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1、通过逆向工程提高磨具制造的效率L.Iuliano&P.MinetolaReceived:5March2008/Accepted:1September2008/Publishedonline:23September2008#Springer-VerlagLondonLimited2008摘要：现代CAD/CAM技术加上五轴高速铣削允许减少模具生产时间和成本。然而,为了把模具投入使用，手工操作和拟合仍总是要求。这样的操作,执行手动模具制造商,修改磨表面模具。逆向工程技术可以使用在质量控制评价维度和几何公差在模具加工和装配后。变化在产品的形状有时是决定模具后已经被加工。在这种情况下
2、,如果可能,模具制造商直接修改模具。因此最后真正的几何学的模具不反映之一原始的CAD模型。本论文的目的是指出非接触式质量控制的好处,来说明一个程序,基于逆向工程技术,重建和更新的数学模型模具在抛光和配合。该程序是测试在一个模具用于生产塑料相机的身体,以前检查通过结构光三维扫描仪。关键词：CAD模型；逆向工程；模具；表面重建；计算机辅助检查1.绪论生产工具(即模具)是在制造业的广泛的消费产品中必不可少的元素。设计和制造模具是开发一个新产品中时间长并且昂贵的步骤。由于这些原因,任何提高模具制造的努力都倾向于减少时间和成本。 现如今,现代CAD/CAM技术和五轴高速铣削[1]允许:
3、l一个快速模具设计从3DCAD模型的块开始;；l建设对电火花加工的电极,来克服用几何图形相关的问题,不是可加工的通过铣削工具；l生成数控刀具轨迹,使用策略开发用来减少加工时间[2]；l在粗加工实现高材料的去除率；l更好的尺寸公差和粗糙度低整理[3、4]20把模具投入到使用之前，无论多么远的边界切割技术被推广，操作时仍总是要求：l手动完成,通过删除标志的铣、电火花加工流程获得一个平滑的表面；l配件,以确保模具正确关闭 一方面,抛光和配件保证成型的块,但另一方面,他们修改腔面,在数学上是不确定的。因此,最后的实际几何形状的模具不反映了一个原始的CAD模型(理想几何)。今天CAD软
4、件资源不允许消除这种不协调。另一个方面,这是经常被忽视，是引入小的变化对模具。完成后，模具是有时修改以反映在最后一刻修改产品形状。在这种情况下，模具制造商直接修改模具没有更新CAD模型。因此，可能存在的问题：l在装配组型部分的归属；l当模具必须被替换,因为磨损或断裂缺乏一致性的CAD模型和模具实际几何增加稀土加工成本和次产品开发和推出。逆向工程技术提供新的机遇对模具制造商来克服这些问题。在最近年,非接触式数字化设备已得到改进主要是在计算精度和测量数据点的数量每单扫描。高扫描速度允许用户检索几十万(甚至数百万)点模具表面在几秒钟。所包含的信息在高密度点云都可以使用模具的质量控制
5、和CAD模型更新[5,6]。颜色偏差地图,显示结果的CAD数据对比和点云数据,提供一个完整的分析的公差和偏差。这远远超出了可以做测量一些散射点在逐点检查工具在坐标测量机(CMM)[7,8]。整体和局部偏差在型腔表面能评估识别加工错误和调查他们的原因。考虑在彩色地图的偏差模腔表面也可能是有用的减少安装时间之前把模具投入使用。结果检查扩展到整个图表面而不是限于一些逐点措施可以分析：&定义重新加工策略,当真正的表面模具是“更高”比相应的的一个CAD模型。这就意味着有一些剩余材料,仍然可以被删除;&检测不可恢复错误并调查原因,当真正的表面的模具是“低”相应的CAD模型之一。这意味着没
6、有剩余材料,供进一步加工或手动完成。在这样的情况下,模具不能放如果错误的使用超出给定的公差另一方面,逆向工程资源可以用来更新模具的数学模型通过：20数字化的阳模和阴模零件,得到点云数据作为输出；l重建腔表面；l一代的三维CAD模型的模具本文的目标是展示非接触式的优点检查比逐点测量。在操作的抛光和配件,更新的3DCAD模型的模具也应该成为一个好的练习在模具制造商。一个过程来完成这一任务是定义使用常见的逆向工程技术和软件包。拟议的程序进行了测试和验证了模具的注塑塑料相机的身体。2.插入数字化和检验(CAD模型比较)插入的模具是由轻合金制成(图1)。在经过激烈的铣削数控机床,如图通
7、过电火花加工完成的小凹槽位于相机处理。由于他们的大小,事实上,这个凹槽不能通过铣削加工。左边一半的阳模腔不治疗完成铣操作后,所以它还礼物45°的证据交叉轧机路径。的另一半而不是后腔抛光加工(图2)。这样的介绍了人工操作评估如果非接触扫描仪能够辨别不同的完成的正常的两半。为了指出非接触式的优点检查、模具插入被数字化使用光学扫描仪产生的阿托斯标准GOMGmbH(图3)。非接触式扫描大型模具或产品较少耗时比接触扫描和削弱了可以很容易通过改变数字化的相对位置光学传感器部分。此外,当前光学扫描仪的准确度和分辨率允
