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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:23September2008Springer-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，手工操作和拟合也是所要求的。这样的操作,被模具制造商所执行的手动操作,修改被磨表面的模具。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
2、工和装配后。产品的形状变化有时是决定模具已经被加工后的情况。如果可能，在这种情况下,,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原始的CAD模型的任何一个。本论文的目的是指出非接触式质量控制的优点并且说明一个程序,在基于逆向工程技术上,重建和更新模具在抛光和配合的数学模型。该程序是测试模具用于生产塑料相机主体的生产,它以前是检查结构光三维扫描仪的方式。关键词：CAD模型；逆向工程；模具；表面重建；计算机辅助检查1.绪言生产工具(即模具)是在制造业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
3、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:l从3DCAD模型的块开始的一个快速模具设计;；l建设对电火花加工的电极,来克服几何图形相关的问题,这不是通过铣削工具可加工的生成；l数控刀具轨迹,使用一些方法策略开发来减少加工时间[2]；l在粗加工提高材料的利用率；l更好的尺寸公差和低粗糙度[3、4]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,通过删除铣、电火花加工流程的标志，获得一个平滑的表面；
4、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，是引入小的变化的模具。完成后，有时模具进行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由于模具磨损或断裂，模具必须被替换,缺乏一致性的CAD模型和模具实际增加再次加工成本和产品开发和推出的
5、时间。逆向工程技术对模具制造商来克服这些问题提供新的机遇。在最近年,非接触式数字化设备在每次扫描时计算精度和测量数据点的数量已得到改进。高扫描速度允许用户在几秒钟检索几十万(甚至数百万)模具表面点。在高密度点云所包含的信息都可以在模具的质量控制和CAD模型更新[5,6]中使用。显示CAD数据对比和点云数据结果的颜色偏差图,提供一个完整的公差和偏差的分析。这远远超出了在逐点检查工具坐标测量机器(CMM)[7,8]中可以做测量一些散射点的技术。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。考虑在颜色偏差图的偏差模
6、腔表面也可能把模具投入使用之前对于减少安装时间是有用的。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,当真正的表面模具比相应的的一个CAD模型是“更高”。这就意味着有一些剩余材料,仍然可以被去除;&当真正的表面的模具比相应的CAD模型之一是“低”，检测不可恢复错误并调查原因。这意味着没有剩余材料供进一步加工或手动完成。在这样的情况下,如果错误的使用超出给定的公差模具不能使用。另一方面,逆向工程资源可以用来更新模具的数学模型的通过：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
7、代的三维CAD模型的模具本文的目标是展示非接触式检查比逐点测量的优点。在抛光和配件操作后,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。来完成这一任务的一个过程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主体。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,通过电火花加工完成的位于相机处理处的小凹槽。事实上，由于他们的大小,这个凹槽不能通过铣削加工。左边一半的阳模腔在完成铣操作后不会，所以它还礼物45°的证据交叉轧机
8、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。为了指出非接触式检查的优点，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)。大型模具或产品的非接触式扫描比接触扫描较少耗时且可以很容易通过改变数字化的相对位置光学传感器
