Đồ Án Nghiên cứu công nghệ thiết kế ngược và ứng dụng vào quá trình tạo mẫu nhanh

MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC . . 1
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT . . 3
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN . 4
LỜI NÓI ĐẦU . . 8
PHẦN I: CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ NGƯỢC (REVERSE ENGINEERING) VÀ
ỨNG DỤNG THIẾT KẾ LẠI MỘT SỐ CHI TIẾT TRONG LĨNH VỰC CƠ
KHÍ . . 9
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ NGƯỢC . . 9
1.1. Giới thiệu về công nghệ thiết kế ngược . .9
1.1.1. Khái niệm . .9
1.1.2. Ưu nhược điểm của công nghệ thiết kế ngược . .13
2.1. Qui trình công nghệ thiết kế ngược . .13
3.1. Qui trình mô hình hóa mẫu sản phẩm đã có sẵn theo công nghệ thiết kế
ngược . .15
3.1.1. Giai đoạn số hóa sản phẩm . 15
3.1.2. Giai đoạn sử lý số liệu dữ hóa . .16
3.1.3. Thiết kế lại trên cơ sở dữ liệu số hóa . .16
3.1.4. Tạo mẫu, gia công chi tiết . .16
4.1. Phương pháp và thiết bị số hóa trong công nghệ thiết kế ngược. .17
4.1.1. Phương pháp đo tiếp xúc . 17
4.1.2. Phương pháp đo không tiếp xúc . .19
5.1. Các ứng dụng của công nghệ thiết kế ngược . 20
CHƯƠNG II : ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ NGƯỢC THIẾT KẾ
LẠI VỎ MÁY KHOAN PHÁ . 24
2.1. Lựa chọn chi tiết và thiết bị . .24
2.2. Số hóa sản phẩm bằng máy quét 3D ATOS I . .25
2.2.1. Thiết bị số hóa ATOS I . .25
2.2.2. Sử dụng phần mềm ATOS -V6.2.0.3 . .27
3.2. Ứng dụng phần mềm Rapid Form XO Redesign (XOR) thiết kế lại mô
hình CAD trên cơ sở dữ liệu số hóa . .31
3.2.1. Giới thiệu về phần mềm XOR . .31
3.2.2. Các chế độ làm việc của Rapid form XOR . .33
3.2.3. Quá trình sử dụng phần mềm XOR trong xử lý dữ liệu scan, xây dựng
mô hình CAD cho chi tiết mẫu quét . .34
3.2.3.1. Xử lý lưới dữ liệu (Mesh Editing) . .34
3.2.3.2. Phân mảng vùng dữ liệu (Region Group) . .36
3.2.3.3. Xây dựng hoàn chỉnh mô hình CAD . 37
3.2.3.4. Xuất file CAD cho các phần mềm CAD CAM khác . .57
4.2. Đánh giá sai số thiết kế . 58
4.2.1. Các phương pháp đánh giá sai số thiết kế . .58
4.2.2. Đánh giá sai số giữa mô hình CAD đã thiết kế với dữ liệu số hóa 60
5.2. Một vài mô hình CAD được thiết kế lại từ dữ liệu số hóa . 63
Trần Ngọc Tú 1 Lớp:Tự Động Hóa Thiết Kế Cơ Khí - K46




ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
PHẦN II : CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH . 64
CHƯƠNG III : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH . 64
3.1. Giới thiệu kỹ thuật tạo mẫu nhanh . 64
3.2. Các bước công nghệ trong tạo mẫu nhanh . 65
3.2.1. Mô hình hoá CAD . 65
3.2.2. Xuất sang dạng file.STL . 65
3.2.3. Tạo các chân đỡ sản phẩm . 65
3.2.4. Cắt lát . 66
3.2.5. Chế tạo . 66
3.2.6. Loại bỏ vật liệu thừa, hoàn thiện và làm sạch vật thể chế tạo . 66
3.2.7. Xử lý sau chế tạo . 67
3.2.8. Hoàn thiện chi tiết . 67
3.3. Các công nghệ tạo mẫu nhanh . 67
3.3.1. Các công nghệ tạo mẫu nhanh sử dụng vật liệu ở dạng lỏng . 67
3.3.2. Các công nghệ tạo mẫu nhanh sử dụng vật liệu ở dạng bột . 68
3.3.3. Các công nghệ tạo mẫu nhanh sử dụng vật liệu ở dạng tấm . 68
4.3. Dữ liệu đầu vào trong công nghệ tạo mẫu nhanh . 68
5.3. Ứng dụng của công nghệ tạo mẫu nhanh . 69
5.3.1. Đúc khuôn vỏ mỏng . 69
5.3.2. Chế tạo dụng cụ . 69
5.3.3. Tạo mẫu nhanh trong chế tạo sản xuất . 69
5.3.4. Ứng dụng tạo mẫu nhanh trong y học . 69
CHƯƠNG IV: MỘT SỐ CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH ĐIỂN HÌNH . 71
4.1. Công nghệ tạo mẫu nhanh SLA . 71
4.2. Công nghệ tạo mẫu nhanh SLS . 73
4.3. Công nghệ tạo mẫu nhanh LOM . 76
4.4. Công nghệ tạo mẫu nhanh SGC . 78
4.5. Tạo mẫu nhanh bằng công nghệ in 3 chiều . 80
CHƯƠNG V: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH ĐỂ CHẾ TẠO
MỘT SỐ SẢN PHẨM TRÊN MÁY TẠO MẪU SPECTRUM Z510 . . 83
5.1. Các chỉ tiêu kỹ thuật của máy . .83
5.1.1. Thông số kỹ thuật của máy Z510 . .83
5.1.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy Spectrum Z510 . .83
5.2. Tạo mẫu một số sản phẩm . .86
5.3. Một vài sản phẩm được in trên máy Spectrun Z510 ( Z - Zcorp ) . 90
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 91
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 93

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật đặc biệt là
khoa học máy tính đã làm thay đổi căn bản mọi mặt của đời sống xã hội.Từ giữa
thế kỷ 20, khi công nghệ máy tính được đưa vào áp dụng trong sản xuất đã góp
phần tự động hóa sản xuất, giải phóng sức lao động cho con người, tăng năng
suất cũng như chất lượng sản phẩm. Theo đó là sự ra đời của phương thức sản
xuất có sự trợ giúp của máy tính và các máy công cụ được tích hợp bộ điều
khiển số.
Ở Việt Nam, ngoài việc công nghệ CAD /CAM đã và đang được phát
triển, ứng dụng rộng rãi trong các xí nghiệp, nhà máy. Thì vài năm trở lại đây
công nghệ tạo mẫu nhanh (RPM) bước đầu đã được nghiên cứu và ứng dụng ở
các viện nghiên cứu, các trung tâm công nghệ cao. Công nghệ tạo mẫu nhanh
(RPM) là tổ hợp của CAD, kỹ thuật thiết kế ngược RE (Reverse Engineering),
tạo mẫu nhanh RP (Rapid Prototyoing) và kỹ thuật chế tạo nhanh RT(Rapid
Tooling) mà RP là kỹ thuật chủ chốt. Kỹ thuật RPM là kỹ thuật tạo nên sản
phẩm mới, phù hợp với xu thế toàn cầu hóa các phương diện thị trường thương
mại và sản xuất, đa dạng hóa sản phẩm, đổi mới sản phẩm mẫu mã nhanh, sản
phẩm công nghệ cao, phù hợp với tính cạnh tranh của thị trường ngày càng khốc
liệt.
Đồ án "Nghiên cứu công nghệ thiết kế ngược và ứng dụng vào quá trình
tạo mẫu nhanh" sẽ tập chung vào nghiên cứu nắm bắt qui trình công nghệ thiết
kế ngược và ứng dụng vào quá trình tạo mẫu nhanh, để bắt kịp sự phát triển của
công nghệ. Nội dung đồ án chia làm 2 phần :
ƒ Phần I : Công nghệ thiết kế ngược và ứng dụng thiết kế lại một số chi tiết
trong lĩnh vực cơ khí .
ƒ Phần II : Công nghệ tạo mẫu nhanh.
Trong quá trình làm đồ án này mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng do hạn
chế về kiến thức và thiết bị nên không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong
được sự góp ý, bổ xung, đóng góp ý kiến của thầy cô và bạn đọc để đồ án hoàn
thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Trương Hồng Quang trưởng bộ
môn Thiết Kế Máy, cùng toàn thể thầy cô trong bộ môn Thiết Kế Máy trường
ĐHGTVT đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo, tạo điều kiện trong suốt thời gian qua để
em có thể hoàn thành đồ án này.