la pieza no puedeser aproximado por una sola superficie matemtica, lanubes de puntos se procesan generalmente necesitan ser subdivisinRESPETA en muchas secciones.Mediante el uso de datos desagregados, losproblema de tratar con los datos de nubes de puntos se puede sim--rablemente, la precisin tambin se puede mejorar.Los datos depuntos solapados se suprimi.Procesamiento de la curva:El objeto de RE es crear la superficieo curva con tanto una alta precisin y muy suave.Cadacurva directamente creado por puntos siempre tiene diferente actualvatures en su punto final.Como resultado, los correspondientessuperficie tiene la mayor suavidad, y el modelo slidoes fcil de construir.Creacin de superficies:Las superficies se puede conseguir mediante el uso de laconstruccin de malla de las curvas como se muestra enla Fig.6.Paso 4.Reduccin de sus errores:regiones de error de la parte eraneliminan y nuevas superficies se obtienen mediante el uso de superficiemtodos de parche.Despus de eso, la prdida de geometras que tienenha roto, se podra crear de nuevo como se muestra en laFig.6.Pasocreacin modelo slido5.3D:El modelo de superficie se convirtien el modelo 3D-CAD (slido) en Pro / Engineer Wildfire comose muestra en laFig.6.2.3.2.Estudio de caso II: recuperacin de pala de turbinaModelo slido que se necesita para la CAM y FEM, se modelcon Pro / Engineer.La curva caracterstica para el perfil de la turbinafue construir primero utilizando los datos de los resultados medidos desde el CMMmquina.Este proceso se ve enla Fig.7. Un ejemplo que muestra lapasos para la creacin del modelo de CAD para la pala de turbina es el siguiente.Modelo slido que se necesita para CAM y FEM fue modelado porcon Pro / Engineer.La curva caracterstica para el perfil de la turbinaFig.6.Creacin paso a paso de modelo 3D-CAD para el busto de Atatrk.E. Bagci / Avances en Ingeniera de Software 40 (2009) 407-418411

Page 6

se construy primero mediante el uso de los datos de los resultados de medicin desde elMquina CMM.Este proceso se ve enla Fig.7.Un ejemplo que muestralos pasos para la creacin del modelo CAD de la pala de turbina es tande la siguiente manera:Pasonmero1.Determinacin de la seccin y capas aceptablepara crear modelos de piezas.Paso 2.El mismo nivel de puntos que pertenecen a cada seccin puedeser obtenido mediante el uso de CMM.Los datos de puntos superpuestasfue suprimido y los datos relativos a los resultados irregularesse modific y compensado.Paso 3.Un plano de trabajo se ha creado de la que cada capa de secciny seis curvas spline cerradas pueden ser creados a partir de estosdatos de puntos de control medidos.Paso 4.Absorcin y superficie de presin de los alerones se crearonmediante el uso de curvas de seccin y por medio de la fronteraOpciones curvas.Paso 5.La superficie superior de la hoja se consider como un avin ycerrado con la superficie de parche.Paso 6.La superficie inferior de la hoja se cre utilizando obligados-mtodo curvas ary.Paso 7.Estas superficies que son la estructura principal del modelo sonfusionado.Paso 8.Por ltimo, esta estructura que se compone de superficie cerradacara, se transform en el modelo slido 3D.Fig.7.Creacin paso a paso de modelo 3D-CAD para la pala de la turbina.Fig.8.Creacin de modelo en 3D-CAD CAM.412E. Bagci / Avances en Ingeniera de Software 40 (2009) 407-418

Pgina 7

2.3.3.Estudio de caso III: la recuperacin de la CAMEl rbol de levas es la parte ms importante del sistema y lael rendimiento del sistema se ve muy afectada por su forma en funcinen el desgaste.Por lo tanto, muchos investigadores han estudiado el modeladodel perfil de la leva y su metodologa de fabricacin.La recuperacinde parte de leva se efectu mediante el mismo enfoque que se aplicapara la recuperacin de la pala de la turbina y las partes de Atatrk busto.Lanuevo modelo slido 3D de la leva se ve enla Fig.8.2.4.Problemas de continuidad en la ingeniera inversa: sujetos crticosEl modelado geomtrico de curvas y superficies de forma libre es deimportancia sustancial para sofisticados sistemas CAD / CAM / CAE,como muchas aplicaciones grficas de ordenador, as como en el campo de lasimulaciones numricas se basan en tcnicas de elementos finitos.Sur-mtodos de interrogatorio cara encuentran origen en el CAD / CAM tecno-gas que requieren superficies de alta calidad.Optamos por el isophote mtodo para el anlisis de continuidad de la superficie.Las superficies que necesitan el diseo de automviles a utilizar sin problemas y necesidadtener buenas caractersticas de reflexin.Casco de barco necesita diseosuperficies mnimas de energa.Procesamiento NC tiene requisitos especialesen las superficies.El establecimiento de continuidad a travs de curva y superficieparches es un concepto importante en la forma libre de modelado[66]:Continuidad geomtrica: suavidad de la forma que se muestra resultanteG0: Punto de continuidad (tocar),G1: Continuidad tangente (ngulo)G2: Continuidad de curvatura (radio),G3: Aceleracin (tasa decambio de curvatura)Paramtricocontinuidad:diferenciabilidaddelaparamtricorepresentacinC0,C1: Primera derivada (velocidad),C2: Segunda derivada (velocidad yaceleracin)2.5.Enfoque Iso-photes para el anlisis de calidad de la superficieLa tcnica de iso-phote se utiliza como un indicador de la calidad visualtor.Esos aspectos estticos son bien capturados por iso-photes, reflexinlnea de la o las lneas de relieve[67], Debido a que son muy sensibles acambios en las normales de la superficie.A la calidad de la superficie se ca-Fig.9.Iso-photes (cebra) algoritmo.Fig.10.Iso-photes enfoque (cebra) para el anlisis de continuidad de la superficie.E. Bagci / Avances en Ingeniera de Software 40 (2009) 407-418413

Pgina 8

zado por iso-photes bien educados.Se trata de una primera orden de interrogacinherramienta, que no est reflejando la curvatura de buen comportamiento.Atencindebe ser pagado a la direccin de la luz que ha de ser elegido.SiN (u, v)es una parametrizacin de la superficie yLla direccin deuna iluminacin paralelo, entonces la condicin iso-phote est dada porU ND;v L cconst;c2R1Un iso-phote se define como una regin en la superficie donde lo normalvectorN (u, v)no difiere en ms de un ngulo prescrito de unvector de referencia fijoZcomo se muestra enla Fig.9. La curva de lmite deiso-phote se llama curva de iso-inclinacin.El ngulo entre la nor-mal del vector de un punto de la superficie y el vector de referencia fijo esllamado ngulo de inclinacin.El rango de ngulo de inclinacin dentro de unaiso-phote se denomina rango de ngulo de inclinacin.El ngulo de inclinacinen la curva de iso-inclinacinAyoes byo.Mtodos de reflexin de la luz se pueden utilizar para visualizar primero ydiscontinuidades de segundo orden, ya que el vector normal a la superficiesiempre est involucrado en las definiciones de lnea.Vamos a ilustrar estopropiedad utilizando iso-photes, para lo cual siguiente declaracinsostiene.Si la superficie esCrcontinua, iso-photes sonCrA1continuacurvas de unidades organizativas.Fig.11.lneas de reflexin e ISO-photes anlisis sobre la superficie de la pieza reconstruida.Fig.12.Reflexin anlisis de lneas en la superficie de la pieza reconstruida.414E. Bagci / Avances en Ingeniera de Software 40 (2009) 407-418

Page 9

Fig.13.Creacin de trayectorias de herramientas para el busto de Atatrk y la fabricacin real.Fig.14.Creacin de trayectorias de herramientas para CAM Parte y fabricacin real.E. Bagci / Avances en Ingeniera de Software 40 (2009) 407-418415

Pgina 10

Fig.10representa la superficie muestra como una curva redes queno parece tener discontinuidades a travs de las fronteras de suparche.Los iso-photes por otra parte son discontinuos (lagunas)en los puntos donde la superficie es sloC0a travs del lmite de dosparches.En esta seccin, la continuidad de la superficie se analiz mediante el uso de iso-mtodos phote y lnea de reflexin entre el nuevo parche y existentesuperficies.Se puede demostrar que iso-photes y reflexin lisoslneas indican una definicin buena calidad superficial.Figs.11 y 12ilustrar conjuntos de iso-photes y lneas de reflexin entre parchey superficies existentes lmites.3. Creacin de las secuencias y herramientas cdigos de ruta CNCUna vez creado enteramente el modelo slido de una parte, se puede determinarminar el proceso de mecanizado NC preparar y generar el cortadordatos de localizacin (CL) para una aplicacin de fabricacin.Adems mecanizadocdigos ing se generan a travs de post-procesamiento de NC.Por ltimo, laparte se mecaniza mediante una mquina herramienta CN con su modelo CAD creacinATED.Fresado secuencias y cdigos trayectoria de la herramienta (Cdigos G) puede ser ge-rados en el mdulo Pro / FABRICACIN.Las secuencias de control numrico que se crean se pueden visualizar en la matem separado o en serie como se muestra enlas Figs.13-15que es la sim-Fig.15.Creacin de trayectorias de herramientas para pala de turbina.Fig.16.Efecto de parches de superficie sobre la herramienta NC caminos continuidad.416E. Bagci / Avances en Ingeniera de Software 40 (2009) 407-418

Pgina 11

mento de la secuencia de CNC para mecanizar el busto del Atatrk,CAM y labe de turbina.3.1.Evaluacin del efecto de la continuidad del modelo CAD en las trayectorias de herramientas CNProcesamiento NC tiene requisitos especiales en las superficies.Moliendamquina de limitar la cantidad de radios de curvatura de la superficie.Msconsideraciones tcnicas en diseo de la superficie son CNC fresado verificacincin.En el mecanizado en un entorno CAD / CAM, la falta decontinuidad de orden superior en esculpida mo- parche de superficie de la piezael puede causar grandes cambios de paso de las aceleraciones de corte por del trnsito coning de un parche de corte a otro.Esto a su vez puede dar lugar aefectos indeseables de chattering durante las operaciones de fresado.Tieneha dado cuenta de que parloteo de las herramientas de corte durante el mecanizadopuede causar efectos perjudiciales sobre la calidad de las piezas mecanizadas, ascomo en la reduccin de la vida de la herramienta.Por lo tanto, los efectos castaeteo deben nisterioimized, superficie, especialmente cuando las piezas mecanizadas han esculpidoenfrenta.Continuidad trayectoria de la herramienta en los procesos de mecanizado;C1trayectoria de la herramienta continua compuesta de arcos y segmentos linealesversusC0trayectoria de la herramienta continua compuesta slo de segmentos lineales.La trayectoria de la herramienta se compone de segmentos lineales y circulares.Cadados segmentos sucesivos sonC1continua en su interseccin,es decir, que tienen la misma tangente en el punto de interseccin.Para un GItolerancia de cuerda ven, el nmero de segmentos en unC1continuotrayectoria de la herramienta es menor que enC0trayectoria de la herramienta continua.Fig.16herramienta espectculoscontinuidad camino en G generacin de cdigo de la parte reconstruida y estogrado de continuidad es satisfactoria para el mecanizado.4. ConclusinEste trabajo muestra algunas posibilidades de uso y aprovechamiento deutilizando las tcnicas de ER en el proceso de fabricacin, especialmenteen el caso cuando se usa partes rotas o, para los que no existendibujos, deben ser sustituidos y no hay ninguna fuente de suministro.En esteconcurso, RE es absolutamente necesario porque permite digitalizar la partegeometra para ser utilizado en CAD / CAE / CAM.En muchos casos, documentacintacin de los componentes mecnicos, tales como planos, especificacionesy los anlisis de ingeniera se pierden.A menudo se requiere para reemplazaren el que no existe piezas desgastadas o rotas esta documentacin.En la industria de hoy en da, se exige en tiempo de ejecucin corto para satisfacer esta necesidad.Como resultado de la aplicacin de RE se acerca a ganar velocidad elActualmente proceso de realizacin del producto est ganando impulso ydisminuye en gran medida los costes de fabricacin.AgradecimientosEl autor desea agradecer al Sr. M. Ermurat, B. Kaya y S.Uysal para proporcionar cortar material de la herramienta y la pieza de trabajo.Referencias[1] Vrady T, Martin RR, Cox J. ingeniera inversa de modelos geomtricos - unintroduccin.Comput Aided Des 1997; 29 (4): 255-68.[2] Motavalli S. Revisin de la ingeniera inversa se acerca.En: 23a Internacionalconferencia sobre las computadoras y la ingeniera industrial, vol.35 (1-2), 1998. p.25-8.[3] Los sitios web de los diferentes productores de la digitalizacin de equipos:,,,,.[4] Saito K, Miyoshi T. sin contacto sistema de digitalizacin y mecanizado 3-D gratissuperficie de la forma.Ann CIRP 1991; 40: 483-6.[5] Fan KC.Una medicin automtica sin contacto para perfiles de superficie de forma libre.Comput Integr Manufact Syst 1997; 10: 277-85.[6] Wang G, Zheng B, Li X, Z. Houkes Modeling y la calibracin del haz de lserescaneo triangulacin sistema de medicin.Robot Auton Syst 2002; 40:267-77.[7] Xinmin L, Zhongqin L, Tian H, Ziping Z. Un estudio de un sistema de ingeniera inversabasado en sensores de visin para superficies de forma libre.Comput Ind Esp 2001; 40:215-27.[8] Zhang G, Wei Z. Un nuevo enfoque de calibracin para la inspeccin de visin 3D.Laser OptTechnol 2002; 34: 373-80.[9] Zhang J, Djordjevich A. Estudio sobre sensor de banda lser.Sensor Actuat1999; 72: 224-8.[10] Hijo S, Parque H, Lee KH.Sistema de escaneo lser automatizado para inversaingeniera e inspeccin.Int J Mach Herramientas Manufactura 2002; 42: 889-97.[11] Chang M, Lin KH.Medicin de escner sin contacto utilizando un espaciomtodo de asignacin.Opt Lasers Esp 1999; 30: 503-12.[12] Valkenburg RJ, Mcivor AM.Medicin 3D precisa utilizando una luz estructuradasistema.Imagen Vision Comput 1998; 16: 99-110.[13] Wang B, Luo X, Pfeifer T, Mischo H. Moire deflectometra basado en Fouriertransformar anlisis.Medicin 1999; 25: 249-53.[14] Chang RS, Sheu JY, Lin CH, Liu HC.Anlisis de patrones de moir CCD para la micromediciones de distancia utilizando la transformada wavelet.Opt Laser Technol2003; 35: 43-7.[15] Kim SW, Choi YB, Oh JT.La ingeniera inversa: alta velocidad de digitalizacinsuperficies de forma libre por rejilla topografa de muar proyeccin de cambio de fase.Int JMach Herramientas manufact 1999; 39: 389-401.[16] Liu Zhenkai, Wang Lihui, Lu Bingheng.La integracin de imgenes transversalesbasadomarcha atrsingenieraconrpidoprototipos.ComputInd2006; 57 (2): 131-40.[17] Peng Q, Loftus M. Un nuevo enfoque de la ingeniera inversa basado en la visininformacin.Int J Mach Herramientas Manufactura 1998; 38 (8): 881-99.[18] Peng Q, Loftus M. Uso de procesamiento de imgenes basado en redes neuronales a la inversaingeniera.Int J Mach Herramientas Manufactura 2001; 41: 625-40.[19] Carbone V, Carocci M, Savio E, Sansoni G, De Chiffre L. La combinacin de una visinsistema y una mquina de medicin para la ingeniera inversa desuperficies de forma libre.Int J Adv Manufact Technol 2001; 17: 263-71.[20] Chan VH, Bradley C, Vickers GW.Un enfoque multi-sensor para la automatizacin de cooperacinordenada de medicin mquina basada en la ingeniera inversa.Comput Ind2001; 44: 105-15.Medicin 3D completa [21] Zexiao X, Jianguo W, Qiumei Z. a la inversaingeniera utilizando un sistema multi-sonda.Int J Herramientas Mach Manufactura2005; 45 (12 a 13): 1474-1486.[22] Lee KH, Woo H. La integracin directa de la ingeniera inversa y rpidoprototipos.Comput Ind Esp 2000; 38: 21-38.[23] Li L, Schemenauer N, Peng X, Zeng Y, Gu P. Un sistema de ingeniera inversa parafabricacin rpida de objetos complejos.Robot Comput Integr Manufactura2002; 18: 53-67.[24] Chen YH, Ng CT.Ingeniera inversa integrada y prototipado rpido.Comput Ind Esp 1997; 33: 481-4.[25] Chen YH, Ng CT, Wang YZ.La reduccin de datos en la ingeniera inversa integraday prototipado rpido.Int J Comput Integr Manufactura 1999; 12: 97-103.[26] Lee KH, Woo H. Uso del mtodo de ingeniera inversa para el producto rpidodesarrollo.Comput Ind Esp 1998; 35: 21-4.[27] Ferreira JC, Mateus Artur JS, Alves Nuno MF, Custdio Pedro MC.Integradoproductos y herramientas de desarrollo a travs de metodologas y de ingeniera inversarpidoprototipadotcnicas,CongressoBrasileriodeGestodeDesenvolvimento de Produto 25-27 Setembro de, Brasil, 2001.[28] Boulanger P, G Roth, Godin G. Aplicaciones de 3-D visin activa al rpidodesarrollo de productos.En: Actas de la fabricacin inteligentesistemas de conferencia internacional sobre la creacin rpida de prototipos, Stuttgart, Alemania,1994. p.39-752.[29] Zhongwei Y. La integracin directa de la ingeniera inversa y prototipado rpidobasado en las propiedades de NURBS o B-spline.Precis Esp 2005; 28 (3):293-301.[30] Hijo S, Kim S, planificacin Ruta Lee K. de superficies multi-parcheado de forma libre para lserescaneo.Int J Adv Manufact Technol 2003; 22: 424-35.[31] Xi F, la planificacin de ruta basado en CAD Shu C durante 3-D de escaneo lser de lnea.ComputAyudado Des de 1999; 31: 473-9.[32] Lee KH, Parque H, Hijo S. Un marco para la planificacin de escaneo lser de forma libresuperficies.Int J Adv Manufact Technol 2001; 17: 171-80.[33] Lim CP, Menq CH.CMM accesibilidad de caractersticas y generacin de la trayectoria.Int J ProdRes 1994; 32: 597-618.[34] Jones C, Bradely C, Vickers GW.El escaneo lser y trayectoria de la herramienta cuasi-helicoidaldefinicindearbitrariocurvosuperficiemodelos.ComputIndIng1994; 26: 349-57.[35] Yau HT, Menq CH.Automatizado de planificacin de la trayectoria CMM para la inspeccin dimensionalde troqueles y moldes que tienen superficies complejas.Int J Herramienta Mach Manufactura1995; 35 (6): 861-76.[36] Huang MC, Tai CC.El pre-tratamiento de los puntos de datos para el montaje en curvaIngeniera inversa.Int J Adv Manufact Technol 2000; 16: 635-42.[37] Budak I. Desarrollo de un sistema para el diseo basado en la ingeniera inversa deformas complejas con nfasis en el punto de datos pre-procesamiento.En: Actasde 11 de seminario internacional de ingeniera del ciclo de vida CIRP ciclo-vida del productogestin de la calidad emite Belgrade, 2004. p.223-9.[38] Tai CC, Huang MC.El tratamiento de los puntos de datos basndose en la intencin del diseo enla ingeniera inversa.Int J Mach Herramientas Manufactura 2000; 40: 1913-1927.[39] Lee KH, Woo H, Suk T. Point Reduccin de Datos Utilizando 3D Grids.Int J Adv ManufacturaTechnol 2001; 18 (3): 201-10.[40] Percoco G, Espina R. Un enfoque algoritmo gentico para la reduccin del puntonubes de piezas en forma de complejos escaneados.En: Anales de DAAAM para 2001,Viena, Austria, 2001, p.355-6.E. Bagci / Avances en Ingeniera de Software 40 (2009) 407-418417

Pgina 12

[41] Lee FKH, Woo H, mtodos de reduccin Suk T. de datos para la ingeniera inversa.Int JAdv Manufact Technol 2001; 17 (10): 735-43.[42] Bradley C, Vickers GW.De forma libre reconstruccin de la superficie de visin artificialprototipado rpido.Opt Esp 1993; 32 (9): 2191-200.[43] Bradley C, Vickers G, Milroy M. La ingeniera inversa de superficies cuadrticasel empleo de escaneo lser tridimensional.Proc Inst Mech Esp 1994; 208:21-8.[44] Jones C, Bradley C, Vickers GW.El escaneo lser y trayectoria de la herramienta cuasi-helicoidaldefinicin de modelos de superficie de curvas arbitrarias.Comput Ind Esp 1994; 26:349-57.[45] Chivate PN, Jablokow AG.Generacin slido modelo de datos de los puntos medidos.Comput Aided Des de 1993; 25 (9): 587-600.[46] Pratt MJ.Smooth aproximacin superficie paramtrica para datos discretos.ComputAyudado Geom Des de 1985; 2: 165-71.[47] J. Hoschek Spline aproximacin de curvas desplazadas.Comput Ayudado Geom Des1988; 5: 33-40.[48] Hoschek J, Schneider FJ, Wassum P. ptima conversin aproximada de splinesuperficies.Comput Aided Geom Des de 1989; 6: 293-306.[49] Rogers DF, Fig NG.Obligado curva B-spline y ajuste de superficie.ComputDes Aided 1989; 21 (10): 641-8.[50] Sarkar B, Menq CH.Optimizacin de parmetros en las curvas de aproximacin ysuperficies de medicin de datos.Comput Aided Geom Des de 1991; 8: 267-90.[51] Chou BK, Lee CS.Superficies de barrido de modelado a travs de transformaciones de coordenadas ymezcla.Comput Aided Des de 1990; 22 (2): 87-96.[52] Ishida J. mtodo general interpolacin B-spline y su aplicacin a lala modificacin de curvas y superficies.Comput Ayudado Des 1997; 29 (11):779-90.[53] Lai JY, Ueng WD, Yao CY.El registro y los datos que se fusionan para varios conjuntos dedatos de exploracin.Adv Manufact Technol 1999; 15: 54-63.[54] Ueng WD, Lai JY, Doong JL.Reconstruccin de barrido de la superficie de tresdatos medidos dimensionales.Comput Aided Des 1998; 30 (10): 791-805.SC [55] Kim Hong Kong, Lee.Un mtodo para la compatibilidad curva NURBS aproximado basadoel reacondicionamiento curva mltiple.Comput Aided Des de 2000; 32: 237-52.[56] Ma W, El P. superficie B-spline actualizacin local con puntos no organizados.ComputAided Des 1998; 30 (11): 853-62.[57] Lin AC, Lin SY, Fang TH.Disposicin de la secuencia automtica de datos de puntos 3D parasuperficie de ajuste en la ingeniera inversa.Comput Ind 1998; 35: 149-73.[58] Yang M, Lee E. La segmentacin de datos de puntos medidos utilizando un paramtricoaproximacin superficie cudrica.Comput Aided Des de 1999; 31: 449-57.[59] Yuan X, Zhenrong X, Haibin W. La investigacin sobre la ingeniera inversa integradatecnologa para la formacin de lminas de metal con una superficie de forma libre.Proceso J MaterTechnol 2001; 112 (2-3): 153-6.[60]http://tno.nl/industrieentechniek/intelligenteproductiepro/industrieleprototyping.[61] Zhang Y. La investigacin sobre la aplicacin de la ingeniera de la ingeniera inversala tecnologa.J Mater Technol Proceso 2003; 139 (1-3): 472-5.[62] A Werner, Skalski K, Piszczatowski S, Swieszkowski W, Lechniak Z. inversaingeniera de superficies de forma libre.J Mater Proceso Technol 1998; 76 (1-3):128-32.[63] Ke YL, Xiao YX, Li JX.La investigacin de modelado CAD de ingeniera inversatcnica.J Comput Aided Des Grfico 2001; 13 (6): 570-5.[64] Y Lin, Wang C, Dai K. La ingeniera inversa en la reconstruccin del modelo CAD dearticulacin artificial personalizado.Med Phys Esp 2005; 27 (2): 189-93.[65] Varady T, Martin RR, Coxt J. ingeniera inversa de modelos geomtricos: unaintroduccin.Comput Aided Des de 1997; 29: 44.255-68.[66] Las tcnicas de visualizacin Hahmann S. para el anlisis de superficie.En: Bajaj C, editor.Tcnicas de visualizacin avanzadas.John Wiley;1999.[67] Y Zhongwei, Shouwei J. Iso-phote superficie adaptativo basado ajustada a digitalizadapuntos y sus aplicaciones en la generacin de la trayectoria herramienta basada en la regin, rebanar ytri superficie.Comput Ind 2004; 55 (1): 15-28.418E. Bagci / Avances en Ingeniera de Software 40 (2009) 407-418