Руки то помнят! “Золотая пятерка” ручных инструментов реверс-конструктора
Инженер-конструктор, который занимается реверс-инжинирингом деталей, запасных частей и других материальных твердотельных объектов использует большой набор специальных программных продуктов и электронных средств для обмера объектов и построения трехмерных моделей.
При этом, старые добрые ручные инструменты до сих пор остаются в арсенале специалистов по 3D-сканированию и 3D-моделированию и служат верными ежедневными помощниками в текущей работе инженеров ТЕХНО 3D.
Разберемся что хранится на рабочем столе специалиста по инженерному 3D-моделированию и для чего профессионалы используют механические инструменты в современных процессах реверс-инжиниринга.
Девайсом первого выбора служит штангенциркуль — прибор для измерения внешних и внутренних линейных размеров, а также для замера глубин, канавок, проточек, расстояний между осями отверстий малых диаметров и стенок окружностей. Инструмент используется довольно часто и помогает считать основные цифровые данные объекта.
Шгангенциркуль — один из востребованных инструментов конструктора
История штангенциркуля уходит вглубь веков, когда еще в Древнем Риме и Китае в шестом и девятом веке до нашей эры использовались прообразы известного нам устройства.
Первые приспособления, похожие на современные версии, появились в 17 веке во Франции, когда Пьер Вернье опубликовал работу «Конструкция, использование и свойства квадранта новой математики», где описал устройство, которое в английском языке носит его имя — шкала Вернье.
А в 18 веке в Лондоне уже использовались штангенциркули с нониусом — вспомогательной шкалой, предназначенной для более точного определения числа делений на основной шкале.
С середины 19 века он выпускается в промышленных масштабах в США компанией Brown and Sharpe. Это был первый инструмент для конкретных измерений, который можно было купить за деньги и который был доступен простому работнику. С тех времен конструкция принципиально до настоящего времени не изменилась.
Прибор состоит из передвижной рамки, подвижных губок, определяющих внутренний размер и губок, замеряющих размер внешний, шкал глубиномера и нониуса, крепящего рамку винта. Кроме того, иногда конструкция предусматривает подвижную шкалу в верхней части с дюймовой измерительной шкалой.
Штангенциркуль, как и другие штангенинструменты, имеет измерительную штангу (отсюда и название этой группы) с основной шкалой и нониус — вспомогательную шкалу для отсчёта долей делений. Точность его измерения — десятые или сотые (у разных видов) доли миллиметра. Точность шкалы с нониусом рассчитывается по формуле: цена деления основной шкалы разделить на количество штрихов нониуса.
Возможно также присутствие в верхней части подвижной рамки шкалы, измеряющей расстояние в дюймах. Нониус такого штангенциркуля даёт отсчёт в 1/128 дюйма.
По способу снятия показаний штангенциркули делятся на нониусные, где имеется шкала для отсчёта долей делений, циферблатные с циферблатом, повышающим быстроту снятия показаний и повышающие удобство использования и цифровые, оснащенные цифровой индикацией.
Для измерения геометрических углов инженер применяет инструмент с очевидным названием угломер.
Измерение углов — один из важных элементов работы конструктора
Угломер — механический или электронный прибор, предназначенный для определения отклонения углов между поверхностями, элементами конструкций, деталями или узлами оборудования, а также между удаленными объектами. Отсчет измерение углов производится в градусах с помощью специальной шкалы с механическим указателем, нониуса или электронного дисплея. С помощью прибора можно измерять градусную меру геометрических углов в конструкциях между двумя поверхностями или между удаленными объектами.
К основным частям угломера относят основную шкалу, шкалу нониуса, угольник и линейку. Единицы измерения — градусы и минуты. В самом общем виде принцип работы измерителя состоит в том, чтобы основание шкалы было приставлено, фиксировало одну плоскость, подвижная шкала совмещалась или фиксировала другую плоскость, а пересечение шкалы с линейкой определяло значение величины угла.
По типу устройства бывают механические, маятниковые, индикаторные, оптические и электронные. Механический инструмент предполагает аналоговые шкалы, маятниковый — напоминает часы и измеряет угол наклона поверхности, индикаторный содержит круглую шкалу со стрелками и предполагает измерение методом комбинаций иотдельных частей устройства. Оптический штангенциркуль действует как лупа и и измеряет углы в диапазоне 360 градусов, а электронные снабжены дисплеем, где отображается числовое значение замера.
Еще одним инструментом, необходимым для замера объемных характеристик изделия, которое будет подвергнуто реверс-инжинирингу является набор специальных щупов для измерения разнообразных зазоров, который специалист в шутку называют «зазоромер».
Конструктору необходимо знать и расстояния между поверхностями, для измерения чего служит «зазоромер»
Он представляет из себя компактное устройство для измерения расстояния между поверхностями в деталях и изделиях — совокупность множества тонких металлических пластинок различной толщины с нанесенным на них размером. Пластинки как правило соединены между собой в обойму шарнирным фиксатором, который позволяет в случае необходимости производить их замену. Каждая пластина или щуп имеет собственную толщину и диапазон толщин щупов может быть довольно широким.
Количество пластин с разнообразными толщинами может достигать 30 и более.
Измеритель резьбы стал неизменным помощником конструктора с той самой поры, когда возникла потребность воспроизводить изделия, имеющие резьбовое соединение.
«Резьбомер» представляет из себя набор резьбовых шаблонов — зубчатых щупов с метрической или дюймовой резьбой, который используется для измерения шага резьбы и наружной резьбы. Щупы в резьбомере между собой отличаются по шагу и толщине.
Измеритель резьбы помогает отпределить шаг и толщину резьбы
Инструмент идентифицирует параметры резьбового профиля и оценивает точность нарезки резьбы.
К основным техническим параметрам измерения резьбы относят шаг, который показывает расстояние между двумя ближайшими витками, глубину, отображаемую в градусах и дающую представление о профиле между боковыми частями в профиле, внутренний и наружный диаметры.
В самом общем виде измерение производится через прикладывание гребенки к зубцам резьбы и проверке совпадения витков. Если витки совпадают, то резьба определена верно, если нет — требуется проверка с помощью других гребенок с иными параметрами.
Набор для измерения радиусов — инструмент для замера внутренних и внешних радиусов кривизны окружностей — важный участник процесса исследования деталей для обратного проектирования.
Подобно многим другим устройствам, он содержит ряд образцов окружностей, которые соотносятся с реальным объектом для определения имеющегося радиуса.
Для измерения необходимо приложить шаблон к измеряемой поверхности, обеспечив плотный и равномерный контакт поверхностей. Если образец плотно прилегает к детали, записываем показания, а если нет — повторяем процедуру с другим щупом.
И. конечно же, на рабочем столе у каждого специалиста по инженерному 3D-моделированию всегда находятся линейка и рулетка для замера широкого спектра линейных размеров объектов реверс-инжиниринга.
Как мы видим, «аналоговые» девайсы довольно успешно работают и в наш цифровой век, принося огромную пользу и помогая обмеривать материальные объекты и их разнообразные составляющие.
Похоже эти «короли» навсегда заняли свое важное место в пантеоне средств измерения и даже в эпоху виртуальных реальностей и компьютерного моделирования достойно конкурируют с цифровыми коллегами!
