Nghiên cứu xây dựng phương pháp thiết kế ngược bề mặt phức tạp dạng xoắn

GVHD : PGS.TS Đoàn Thị Minh Trinh HVTH : Nguyễn Hoàng Uy TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn nghiên cứu xây dựng phương pháp thiết kế ngược bề mặt phức tạp, bao gồm các nội dung: i hệ thống hóa

Trang 1

GVHD : PGS.TS Đoàn Thị Minh Trinh HVTH : Nguyễn Hoàng Uy

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA T.P HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS ĐOÀN THỊ MINH TRINH

(Ghi rõ họ, tên, chức danh khoa học, học vị và chữ ký)

Cán bộ nhận xét 1 :

(Ghi rõ họ, tên, chức danh khoa học, học vị và chữ ký)

Cán bộ nhận xét 2 :

(Ghi rõ họ, tên, chức danh khoa học, học vị và chữ ký)

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Ngày……tháng……năm 2008

Trang 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

- -oOo -

Tp HCM, ngày tháng năm

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên : Nguyễn Hoàng Uy Giới tính : Nam

Ngày, tháng, năm sinh : 23 - 09 - 1982 Nơi sinh : Khánh Hòa

Chuyên ngành : Công Nghệ Chế Tạo Máy

Khoá (Năm trúng tuyển) : 2006

1- TÊN ĐỀ TÀI : Nghiên cứu xây dựng phương pháp thiết kế ngược

bề mặt phức tạp dạng xoắn

2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN :

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết mô hình hóa bề mặt phức tạp

- Xây dựng phương pháp và quy trình lấy mẫu bề mặt phức tạp

- Nghiên cứu phương pháp xử lý dữ lý dữ liệu và tái tạo mô hình

- Thực nghiệm thiết kế ngược chân vịt tàu thủy

3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ :

4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ :

5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS.TS Đoàn Thị Minh Trinh

Nội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua

(Họ tên và chữ ký)

PGS.TS Đoàn Thị Minh Trinh

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Xin chân thành gửi lời cảm ơn PGS.TS ĐOÀN THỊ MINH TRINH đã tận tình

hướng dẫn và giúp đỡ tạo nhiều điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình học viên

nghiên cứu và hoàn thiện luận văn

Xin được gửi lời cảm ơn đến :

- Quý Thầy Cô thuộc Khoa Cơ Khí – Trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ

Chí Minh đã hướng dẫn và truyền thụ kiến thức và kinh nghiệm trong

thời gian học tập và thực hiện luận văn

- Quý Thầy Cô thuộc Phòng Đào Tạo Sau Đại Học – Trường Đại Học

Bách Khoa TP Hồ Chí Minh đã quan tâm và giúp đỡ trong quá trình học

tập và thực hiện luận văn

- Cán bộ Trung Tâm Nghiên Cứu và Chế Tạo Thiết Bị Mới (NEPTECH)

thuộc Sở Khoa Học Công Nghệ TP.HCM đã tạo điều kiện thuận lợi để

tiến hành thực nghiệm phục vụ đề tài luận văn

- Các bạn lớp Cao Học CKCTM K2006 đã góp ý, giúp đỡ trong quá trình

học tập

Do thời gian hạn chế nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, học

viên mong nhận được sự góp ý quý giá của các Thầy Cô để học viên có thể hoàn

thiện trong quá trình nghiên cứu sau này

Trang 4

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Luận văn nghiên cứu xây dựng phương pháp thiết kế ngược bề mặt phức tạp,

bao gồm các nội dung: (i) hệ thống hóa và phân loại các dạng bề mặt phức tạp

thành 3 nhóm: bề mặt tự do, bề mặt quét hình, bề mặt nội suy lưới đường cong; (ii) đề xuất 2 phương pháp lấy mẫu trên thiết bị CMM: phương pháp lấy mẫu tự do,

phương pháp lấy mẫu hình học cơ sở; (iii) xây dựng quy trình lấy mẫu trên thiết bị

CMM; (iv) đề xuất chọn phương pháp tái tạo mô hình: nội suy đường cong từ chuỗi

điểm, nội suy mặt cong từ lưới đường cong, nội suy mặt cong từ mạng điểm phân bố

ngẫu nhiên; và (v) tiến hành thực nghiệm thiết kế ngược mẫu chân vịt tàu thủy với

thiết bị CMM Contura Zeiss G2, phần mềm ProE 2001 trên cơ sở phương pháp lấy

mẫu và tái tạo mô hình đề xuất.

Trang 5

form surface, sweep surface, curve-net interpolation surface; (ii) submitting two

methods of taking a sample on the CMM device: method of free sampling, method of

basic geometrical sampling; (iii) building the process of sampling on CMM device;

(iv) submitting for the method of model recontruction: interpolating curve from the

series of points, interpolating surface from the curve- net, interpolating surface

from point clouds distributed randomly; and (v)carrying out a reverse engineering

of bladed marine propellers, sampling from CMM Contura Zeiss G2, ProE 2001

software based on method of sampling and the recontruction of submitted model

Trang 6

Một số từ viết tắt :

 CAD (Computer Aided Design) : Thiết kế với sự trợ giúp của máy tính

 CAM (Computer Aided Maufacturing) : Chế tạo với sự trợ giúp của máy tính

 CMM (Coordinate Measuring Machine) : Máy đo tọa độ

 CNC (Computer Numerical Control) : Điều khiển số bằng máy tính

 NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline) : B-Spline hữu tỷ không đồng nhất

 RE (Reverse Engineering) : Kỹ thuật thiết kế ngược

Trang 7

GVHD : PGS.TS Đoàn Thị Minh Trinh HVTH : Nguyễn Hoàng Uy MỤC LỤC GIỚI THIỆU………

Chương 1 : TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu kỹ thuật thiết kế ngược………

1.1.1 Khái niệm về kỹ thuật thiết kế ngược………

1.1.2 Phương pháp thiết kế ngược………

1.2 Tình hình nghiên cứu về kỹ thuật thiết kế ngược………

1.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới………

1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước………

1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu………

Chương 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ HÌNH HÓA HÌNH HỌC BỀ MẶT PHỨC TẠP 2.1 Dạng bề mặt tự do………

2.2 Dạng bề mặt quét hình………

2.3 Dạng bề mặt nội suy lưới đường cong………

Chương 3 : XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP VÀ QUY TRÌNH LẤY MẪU BỀ MẶT PHỨC TẠP 3.1 Phương pháp lấy mẫu………

3.1.1 Phương pháp lấy mẫu hình học cơ sở ………

3.1.2 Phương pháp lấy mẫu tự do ………

3.2 Mật độ lấy mẫu………

3.3 Hiệu chỉnh sai số đầu đo………

3.4 Quy trình lấy mẫu………

10

12

14

18

19

21

23

25

29

30

31

33

34

37

Trang 8

GVHD : PGS.TS Đoàn Thị Minh Trinh HVTH : Nguyễn Hoàng Uy Chương 4 : PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ DỮ LIỆU VÀ TÁI TẠO MÔ HÌNH 4.1 Phương pháp xử lý dữ liệu điểm………

4.1.1 Lọc nhiễu………

4.1.2 Giảm dữ liệu điểm………

4.2 Nguyên lý tái tạo mô hình từ dữ liệu lấy mẫu………

4.3 Xây dựng đường cong………

4.3.1 Phương pháp nội suy………

4.3.2 Phương pháp xấp xỉ………

4.3.3 Nội suy đường cong NURBS………

4.4 Xây dựng mặt cong………

4.3.1 Xây dựng mặt cong từ đường cong………

4.3.2 Xây dựng mặt cong từ lưới đa giác………

Chương 5 : THỰC NGHIỆM THIẾT KẾ NGƯỢC 5.1 Phân tích hình học mẫu đo – chân vịt………

5.1.1 Hình học cánh chân vịt ………

5.1.2 Hình học mặt xoắn………

5.1.3 Tiết diện cánh chân vịt………

5.2 Thực nghiệm lấy mẫu chân vịt………

5.2.1 Lấy mẫu hình học cơ sở………

5.2.2 Lấy mẫu tự do………

5.3 Thực nghiệm xử lý và tái tạo mô hình chân vịt………

5.2.3 Xử lý và tái tạo mô hình từ dữ liệu lấy mẫu hình học cơ sở……

42

43

44

46

47

48

51

54

59

60

61

63

68

70

Trang 9

GVHD : PGS.TS Đoàn Thị Minh Trinh HVTH : Nguyễn Hoàng Uy 5.2.4 Xử lý và tái tạo mô hình từ dữ liệu lấy mẫu tự do………

5.4 Đánh giá thực nghiệm thiết kế ngược………

KẾT LUẬN……… ………

Tài liệu tham khảo……… ………

75

78

80

81

Trang 10

GIỚI THIỆU

Ngày nay, xu thế toàn cầu hóa mạnh mẽ đã khiến cho thị trường tiêu thụ sản phẩm

trở nên khắc nghiệt Các nhà sản xuất không chỉ phải cạnh tranh với các đối thủ nội

địa mà còn phải chịu sức ép rất lớn từ các doanh nghiệp nước ngoài Trong khi đó,

tính đa nghiệm của bài toán cạnh tranh (Rút ngắn thời gian thiết kế và chế tạo sản

phẩm; Ổn định và nâng cao chất lượng; Hạn chế chi phí sản xuất; Tính thẩm mỹ;

Giá thành rẻ) luôn đặt các nhà sản xuất đứng trước khó khăn để lựa chọn những

phương án sản xuất tối ưu

Vậy đâu là lời giải cho các vấn đề trên Đổi mới và áp dụng các công nghệ

tiên tiến để phát triển nhanh các sản phẩm là một trong những giải pháp tối ưu

Công nghệ thiết kế ngược được xem là một trong những ứng dụng mang lại hiệu

quả cao trong sản xuất cũng như nhiều lĩnh vực khác : tạo mẫu nhanh, phát triển

sản phẩm, giải trí, điêu khắc …v.v…

Hiện nay, tại Việt Nam, việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ thiết kế ngược

nhằm nâng cao năng lực thiết kế, chế tạo các loại sản phẩm có độ phức tạp và yêu

cầu chất lượng cao, đặc biệt là những loại sản phẩm có bề mặt chức năng xoắn như

cánh tuabin, các chi tiết thủy động học, khí động học là một vấn đề tương đối mới

Với những nhu cầu thực tế và tính chất khá mới tại Việt Nam là lý do để học

viên thực hiện đề tài “Nghiên cứu xây dựng phương pháp thiết kế ngược bề mặt

phức tạp dạng xoắn” Nội dung nghiên cứu của luận văn là một phần nội dung đề

tài NCKH cấp Thành Phố do Sở Khoa Học Công Nghệ quản lý, trong đó học viên

là thành viên nhóm nghiên cứu

Luận văn nghiên cứu cơ sở lý thuyết mô hình hóa hình học các dạng bề mặt

phức tạp để hệ thống hóa các dạng bề mặt, trên cơ sở đó xây dựng phương pháp và

quy trình lấy mẫu bề mặt phức tạp trên thiết bị CMM; xây dựng phương pháp xử lý

dữ liệu lấy mẫu và tái tạo mô hình – xây dựng phương pháp thiết kế ngược bề mặt

phức tạp, nhằm hiện đại hóa công nghệ thiết kế những loại chi tiết có hình dạng

Trang 11

GVHD : PGS.TS Đồn Thị Minh Trinh HVTH : Nguyễn Hồng Uy

phức tạp, đặc biệt đặc biệt là những loại sản phẩm có bề mặt chức năng xoắn như

cánh tuabine, các chi tiết thủy động học, khí động học, nhằm nâng cao khả năng

cạnh tranh cho sản phẩm cơ khí chế tạo liên quan của doanh nghiệp VN

Trang 12

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu kỹ thuật thiết kế ngược

1.1.1 Khái niệm về kỹ thuật thiết kế ngược

1.1.2 Phương pháp thiết kế ngược

1.2 Tình hình nghiên cứu về kỹ thuật thiết kế ngược

1.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu

1.1 Giới thiệu kỹ thuật thiết kế ngược

1.1.1 Khái niệm về kỹ thuật thiết kế ngược

Thuật ngữ “Reverse Engineering (RE) - Kỹ thuật thiết kế ngược” là một thuật ngữ

phổ biến trong thời gian gần đây nhưng việc sử dụng RE trong phát triển sản xuất

đã xuất hiện trong vài thập kỷ trước Với sự ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực

khác nhau, thuật ngữ RE được định nghĩa như sau :

- “Thiết kế ngược là quá trình nhân bản một vật thể, một bộ phận hoặc một

sản phẩm hoàn chỉnh có sẵn mà không có sự trợ giúp của bản vẽ, tài liệu hoặc mô

hình máy tính” – Marcus Syn [31]

- “Về bản chất, thiết kế ngược là quá trình sao chép một sản phẩm đã được sản

xuất – thuật ngữ này trở nên thông dụng trong những năm gần đây nhờ khả năng

sao chép hình ảnh của một vật thể thành dữ liệu CAD 3D Nó liên quan đến việc

quét (scanning) và số hóa (digitizing) hình ảnh vật thể thành dạng điểm, đường và

bề mặt 3D” – Gregory P.Neff [10]

Trang 13

- “Các nhà thiết kế và chế tạo thường đánh giá sản phẩm của mình và của đối

thủ cạnh tranh trước khi đưa ra một ý tưởng mới Ngày nay, quá trình đó được hệ

thống hóa thành một kỹ thuật riêng gọi là kỹ thuật thiết kế ngược Đó là sự đánh giá

có hệ thống một sản phẩm nhằm mục đích tái tạo lại hoàn chỉnh hoặc có bổ sung

thêm những cải tiến, phát triển” – Robert B.Aroson [45]

- “Kỹ thuật ngược là giai đoạn đầu của quá trình thiết kế lại sản phẩm, trong

đó một sản phẩm được nghiên cứu, tháo rời, phân tích và thu thập những thông tin

xung quanh chức năng, hình dáng, thông số vật lý, khả năng chế tạo và lắp ráp của

sản phẩm đó Mục tiêu của bước này là nhằm tìm hiểu một cách toàn diện và miêu

tả được nguyên mẫu, rồi dựa trên kết quả này để tạo nên sản phẩm mới, có thể là hệ

thống con, bộ phận hoặc có hình dáng, thông số của nguyên mẫu” – Kristin Wood

và Kevin Otto [24]…v.v…

Tóm lại, thuật ngữ “kỹ thuật thiết kế ngược” là quá trình tạo mô hình CAD

3D từ sản phẩm có sẵn nhằm thực hiện các phép phân tích kỹ thuật hoặc tái tạo lại

sản phẩm đó dưới dạng nguyên gốc hoặc biến thể Quá trình này trái ngược với quá

trình truyền thống để tạo thành sản phẩm, tạm gọi là thiết kế thuận (Forward

Engineering), bao gồm các bước bắt đầu từ nhận thức và suy luận logic của con

người được biến đổi sao cho tạo nên được sự chấp hành như mong muốn của một

cơ cấu vật chất Hình 1.1 sẽ cho thấy sự khác nhau giữa hai quá trình thiết kế ngược

và thiết kế thuận, qua đó nhận thấy nếu như thiết kế thuận đi từ ý tưởng đến sản

phẩm thì thiết kế ngược đi từ việc phân tích một bộ phận trong hệ thống có sẵn

Hình 1.1 : Sự khác nhau giữa quá trình thiết kế “thuận” và “ngược”

Trang 14

1.1.2 Phương pháp thiết kế ngược

Thông thường, để gia công chế tạo sản phẩm, với những chi tiết đã có số liệu về

thông số hình dáng kích thước thì thường bắt đầu từ thiết kế trên mô hình CAD rồi

đem sang các máy công cụ để gia công Trong thực tế, đôi khi cần chế tạo theo các

mẫu có sẵn mà chưa (hoặc không có) mô hình CAD tương ứng Để tạo được mẫu

hay bản vẽ sản phẩm này, trước đây nhà chế tạo thường dùng các phương pháp thủ

công như in mẫu lên các vật liệu mềm (thạch cao, nhựa thông, sáp…) hoặc dùng các

dụng cụ để đo và dựng lại mô hình sản phẩm Tuy nhiên, các phương pháp này cho

độ chính xác không cao và tốn nhiều thời gian và công sức, đặc biệt đối với những

chi tiết phức tạp

Ngày nay, để thiết kế các đối tượng này, nhất là các đối tượng có hình dáng

phức tạp, các loại máy quét hình được sử dụng để quét hình dángcủa chi tiết sau đó

nhờ các phần mềm chuyên dụng để xử lý dữ liệu quét và cuối cùng sẽ tạo nên mô

hình CAD 3D với độ chính xác cao Mô hình 3D này có thể được chỉnh sửa nếu

cần Phương pháp này được gọi là phương pháp thiết kế ngược, đây là một quy trình

nhằm thiết kế lại các sản phẩm từ một mô hình vật lý cho trước thông qua việc lấy

mẫu đối tượng bằng dụng cụ đo 3D và sau đó tái tạo lại mô hình CAD mà không có

các tài liệu về thiết kế ban đầu

Ưu điểm của phương pháp thiết kế ngược là rút ngắn thời gian thiết kế, cho

phép thiết kế nhanh và chính xác các chi tiết có độ phức tạp hình học cao Kỹ thuật

thiết kế ngược theo hướng tự động hóa thường được chia làm 3 giai đoạn :

- Lấy mẫu (số hóa bề mặt)

- Xử lý và tái tạo dữ liệu

- Ứng dụng

Giai đoạn lấy mẫu : Là giai đoạn số hóa bề mặt của chi tiết mẫu [9][13],

bằng cách sử dụng các loại thiết bị đo tọa độ Các loại thiết bị đo được lựa chọn tùy

theo hình dạng của chi tiết, yêu cầu độ chính xác, vật liệu chi tiết, kích thước chi

Trang 15

tiết…Hai loại thiết bị đo phổ biến nhất để thu nhận dữ liệu điểm là thiết bị đo không

tiếp xúc và thiết bị đo tiếp xúc Điển hình cho 2 loại này là máy quét laser và máy đo

tọa độ (CMM)

Hình 1.2: a) Máy quét Laser b) Máy CMM

Trước hết, các thiết bị đo tọa độ (gọi là các thiết bị số hóa) thu nhận dữ liệu

hình học của đối tượng ở dạng tọa độ của các điểm (x,y,z) Sau quá trình này, tập

hợp các điểm trên bề mặt đối tượng được mô tả như một “đám mây điểm” (point clouds)

(Hình 1.3)

Hình 1.3 : a) Mô hình mẫu b) Dữ liệu điểm thu được

Giai đoạn xử lý và tái tạo dữ liệu : Tập hợp các dữ liệu điểm sau khi thu

nhận sẽ được xử lý bằng cách loại bỏ những điểm bất thường, giảm bớt dữ liệu

điểm và sắp xếp lại [38] Sau đó, bằng các phần mềm chuyên dụng, là các chương

trình có khả năng chuyển đổi các điểm dữ liệu của bề mặt đối tượng thành mặt gồm

Trang 16

các lưới đa giác hay các mặt cong NURBS (Hình 1.4) Phần mềm kỹ thuật ngược

gồm hai loại :

- Phần mềm ứng dụng (Application Software) : là phần mềm có khả năng tự

động phủ một lưới các đa giác (thường là tam giác) qua tất cả các điểm dữ liệu Các

phần mềm này chia tập hợp dữ liệu thành các phần nhỏ, rồi trong mỗi phần các

điểm gần nhau được nối thành các đa giác Mô hình bề mặt nhận được sau khi phủ

là mô hình mặt đa diện xấp xỉ

- Phần mềm mô hình hóa 3D : Là phần mềm có thể tạo các đường cong, mặt

cong NURBS qua các điểm dữ liệu nhờ tương tác của người sử dụng và giao diện

của phần mềm

Hình 1.4 : Quy trình lấy mẫu và tái tạo mô hình CAD

Trang 17

Giai đoạn ứng dụng : Chi tiết có thể được tinh chỉnh, tối ưu hóa quá trình

thiết kế bằng các phương pháp phân tích CAE hoặc chuyển sang công đoạn thiết kế

khuôn cho sản phẩm và cuối cùng là lựa chọn đầu ra cho quá trình thiết kế Sản

phẩm có thể sản xuất ngay bằng việc chuyển mô hình CAD sang phần mềm CAM

để lập trình gia công CNC hay chuyển sang file định dạng STL cho quá trình tạo

mẫu nhanh

Ngoài ra, quy trình thiết kế ngược này còn dùng để làm cơ sở cho bộ phận

KCS kiểm tra chất lượng sản phẩm, đánh giá độ chính xác về hình dáng hình học và

kích thước gia công so với nguyên mẫu Quy trình kỹ thuật thiết kế ngược được

trình bày như sơ đồ hình 1.5

Hình 1.5 : Sơ đồ quy trình kỹ thuật thiết kế ngược

Trang 18

1.2 Tình hình nghiên cứu về kỹ thuật thiết kế ngược

1.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Hiện nay trên thế giới, ở những nước có nền công nghiệp cơ khí chế tạo tiên tiến,

công nghệ thiết kế ngược đã được khai thác sử dụng một cách chính qui trong qui

trình sản xuất, rút ngắn thời gian thiết kế sản phẩm, đơn giản qui trình gia công và

nâng cao đáng kể năng suất và chất lượng bề mặt gia công Các công trình nghiên

cứu về ứng dụng của kỹ thuật thiết kế ngược như “Phân tích cơ cấu cam với sự trợ

giúp của máy tính : một phương pháp thiết kế ngược” [10], bài báo minh họa phần

mềm máy tính và các thiết bị đo tọa độ để phân tích các hình dạng cơ cấu cam

“Kỹ thuật tự động thiết kế ngược các vật thể hình dạng tự do” [25], mục đích

của phương pháp là tự động tạo ra mô hình CAD của một mô hình vật lý có sẵn Tài

liệu này đưa ra giải pháp tự động và đầy đủ cho kỹ thuật thiết kế ngược, bắt đầu từ

việc đo vật mẫu trên máy đo tọa độ (CMM) cho đến việc tạo các bề mặt NURBS có

hình dạng tự do khác nhau trong cùng một hệ thống CAD Đề xuất quy trình tự

động làm tinh bề mặt bằng lưới tam giác đệ quy

Ứng dụng kỹ thuật thiết kế ngược trong công nghiệp giày dép, tác giả

Sangkun Park [38], đưa ra hệ thống thiết kế phom giày phù hợp với bàn chân Đặc

biệt có những nghiên cứu về số hóa bàn chân để lấy dữ liệu tạo phom giầy phù hợp

đồng thời bổ sung vào ngân hàng dữ liệu phom giày dép

Ngoài ra có rất nhiều nghiên cứu về công nghệ thiết kế ngược trong các lĩnh

vực khác nhau, cho thấy công nghệ thiết kế ngược trên thế giới đã được sử dụng

một cách chính quy đồng thời kết hợp với công nghệ gia công CNC 4 trục, 5 trục để

gia công chính xác những chi tiết có hình dáng phức tạp, đặc biệt là những loại sản

phẩm có bề mặt chức năng xoắn như cánh tuabin, các chi tiết thủy động học, khí

động học

Trang 19

1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Ở Việt Nam, trong nhiều năm qua, công nghệ thiết kế đã đóng góp vai trò quan

trọng trong việc nâng cao năng lực cạnh tranh cho ngành công nghiệp cơ khí chế tạo

đẩy mạnh công cuộc công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước

Một trong những yếu tố cơ bản đưa đến sự thành công này là hiện đại hóa

sản xuất bằng cách đổi mới trang thiết bị và công nghệ, trong đó phải kể đến việc

khai thác, sử dụng hiệu quả công nghệ thiết kế, gia công CAD/CAM trong việc

chế tạo khuôn mẫu và dụng cụ sản xuất trong nước, gia công khuôn cho các công ty

nước ngoài cũng như xuất khẩu một số thiết bị sang các nước trong khu vực

Một số công trình nghiên cứu sử dụng kỹ thuật thiết kế ngược như “Ứng

dụng Reverse Engineering trong việc thiết kế các bề mặt khuôn mẫu phức tạp ”

[42], “Thiết kế phom giày bằng kỹ thuật ngược” [45], “Nghiên cứu chế tạo mẫu

chân vịt tàu cá từ các thông số thiết kế trên máy phay CNC” [36]… đã được các

trường đại học trong nước nghiên cứu và triển khai vào thực tiễn sản xuất

Tuy nhiên ở bình diện chung, ngành cơ khí chính xác của Việt Nam vẫn còn

hạn chế về công nghệ thiết kế Do đó mẫu mã sản phẩm của Việt Nam vẫn còn

nghèo nàn, sức cạnh tranh về giá cả, chất lượng và thời gian đáp ứng còn kém Điều

này chính là khó khăn lớn khi Việt Nam đang hội nhập thị trường thế giới Vì vậy

để phục vụ cho nhu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, việc nghiên cứu

xây dựng phương pháp thiết kệ ngược là cần thiết để sử dụng công nghệ mới một

cách hiệu quả và nâng cao năng lực cạnh tranh của cơ khí chế tạo Việt Nam

1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu

Hiện tại kỹ thuật thiết kế ngược là một lĩnh vực tương đối mới ở nước ta,

cùng với nhu cầu khai thác sử dụng hiệu quả công nghệ mới phục vụ hiện đại hóa

và nâng cao năng lực cạnh tranh cho các doanh nghiệp cơ khí chế tạo Việc nghiên

cứu ứng dụng công nghệ thiết kế ngược nhằm nâng cao năng lực thiết kế, chế tạo

các loại sản phẩm có độ phức tạp và yêu cầu chất lượng cao, đặc biệt là những loại

Trang 20

sản phẩm có bề mặt chức năng xoắn như cánh tuabin, các chi tiết thủy động học, khí

động học Xuất phát từ những nhu cầu trên, đề tài xác định các vấn đề cần nghiên

cứu là :

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết mô hình hóa bề mặt phức tạp

- Nghiên cứu các phương pháp lấy mẫu bề mặt phức tạp và xây dựng quy trình

lấy mẫu bề mặt phức tạp

- Nghiên cứu phương pháp xử lý dữ liệu lấy mẫu và tái tạo mô hình

- Thực nghiệm thiết kế ngược chân vịt tàu thủy

Trang 21

2.3 Dạng bề mặt nội suy lưới đường cong

Nội dung chương này nghiên cứu, phân tích quy luật tạo hình của các bề mặt phức

tạp để từ đó xây dựng các phương pháp lấy mẫu phù hợp (đơn giản nhưng vẫn đảm

bảo độ chính xác) để thuận tiện cho quá trình tái tạo mô hình từ dữ liệu điểm

Phần lớn các đối tượng thiết kế có hình dáng phức tạp, bề mặt tạo hình có dạng :

(i) tự do (free form), thí dụ các dạng bề mặt B-Spline không đều hữu tỷ

(Non-Uniform Rational B-Spline - NURBS); (ii) quét hình; (iii) nội suy lưới đường cong

2.1 Dạng bề mặt tự do

Về hình học, phần lớn các dạng bề mặt tự do (Hình 2.1) có cấu trúc đa hợp

(compound), hình thành bởi sự liên kết các mặt tạo hình cơ sở, trong đó, mỗi mặt

cơ sở được thiết lập bởi quy luật tạo hình nhất định [4][16][48][8]

Hình 2.1 : Một số bề mặt tự do a)Thân xe ôtô b)Tác phẩm điêu khắc c) Chi tiết máy d) Nón bảo hiểm

Trang 22

Thông thường các mặt tạo hình cơ sở được thiết lập theo các mô hình sau :

Mô hình mặt đa thức tham số (Parametric Polynomial Surface Patch

Models): Mô hình này được sử dụng chủ yếu trong mô hình hóa mặt cong phức hợp

từ ma trận điểm, trong đó mô hình Ferguson, Bezier và B-Spline được sử dụng phổ

biến nhất (Hình 2.2)

Hình 2.2 : a) Mô hình Ferguson b) Mô hình Bezier

Mô hình mặt nội suy biên (Curved Boundary Interpolating Surface Patch

Models) : Được định nghĩa như phép kết nối các đường biên (Hình 2.3) Mô hình

phổ biến nhất thuộc dạng này bao gồm mặt lưới Coons và Gregory

Hình 2.3 : a) Mặt Coons kết nối Hermite b) Mặt Gregory tam giác

Mặt NURBS : Là một dạng mặt tổng quát nhất, mô hình NURBS là một

công cụ rất hiệu quả để dựng các mặt phức tạp do có những tính năng điều chỉnh rất

linh hoạt mà các mô hình khác không có (Hình 2.4) [29]

Trang 23

Hình 2.4 : Mô hình mặt NURBS

2.2 Dạng bề mặt quét hình

Mô hình mặt lưới quét hình (Sweep Surface Patch Models) : Được mô tả

như phép biến đổi đường cong Dạng này ít thông dụng hơn mặt lưới đa thức tham

số và mặt lưới nội suy biên Tuy nhiên lại đóng vai trò quan trọng đối với phương

thức mô hình hóa theo cấu trúc mặt cong

Mặt quét hình được định nghĩa bỡi quỹ đạo quét hình đường mặt cắt (đường

tạo hình dọc đường định hình (đường dẫn hướng) Đường dẫn hướng (guide curve)

có thể là đường khung (spine curve) hoặc đường biên (boundary curve) Có thể

phân loại theo phương pháp quét hình như sau :

 Mặt quét hình song song (Translational Sweep Surface Patches): Quỹ

đạo quét hình đường mặt cắt g(u) dọc đường dẫn hướng d(v) sẽ tạo nên mặt

quét hình song song (Hình 2.5)

Hình 2.5 : Mặt quét hình song song

d(v)

g(u)

Trang 24

 Mặt quét hình tròn xoay (Rotational Sweep Surface Patches) : Đây là

dạng mặt cong được sử dụng tương đối phổ biến, được hình thành bởi phép

xoay tròn đường mặt cắt quanh trục (Hình 2.6)

Hình 2.6 : Mặt quét hình tròn xoay a)Đường mặt cắt b)Xoay quanh trục X c)Xoay quanh trục Y d)Xoay quanh trục Z

 Mặt quét hình phi tham số (Non – parametric Sweep Surface) : Trên hình

2.7 mặt quét hình sẽ tạo bởi đường mặt cắt z = g(x) và đường dẫn hướng

z = d(y)

Hình 2.7 : Mặt quét hình phi tham số

a)

d) c)

b)

Trang 25

Mặt cơ sở bậc 2 (Quadric Surfaces) : Được sử dụng chủ yếu trong phương

thức mô hình hóa theo cấu trúc khối (solid) và phương thức thiết lập mặt cong đa

hợp (compound surface) từ mặt tạo hình cơ sở bởi phép kết nối

Hình 2.8 : Sáu dạng mặt cong bậc 2 chuẩn tắc

Hình 2.8 mô tả 6 dạng mặt cong chuẩn tắc được sử dụng phổ biến để thể hiện

các loại hình thể, gồm các mặt : Elipsoit (mặt cầu), Hypebôloit đơn, Hypebôloit

kép, Parabôloit êlip, Parabôloit hypebôn, nón êlip

2.3 Dạng bề mặt nội suy lưới đường cong

Dạng bề mặt nội suy lưới đường cong được hình thành bằng cách kết nối lưới

đường cong tạo hình, thí dụ bề mặt xoắn chân vịt tàu thủy, cánh tuabin (Hình 2.9) là

bề mặt được hình thành từ lưới các đường biên dạng thủy động học

Hình 2.9 : Các chi tiết điển hình có bề mặt xoắn a)Cánh tuabin b)Chân vịt tàu thủy

Trang 26

Mặt xoắn ốc (Hình 2.10) có dạng mặt động, được hình thành bởi quỹ tích các

đường chuyển động trong không gian theo qui luật nhất định; vì được tạo bởi đường

sinh thẳng chuyển động tựa trên hai đường biên xoắn ốc và đồng thời cắt đường thứ

ba (là đường thẳng – trục quay của mặt) [46]

Hình 2.10 : Sự hình thành mặt xoắn trụ lệch với 3 đường chuẩn

Trên hình chiếu thẳng góc (Hình 2.10) các đường thẳng sinh bất kỳ cắt đồng

thời 3 đường chéo nhau, trong đó 2 đường cong ghềnh và 1 đường thẳng (trục quay

của mặt), chúng sẽ quét thành mặt xoắn gềnh (Mặt trụ lệch với 3 đường chuẩn : là

mặt tạo nên bởi đường sinh thẳng di chuyển tựa trên 3 đường chuẩn, trong đó có ít

nhất một đường thẳng)

Trường hợp đơn giản, chúng là mặt xoắn cônôic được tạo bởi đường thẳng di

chuyển song song với mặt phẳng đã cho (“mặt định hướng song song”) và cắt hai

đường chuẩn, trong đó một đường là đường xoắn ốc gềnh (trụ, côn hoặc cầu), còn

đường kia là đường thẳng (trục quay của mặt xoắn) và chú ý nếu đường cong phẳng

thì không được cùng mặt phẳng với đường chuẩn thứ hai là đường thẳng (Hình 2.11)

Trang 27

Hình 2.11 : Sự hình thành mặt xoắn Cônôit

Theo hình 2.11, mặt định hướng song song được chọn mặt phẳng hình chiếu

bằng, còn các đường chuẩn là đường cong (xoắn ốc gềnh AFB, và đường thẳng là

trục mặt CE vuông góc với mặt phẳng hình chiếu bằng Thí dụ dễ thấy nhất là cầu

thang xoắn Hình 2.12 là thí dụ về hai loại mặt xoắn đơn giản

Hình 2.12 : Thí dụ về hai loại mặt xoắn đơn giản

Trang 28

 Kết luận :

Như vậy theo nguyên lý tạo hình, dạng bề mặt tự do không có quy luật tạo hình, nói

cách khác, muốn xác định hình dạng bề mặt tự do, cần quét hình toàn bộ mặt cong

Các dạng mặt quét hình và mặt nội suy lưới đường cong có quy luật tạo hình từ các

đường cong cơ sở - hình học cơ sở, do đó để lấy mẫu các dạng mặt cong thuộc 2

nhóm này, chỉ cẩn lấy mẫu hình học cơ sở liên quan

Trang 29

CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP VÀ QUY TRÌNH LẤY MẪU

BỀ MẶT PHỨC TẠP

3.1 Phương pháp lấy mẫu

3.1.2 Phương pháp lấy mẫu hình học cơ sở

3.1.3 Phương pháp lấy mẫu tự do

3.2 Mật độ lấy mẫu

3.3 Hiệu chỉnh sai số đầu đo

3.4 Quy trình lấy mẫu

Trên cơ sở phân tích nguyên lý tạo hình các dạng mặt cong như đúc kết ở chương 2,

chương này nghiên cứu xây dựng các phương pháp lấy mẫu, mật độ lấy tùy thuộc

vào mỗi dạng bề mặt Ngoài ra còn giới thiệu phương pháp xử lý sai số do đầu đo

gây ra và đề xuất quy trình chi tiết lấy mẫu

3.1 Phương pháp lấy mẫu

Lấy mẫu là giai đoạn số hóa dữ liệu hình học của đối tượng ở dạng tọa độ (x,y,z)

của các điểm Giai đoạn này rất quan trọng bởi vì nó quyết định độ chính xác về dữ

liệu hình học của các đối tượng cần thiết kế [42][9][13]

Căn cứ nguyên lý tạo hình các dạng mặt cong, có thể phân biệt 2 phương

pháp lấy mẫu :

(i) Phương pháp lấy mẫu hình học cơ sở

(ii) Phương pháp lấy mẫu tự do

Trang 30

3.1.1 Phương pháp lấy mẫu hình học cơ sở

Phương pháp lấy mẫu hình học cơ sở là phương pháp thực hiện phép đo theo các

biên dạng hình học cơ sở (các đường mặt cắt và đường dẫn hướng) của bề mặt mẫu

Dữ liệu của phương pháp này tương đối ít vì không cần phải quét hình toàn

bộ bề mặt nên thuận tiện cho việc tái tạo mô hình Phương pháp này phù hợp với

các dạng mặt cong quét hình và dạng mặt cong nội suy lưới đường cong

Thí dụ trên hình 3.1, sử dụng phương pháp lấy mẫu hình học cơ sở để quét

hình mặt nón : quét hình đường mặt cắt của mặt nón, ở bước tái tạo mô hình mặt

nón sẽ được xây dựng bằng cách xoay tròn đường mặt cắt

Hình 3.1 : Lấy mẫu hình học cơ sở mặt nón

Hình 3.2 cho thấy việc lấy mẫu các đường cơ sở trên một khối trụ cong được

thực hiện bằng cách quét các đường mặt cắt và đường dẫn hướng

Hình 3.2 Lấy mẫu hình học cơ sở khối trụ cong

Trang 31

Hình 3.3 : Lấy mẫu hình học cơ sở mặt cong

Có thể nhận thấy mẫu trên hình 3.3a là dạng bề mặt quét hình song song, do

đó chỉ cần quét hình theo đường mặt cắt và đường dẫn (Hình 3.3b)

3.1.2 Phương pháp lấy mẫu tự do

Phương pháp lấy mẫu tự do quét hình toàn bộ bề mặt của mẫu, dữ liệu điểm sẽ được

lấy theo một quy luật cụ thể nào đó hoặc có thể lấy một cách ngẫu nhiên, đây là

phương pháp phù hợp với dạng bề mặt tự do [21][3][5][6]

Phương pháp này chủ yếu dựa trên kinh nghiệm của người thực hiện, tùy vào

từng đối tượng đo khác nhau và các yêu cầu về độ chính xác, người thực hiện sẽ lựa

chọn cách lấy dữ liệu phù hợp

Trên hình 3.4, mặt cầu có thể được lấy mẫu theo hai cách khác nhau : (i) mặt

cầu được quét hình theo lưới đường sinh, (ii) mặt cầu được lấy mẫu bằng cách quét

các đường tròn đồng tâm

Hình 3.4: Lấy mẫu mặt cầu

Trang 32

Hình 3.5 và 3.6 cho thấy các cách lấy mẫu khác nhau trên cùng một bề mặt

Hình 3.5b, dữ liệu điểm được quét theo dạng zíc zắc (song hướng), cách quét này

phù hợp với những bề mặt mở, tương đối phẳng Hình 3.5c dữ liệu điểm được lấy

một cách ngẫu nhiên trên bề mặt của mẫu [33]

Hình 3.5 : a) Mô hình mẫu b) và c) Dữ liệu điểm thu được

Hình 3.6 thể hiện nhiều phương án lấy mẫu tự do trên một bề mặt hình trụ

như quét theo đường chéo (a), quét theo phương ngang (b), quét ngẫu nhiên (c)

Hình 3.6 : Các cách lấy mẫu khác nhau trên một bề mặt trụ

Đối với phương pháp này, dữ liệu điểm thu được rất nhiều do phải quét toàn

bộ bề mặt Tái tạo mô hình từ dữ liệu điểm tự do này thường mất nhiều thời gian

nhưng độ chính xác lại không cao

Trang 33

3.2 Mật độ lấy mẫu

Quy định về sự phân bố các điểm đo lường được xác định bởi hình học của đối

tượng Điều quan trọng của việc lấy mẫu là phải đưa ra được sự phân bổ của các

điểm đo và mức độ bao phủ của bề mặt cục bộ để đảm bảo độ chính xác nhưng dữ

liệu điểm cũng không quá nhiều nhằm giảm bớt khối lượng tính toán

Một vài tiêu chuẩn lấy mẫu bề mặt được đề xuất và người thực hiện có thể sử

dụng riêng lẻ hoặc kết hợp với nhau [19] :

a Tiêu chuẩn lấy mẫu theo đẳng tham số u và v (Uniform sampling in the u

and v parametric directions) : Đây là tiêu chuẩn đơn giản nhất, kết quả là bề mặt

được chia thành một lưới hình chữ nhật theo hướng của u và v trên toàn bộ bề mặt

(Hình 3.7)

Hình 3.7 : Lấy mẫu đồng dạng theo hướng tham số u và v

b Tiêu chuẩn độ dài dây cung (Chord length criterion) : Mật độ lấy mẫu cục

bộ được kiểm soát bằng cách xác định độ lệch lớn nhất của dây cung, đây là khoảng

cách lớn nhất giữa đường thẳng nối hai điểm liền kề bất kì và bề mặt Do đó, kết

quả là mật độ điểm đo sẽ phụ thuộc vào độ cong của bề mặt Hình 3.8a cho thấy mật

độ điểm sẽ cao hơn tại những vị trí có độ cong lớn

c Tiêu chuẩn mật độ mẫu nhỏ nhất (Minimum sample density criterion) :

Tiêu chuẩn này xác định khoảng cách lớn nhất cho phép giữa hai điểm liền kề nhau

Tiêu chuẩn này là cần thiết, bởi vì theo tiêu chuẩn chiều dài dây cung tại những

khu vực bề mặt tương đối phẳng thì sẽ có mật độ thấp một cách không mong muốn

Trang 34

Hình 3.8b là một ví dụ về sự kết hợp của hai tiêu chuẩn : chiều dài dây cung và mật

độ mẫu nhỏ nhất

Hình 3.8 : Tiêu chuẩn lấy mẫu a)Lấy mẫu theo tiêu chuẩn độ dài dây cung b)Kết hợp hai tiêu chuẩn lấy mẫu, với khoảng cách lớn nhất theo u là 2mm

3.3 Hiệu chỉnh sai số đầu đo

Đầu kim đo của thiết bị CMM có dạng hình cầu với các bán kính khác nhau (Hình 3.9) Khi đầu kim đo tiếp xúc với bề mặt mẫu tại vị trí (x, y,z) bất kì, tại đó sẽ

có một vectơ pháp tuyến (i, j, k) đặc trưng cho hướng tiếp cận của đầu kim đo [50]

Hình 3.9 : Các loại đầu đo của máy CMM

Khi kim đo tiếp xúc với bề mặt chi tiết, tọa độ ghi nhận được là tọa độ của

các điểm yi' tại tâm của đầu kim đo (hay còn gọi là dữ liệu đo thô), điểm tiếp xúc là

i

y nằm giữa kim đo và chi tiết (Hình 3.10) Nếu sử dụng trực tiếp điểm yi' làm

Trang 35

tọa độ của điểm tiếp xúc yithì sẽ gây ra sai số do bán kính của đầu kim đo (khoảng

vài milimet) Sai số này gọi là sai số đầu đo [49]

Hình 3.10 : Đầu kim đo tiếp xúc với bề mặt đo

Theo phương pháp bù sai số truyền thống, vị trí của điểm tiếp xúc sẽ được

xác định bằng cách chuyển đổi dữ liệu đo thô yi' Dữ liệu thô này được thêm vào

một đơn vị bằng bán kính của đầu kim đo theo hướng của vectơ pháp tuyến (i, j, k)

Tuy nhiên, hướng của vectơ pháp tuyến (i, j, k) thường không thể xác định trước

được, do đó phương pháp bù truyền thống giả thuyết rằng hướng của vectơ pháp

tuyến (i,j,k) là hướng của kim đo (Hình 3.12) Nhưng phương pháp này sẽ tạo nên

sai số cosin (Hình 3.11) [1]

Hình 3.11 : Sai số cosin

Trang 36

Hình 3.12 : Bù bán kính đầu đo theo phương pháp truyền thống

Chú thích hình 3.12 :

 : Vectơ pháp tuyến bề mặt tại điểm tiếp xúc

 : Hướng của kim đo

 : Điểm tiếp xúc

 : Điểm bù sai số

 : Mặt phẳng thật

 : Mặt phẳng tạo nên bởi các điểm bù

Tuy nhiên như đã trình bày, phương pháp bù bán kính đầu đo truyền thống

vẫn còn sai số (Hình 3.11) [11] Các máy CMM hiện đại có khả năng nhận biết

được điểm tiếp xúc và vectơ pháp tuyến N tại điểm tiếp xúc bởi một cảm biến đặc

Trang 37

biệt Do đó việc bù bán kính sẽ trở nên dễ dàng hơn bằng cách offset từ các dữ liệu

thô (dữ liệu lấy tại tâm của đầu kim đo) theo hướng của vectơ pháp tuyến N [49]

Tọa độ của điểm dữ liệu sau khi bù

Pcomp = Praw + R.N

- Pcomp : dữ liệu điểm sau khi bù

- Praw : dữ liệu đo thô

- R : bán kính của đầu kim đo

- N : vectơ pháp tuyến tại điểm tiếp xúc

3.4 Quy trình lấy mẫu

Qui trình lấy mẫu được đề xuất gồm hai giai đoạn với các bước thực hiện minh họa

trên hình 3.13:

Giai đoạn 1 - Giai đoạn chuẩn bị cho quá trình lấy mẫu Giai đoạn này khá

phức tạp bởi vì các quyết định chọn lựa đều có ảnh hưởng lẫn nhau Các bước cần

thiết trong giai đoạn này gồm :

- Bước 1 : Nghiên cứu cấu trúc hình học mẫu đo

- Bước 2 : Chọn thiết bị đo

- Bước 3 : Chia bề mặt mẫu đo thành các mặt thành phần

- Bước 4 : Xác định biên dạng, mật độ cần số hóa

- Bước 5 : Xác định trình tự và phương pháp lấy mẫu

- Bước 6 : Thiết kế và chế tạo đồ gá (nếu cần)

Giai đoạn 2 - Giai đoạn đo mẫu Sau khi thực hiện các bước chuẩn bị cần

thiết, tiến hành đo mẫu theo các bước sau :

- Bước 7 : Lắp đặt mẫu đo trong không gian đo

- Bước 8 : Lấy mẫu

- Bước 9 : Xuất dữ liệu

Trang 38

Hình 3.13 : Qui trình lấy mẫu

A Giai đoạn chuẩn bị : Các bước trong giai đoạn này được tiến hành như sau

Bước 1 : Tiến hành nghiên cứu cấu trúc hình học của mẫu đo để xác định yêu

cầu về độ chính xác thiết kế Thí dụ hình 3.14, mô hình mẫu được xác định gồm

mặt cầu tại phần chóp của mô hình và các mặt cong

Hình 3.14 : Mô hình mẫu

Trang 39

Bước 2 : Chọn thiết bị đo tọa độ phù hợp với yêu cầu về độ chính xác thiết

kế, hai loại thiết bị thường sử dụng là máy quét laser (không tiếp xúc) và máy đo tọa

độ (tiếp xúc) Trong thí dụ hình 3.14, máy đo tọa độ (CMM) được sử dụng dể thực

hiện công tác lấy mẫu

Bước 3 : Chia bề mặt mẫu thành các mảnh mặt (thường áp dụng đối với các

chi tiết có cấu trúc hình học phức tạp) để có thể thực hiện bước đo mẫu dễ dàng

hơn Ở thí dụ hình 3.14 mẫu được chia thành các bề mặt như sau (Hình 3.15)

Hình 3.15 : Chia bề mặt mẫu thành các mảnh mặt

Bước 4 : Xác định các đường cần số hóa như các đường bao của chi tiết, các

giao tuyến, các đường cong có tính khắc họa, các đường hình học cơ sở…

Bước 5 : Lựa chọn trình tự và phương pháp đo phù hợp với thiết bị đo và khả

năng chế tạo đồ gá.Hình 3.16 mô tả trình tự đo chi tiết mẫu hình 3.14, đầu tiên sẽ

tiến hành đo mặt cầu, sau đó thực hiện do rãnh và mặt cong

Bước 6 : Thiết kế và chế tạo đồ gá để đảm bảo độ cứng vững của chi tiết khi

đo và đảm bảo đồ gá không va chạm với đầu đo trong quá trình đo

Trang 40

Hình 3.16 : Trình tự và phương pháp đo

B Giai đoạn đo mẫu : Giai đoạn này gồm các bước sau đây

Bước 7 : Lắp đặt mẫu đo và đồ gá trong không gian đo của thiết bị đo

Bước 8 : Đo các điểm, đường cần số hóa theo trình tự và phương pháp đã lựa

chọn Tùy thuộc vào hình dạng của mẫu đo và độ chính xác cần thiết có thể lựa

chọn các phương pháp đo sau đây :

- Phương pháp lấy mẫu tự do

- Phương pháp lấy mẫu hình học cơ sở

Bước 9 : Xuất dữ liệu đo, kết quả đo cuối cùng sẽ được xuất dưới các định

dạng trao đổi dữ liệu chuẩn (IGS, STEP…)

Định dạng
Số trang	85
Dung lượng	4,5 MB