I disegni mancanti sono un problema comune nella lavorazione e nella manutenzione delle apparecchiature. Alcune macchine sono in servizio da più di dieci anni e le parti di ricambio non sono più disponibili presso il produttore originale. In altri casi, un cliente ha un vecchio componente importato ma nessun file CAD. Alcune parti sono state realizzate su misura anni fa e il fornitore originale non è più operativo. In queste situazioni, il reverse engineering può essere un modo pratico per ricreare il disegno di produzione. Tuttavia, misurare la parte e copiare ogni dimensione non è sempre sufficiente. Il primo passo è verificare se la parte esistente può essere utilizzata come riferimento affidabile. Se presenta superfici usurate, deformazioni, precedenti riparazioni o modifiche, le dimensioni misurate potrebbero differire dal progetto originale. La lavorazione diretta da tali misurazioni potrebbe riprodurre l'usura esistente o errori dimensionali. Prima di iniziare, è importante comprendere la funzione del componente, la posizione di montaggio, le condizioni di carico e la relazione con i componenti accoppiati.
Non tutte le dimensioni hanno la stessa importanza. Per staffe, piastre di montaggio e blocchi di supporto, le caratteristiche principali possono includere posizioni dei fori, spaziatura dei fori, spessore della piastra e superfici di posizionamento. Per boccole, manicotti e componenti con fori, il diametro interno, il diametro esterno, la concentricità e il gioco di accoppiamento possono determinare se la parte può essere assemblata correttamente. Anche le caratteristiche filettate richiedono attenzione. Le specifiche della filettatura, il passo e la profondità effettiva devono essere confermate anziché stimate in base all'apparenza. Gli ingegneri normalmente stabiliscono prima i riferimenti adeguati, quindi identificano le dimensioni che devono essere controllate. Ciò rende il disegno utile sia per la produzione che per l'ispezione. Se la parte originale è usurata, anche il componente accoppiato dovrebbe essere controllato, ove possibile. Ad esempio, la sola misurazione di una boccola usurata potrebbe non rivelare l'accoppiamento originale tra la boccola e il suo albero.
Il metodo di misurazione dipende dalla geometria e dalla precisione richiesta. Non tutti i componenti necessitano di scansione 3D. Per parti metalliche relativamente semplici, calibri, micrometri, misuratori di altezza e misuratori di filetti possono essere sufficienti. Le macchine di misura a coordinate possono essere utilizzate quando le posizioni dei fori o altre relazioni geometriche richiedono misurazioni più accurate. Per curve complesse, superfici irregolari e elementi distribuiti su più piani, la scansione 3D può acquisire la geometria complessiva della superficie e ridurre la quantità di misurazioni manuali richieste. Tuttavia, i dati di scansione non devono essere trattati automaticamente come modello di lavorazione finale. Riflessioni superficiali, aree nascoste, precisione della scansione ed elaborazione dei dati possono influenzare i risultati. Caratteristiche critiche come fori, filettature e superfici di posizionamento devono ancora essere controllate separatamente. Un approccio pratico consiste nell'utilizzare la scansione per la forma complessiva e la misurazione di precisione per le dimensioni critiche. La combinazione dei due metodi può fornire una base più affidabile per la ricostruzione del modello.
Una volta che le misurazioni sono disponibili, devono essere convertite in un modello CAD e in un disegno di produzione. Spesso è possibile modellare semplici piastre, staffe e boccole direttamente dalle dimensioni misurate. Getti complessi e componenti curvi possono richiedere l'elaborazione di nuvole di punti, l'adattamento della superficie e la modellazione solida.
Durante questa fase è necessario considerare diversi dettagli. Innanzitutto, il modello deve includere qualcosa di più della semplice forma esterna. È necessario definire le posizioni dei fori, le superfici di posizionamento, le dimensioni di accoppiamento e le tolleranze richieste. In secondo luogo, il modello dovrebbe riflettere il processo di produzione previsto. Un foro rappresentato in un modello 3D potrebbe comunque richiedere perforazione, alesatura o alesatura. È necessario considerare l'accesso dell'utensile, la presa del pezzo e il margine di lavorazione. In terzo luogo, è necessario distinguere le superfici fuse e le superfici di lavorazione finite. Le dimensioni grezze di un getto non sono necessariamente le stesse delle dimensioni finali lavorate. Quando si conoscono questi requisiti, è necessario specificare anche il tipo del materiale, il trattamento termico e la finitura superficiale. In caso contrario, il prodotto sostitutivo potrebbe corrispondere alle dimensioni originali ma non soddisfare la robustezza, la resistenza all'usura o la resistenza alla corrosione richieste.
Una volta completato il disegno, il processo di produzione può essere selezionato in base alla geometria del pezzo, al materiale e alla quantità dell'ordine. La lavorazione CNC può essere adatta per parti semplici e piccoli lotti. Per forme più complesse o quantità di produzione maggiori, può valere la pena valutare la fusione seguita dalla lavorazione di finitura CNC.
La scelta finale dipende dalle tolleranze richieste, dalla finitura superficiale, dal materiale e dal costo totale. Se la parte deve adattarsi all'attrezzatura esistente, si consiglia di produrre una parte di prova e di controllare l'assemblaggio effettivo ogniqualvolta sia possibile. I requisiti di ispezione dipendono dall'applicazione. Una staffa potrebbe richiedere il controllo della spaziatura dei fori e della posizione di montaggio. Una boccola può richiedere l'ispezione del foro, del diametro esterno e dell'adattamento. Potrebbe essere necessario controllare la posizione dei fori e le facce di accoppiamento di una flangia. Un corpo valvola fuso può richiedere un'ispezione dimensionale e un'adeguata verifica della pressione o delle perdite in base alle condizioni operative. Se la parte di prova non si adatta, i dati di misurazione, la selezione del dato e il modello CAD devono essere esaminati prima di apportare modifiche. Una volta che la parte ha superato i controlli richiesti, il disegno approvato, le specifiche dei materiali e i requisiti di ispezione possono essere utilizzati per la produzione ripetuta.
Il reverse engineering non può recuperare ogni dettaglio solo dalle misurazioni esterne.
Un componente può contenere passaggi interni dell'olio, canali di raffreddamento o cavità non ispezionabili dall'esterno.
Le parti utilizzate in applicazioni ad alto carico, alta velocità, contenenti pressione o critiche per la sicurezza possono anche richiedere la verifica dei materiali, informazioni sul trattamento termico, valutazione della fatica o test aggiuntivi. Dimensioni simili non rendono automaticamente intercambiabili due parti.
Se la parte originale è gravemente danneggiata, potrebbero essere necessari la documentazione dell'apparecchiatura, i componenti di accoppiamento, i manuali tecnici o un'altra parte dello stesso modello per stabilire il progetto corretto.
Queste incertezze dovrebbero essere identificate prima del preventivo e della produzione piuttosto che trattate come specifiche confermate.
Per le parti metalliche senza disegni originali, HAOZHIFENG può aiutare a valutare la fattibilità della misurazione, della ricostruzione CAD e della successiva produzione sulla base delle informazioni disponibili.
I clienti possono iniziare fornendo:
• Foto chiare della parte da diverse angolazioni;
• Dimensioni principali, diametri dei fori e interasse tra i fori;
• Requisiti di materiale e finitura superficiale, se noti;
• La posizione di installazione e l'applicazione della parte;
• Quantità richiesta e domanda prevista per ordini ripetuti.
Un campione fisico o un componente di accoppiamento pertinente può anche aiutare a chiarire le dimensioni critiche e i requisiti di assemblaggio.
Per parti complesse o applicazioni con tolleranze strette, è necessario esaminare prima le informazioni disponibili per determinare se sono necessarie la scansione 3D, la misurazione di precisione o un'analisi ingegneristica aggiuntiva.
Se è necessario riprodurre un componente metallico ma non si dispone più dei file CAD originali, contattare HAOZHIFENG con il campione disponibile o le informazioni dimensionali per discutere un approccio di produzione adeguato.
