DE102017002158B4 - Procedure for the target-actual evaluation of a component against CAD data - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Auswertung (Soll-Ist-Vergleich) oder der Erfassung von Abweichungen einer Ist-Kontur (9), welche die Kontur eines herzustellenden Werkstückes (1) ist, von einer Nominal-Kontur (10), welche die Kontur des CAD-Models darstellt, wobei das Verfahren zur Entwicklung einer Elektrode (2) zum elektrochemischen Abtragen dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturen (9 und 10) sich überschneiden, dass ein Fehlervektor (8) immer senkrecht von der jeweils innenliegenden (kleineren) Kontur (9, 10) aus betrachtet steht und in Richtung der äußeren Kontur (9, 10) zeigt, wobei der Fehlervektor (8) senkrecht auf einer Fläche an einer Position eines Messpunktes oder eines Nominalpunktes steht.Method for evaluating (target-actual comparison) or detecting deviations of an actual contour (9), which is the contour of a workpiece (1) to be produced, from a nominal contour (10), which is the contour of the CAD model The method for developing an electrode (2) for electrochemical removal is characterized in that the contours (9 and 10) overlap, that an error vector (8) is always perpendicular to the inner (smaller) contour (9, 10) is viewed from and points in the direction of the outer contour (9, 10), the error vector (8) standing vertically on a surface at a position of a measuring point or a nominal point.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Soll-Ist Auswertung eines Bauteils gegen CAD-Daten, insbesondere zur Auswertung von Bauteilen wie Turbinenschaufeln aus der Luftfahrt.The invention relates to a method for target / actual evaluation of a component against CAD data, in particular for evaluating components such as turbine blades from aviation.

Die Vermessung von Bauteilen mit einem hohen Freiformflächenanteil wie beispielsweise Turbinenschaufeln werden heute zunehmend optisch vermessen. Ursachen hierfür sind neben der zunehmenden Verfügbarkeit von Geräten mit entsprechender Genauigkeit vor allem die bauteilübergreifende, flächendeckende und schnelle Erfassung einer Vielzahl von Messpunkten (Punktewolke) welche eine gesamtheitliche Beurteilung erlaubt. Die Visualisierung der Messergebnisse sieht in der Regel einen SOLL-IST Vergleich dieser Messdaten (IST) gegen ein CAD-Modell (SOLL) vor, bei dem die Abweichung der Messergebnisse mittels einer Falschfarbendarstellung visualisiert wird, bei dem jedem Farbwert ein Abweichungswert zugeordnet wird.The measurement of components with a high proportion of free-form surfaces such as turbine blades is increasingly being measured optically today. In addition to the increasing availability of devices with the corresponding accuracy, the main reasons for this are the cross-component, area-wide and fast detection of a large number of measuring points (point cloud), which enables a holistic assessment. The visualization of the measurement results usually provides a TARGET-ACTUAL comparison of this measurement data (ACTUAL) against a CAD model (TARGET), in which the deviation of the measurement results is visualized by means of a false color representation, in which a deviation value is assigned to each color value.

Nach dem Stand der Technik gibt es verschiedene Varianten der Berechnung der Abweichungen. Eine der bekanntesten ist das Prinzip der kürzesten Abstände, d.h. korrespondierend zu jedem Messpunkt der Punktewolke wird der kürzest entfernte Punkt auf dem CAD-Bauteil gesucht und diesem Zugeordnet. Der Verbindungsvektor beider Punkte definiert die Fehlerrichtung (=Fehlervektor) und dessen Länge die Abweichung.According to the state of the art, there are different variants for calculating the deviations. One of the best known is the principle of shortest distances, i.e. Corresponding to each measuring point of the point cloud, the shortest distant point on the CAD component is searched for and assigned to it. The connection vector of both points defines the direction of error (= error vector) and its length the deviation.

Eine andere Variante geht von den CAD-Daten aus und sucht lotrecht zur nominalen Oberfläche den korrespondierenden Punkt auf den IST-Daten. Die Sonderfälle beider Varianten - insbesondere wenn es rechnerisch keine Lösung gibt, beispielsweise weil lotrecht zur CAD-Oberfläche aufgrund der Bauteilabweichungen keine Messdaten zur Verfügung stehen, sehen eine Aufweitung des Suchbereiches der korrespondierenden Punkte vor wie z.B. durch die Definition eines gültigen Suchbereiches in Form eines Kegels innerhalb dessen korrespondierende Punkte erfasst werden können.Another variant is based on the CAD data and searches for the corresponding point on the ACTUAL data perpendicular to the nominal surface. The special cases of both variants - especially if there is no mathematical solution, for example because no measurement data is available perpendicular to the CAD surface due to component deviations, provides for an expansion of the search range of the corresponding points, e.g. by defining a valid search area in the form of a cone within which corresponding points can be detected.

Betrachtet man die nach obigen Methoden ermittelten Richtungsvektoren und deren Beträge so wirken diese nicht in der Richtung welche benötigt würde, um eine Korrektur des abweichungsbehafteten Bauteils gesamtheitlich durchzuführen. Daher lässt sich allein aufgrund der Information der Messpunktewolke (IST), den Richtungsvektoren der Abweichung und dessen Betrag das CAD-Modell nicht rückführen, was für die Berechnung einer Korrekturmaßnahme jedoch erforderlich wäre, beispielsweise um ein formgebendes Werkzeug entsprechend der Abweichungen am Bauteil zu korrigieren, indem die Abweichungen in negierter Richtung auf das Werkzeug übertragen werden.If one considers the direction vectors determined according to the above methods and their amounts, these do not work in the direction that would be required to carry out a correction of the component with a deviation as a whole. Therefore, the CAD model cannot be traced solely on the basis of the information from the measurement point cloud (ACTUAL), the direction vectors of the deviation and its amount, which would be necessary for the calculation of a corrective measure, for example in order to correct a shaping tool according to the deviations on the component, by transferring the deviations in the negative direction to the tool.

Gerade die Korrektur von Werkzeugen formgebender Fertigungsverfahren wie beispielsweise der elektrochemischen Bearbeitung von Turbinenschaufeln erfordern aufgrund ihrer prozessbedingt inhomogenen Arbeitsspalte eine effiziente Möglichkeit der Fehlerrückführung von Bauteilabweichungen auf die formgebende Werkzeugelektrode.The correction of tools in shaping manufacturing processes, such as the electrochemical machining of turbine blades, requires an efficient possibility of returning component deviations to the shaping tool electrode due to their process-inhomogeneous working gaps.

Die hohen Anforderungen an die Messgenauigkeit bei der Prüfung dieser Teile können mit dem Einsatz von optischen Scannern erfüllt werden. Mittels dem optischen Scanner können ausführliche und aussagekräftige Messungen und Auswertungen erzielt werden, da sie die ganze Schaufelform mit Vorderkante (Leading Edge), Hinterkante, Schaufelkopf und Schaufelfuß automatisiert flächenhaft erfassen, vermessen und beurteilen. Vorteilhafterweise wird das zu messende Teil, insbesondere Turbinenteil, in einen stabilen Messrahmen eingespannt oder auf einem Messtisch fixiert, der mit vorvermessenen Referenzpunkten versehen ist.The high demands on measurement accuracy when testing these parts can be met with the use of optical scanners. Using the optical scanner, detailed and meaningful measurements and evaluations can be achieved, since they automatically capture, measure and assess the entire blade shape with leading edge, leading edge, blade head and blade root. The part to be measured, in particular the turbine part, is advantageously clamped in a stable measuring frame or fixed on a measuring table which is provided with pre-measured reference points.

Mittels elektrochemischer Bearbeitung (ECM) können besonders harte Werkstoffe in der Turbinenindustrie, wie z.B. Nickelsuperlegierungen sehr präzise bearbeitet werden. Dabei wird zwischen einem Werkstück und einer Elektrode eine elektrische Spannung angelegt. Diese ruft einen Strom in einem Elektrolyten innerhalb eines Spalts zwischen Werkstück und Elektrode hervor. Da das elektrische Feld häufig ungleichförmig ausgebildet ist kann die Spaltgröße über der zu bearbeitenden Fläche variieren. Infolgedessen nimmt das Werkstück nicht die exakte gewünschte Form an.Using electrochemical machining (ECM), particularly hard materials in the turbine industry, such as Nickel super alloys can be processed very precisely. An electrical voltage is applied between a workpiece and an electrode. This creates a current in an electrolyte within a gap between the workpiece and the electrode. Since the electric field is often non-uniform, the gap size can vary over the area to be processed. As a result, the workpiece does not take the exact desired shape.

Zur Vermeidung von Abbildefehlern in den Werkstücken schlägt die DE 10 2015 204 798 A1 ein Verfahren zur Auslegung und/oder zur Überprüfung einer Elektrode und eine Elektrode zum elektrochemischen Abtragen vor. Dabei wird ausgehend von einem 3D-Modell eines herzustellenden Bauteils eine entsprechende Elektrodenform berechnet. Verfahrensgemäß werden auf dem 3D-Modell definierte Punkte in Richtung ihrer Normalenvektoren um ein entsprechendes Spaltmaß verschoben. Bei der Berechnung des Spaltmaßes werden die Raumwinkel, welche die Normalenvektoren relativ zur Vorschubrichtung einnehmen, berücksichtigt. In der Praxis müssen die so ermittelten Elektroden mehrfach modifiziert werden, um Abbildefehler zu kompensieren. In Abhängigkeit von der Komplexität des Werkstücks werden mehrere Iterationsschritte benötigt. Diese Iterationsschritte können in einem optimierten Iterationsverfahren zur Auslegung von Elektroden zum elektrochemischen Abtragen wie nachfolgend beschrieben zusammengefasst werden.To avoid image errors in the workpieces, the DE 10 2015 204 798 A1 a method for designing and / or checking an electrode and an electrode for electrochemical removal. A corresponding electrode shape is calculated on the basis of a 3D model of a component to be manufactured. According to the method, points defined on the 3D model are shifted in the direction of their normal vectors by a corresponding gap dimension. When calculating the gap dimension, the solid angles which the normal vectors assume relative to the feed direction are taken into account. In practice, the electrodes determined in this way have to be modified several times in order to compensate for imaging errors. Depending on the complexity of the workpiece, several iteration steps are required. These iteration steps can be summarized in an optimized iteration process for the design of electrodes for electrochemical removal as described below.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein optimiertes Verfahren zur Auswertung (Soll-Ist-Vergleich) oder der Erfassung von Abweichungen einer Ist-Kontur von einer Nominal-Kontur, insbesondere zur Auslegung der Kontur von Turbinenteilen und/oder von Elektroden zum elektrochemischen Abtragen anzugeben. Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Verfahren nach Patentanspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object of the present invention is an optimized method for evaluating (target-actual comparison) or for detecting deviations specify an actual contour from a nominal contour, in particular for the design of the contour of turbine parts and / or electrodes for electrochemical removal. This object is achieved with a method according to claim 1. Advantageous further developments are the subject of the subclaims.

Im Folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

  • 1 zeigt ein Werkstück mit einer zugehörigen Elektrode im Querschnitt
  • 2 zeigt das Spaltmaß am Werkstück in vergrößerter Darstellung
  • 3 zeigt ein Auswerteverfahren des Stand der Technik unter Verwendung eines Vektors mit geringstem Abstand von der Ist-Kontur auf die Nominal-Kontur
  • 4 zeigt ein Auswerteverfahren unter Verwendung eines starren Vektors von der Nominal-Kontur auf die Ist-Kontur
  • 5 zeigt ein Auswerteverfahren mit Vektoren mit rechten Winkeln von der Ist-Kontur auf die Nominal-Kontur
  • 6 zeigt eine erfindungsgemäße Variante von 5 bei der jeweils von der innenliegenden Kontur betrachtet lotrecht zur äußeren Kontur gesucht wird. Die Richtung der Vektoren kann dabei auf die SOLL- oder IST-Kontur bezogen sein.
  • 7 zeigt eine erfindungsgemäße Variante der 5 und 6 mit einem kegelförmigen Suchbereich um den theoretisch lotrechten Vektor im Sonderfall, wenn rechnerisch aufgrund der geometrischen Verhältnisse kein Schnittpunkt mit der äußeren Kontur erfolgen kann.
The invention is described in more detail below using an exemplary embodiment.
  • 1 shows a workpiece with an associated electrode in cross section
  • 2 shows the gap size on the workpiece in an enlarged view
  • 3 shows an evaluation method of the prior art using a vector with the smallest distance from the actual contour to the nominal contour
  • 4 shows an evaluation method using a rigid vector from the nominal contour to the actual contour
  • 5 shows an evaluation method with vectors with right angles from the actual contour to the nominal contour
  • 6 shows a variant of 5 looking from the inner contour perpendicular to the outer contour. The direction of the vectors can be related to the TARGET or ACTUAL contour.
  • 7 shows a variant of the invention 5 and 6 with a conical search area around the theoretically perpendicular vector in special cases if, due to the geometric conditions, no intersection with the outer contour can take place.

In 1 ist ein herzustellendes Werkstück 1 mit einer zugehörigen Elektrode 2 dargestellt. Verfahrensgemäß wird ein dreidimensionales Modell eines Werkstücks 1 vermessen, indem die in der Regel komplexe Außenkontur optisch abgetastet und eine Vielzahl von Punkten PktI mit zugehörigen Koordinaten auf dem Werkstück 1 definiert, bzw. ausgemessen werden. Die so ermittelten Koordinaten werden an ein Berechnungsmodul übergeben. Anschließend wird für jeden der Punkte PktI ein Spaltmaß 4 berechnet. Durch Verschieben der Punkte PktL entlang ihrer Normalen auf die Werkstückoberfläche um den Betrag des zugehörigen Spaltmaßes erhält man die Punkte PktS1 . Auf Basis der Punkte PktS1 wird nach der Methode des Reverse Engineering die Kontur der Elektrode 2 beispielsweise in Form eines Facetten- oder Gittermodells berechnet. Anschließend wird eine entsprechende Elektrode 2 hergestellt. Vorteilhaft kann das berechnete Gittermodell direkt in die CAD-Umgebung einer Fräsmaschine eingebunden werden. Ein mit der Elektrode 2 durch elektrochemische Bearbeitung hergestelltes Werkstück 1 kann auf Grund von Schwankungen des elektrischen Feldes und/oder des Spaltmaßes von der gewünschten Form abweichen und eine Werkstückkontur 3 aufweisen.In 1 is a workpiece to be manufactured 1 with an associated electrode 2 shown. A three-dimensional model of a workpiece is produced according to the method 1 measured by optically scanning the generally complex outer contour and a multitude of points Point I with associated coordinates on the workpiece 1 are defined or measured. The coordinates determined in this way are transferred to a calculation module. Then for each of the points Point I a gap 4 calculated. By moving the points Point L The points are obtained along their normal to the workpiece surface by the amount of the associated gap dimension Point S1 , Based on the points Point S1 is the contour of the electrode using the reverse engineering method 2 for example calculated in the form of a facet or grid model. Then a corresponding electrode 2 manufactured. The calculated grid model can advantageously be integrated directly into the CAD environment of a milling machine. One with the electrode 2 workpiece produced by electrochemical processing 1 can deviate from the desired shape due to fluctuations in the electrical field and / or the gap dimension and a workpiece contour 3 exhibit.

Die Modifikation der Elektrode 2 zur Korrektur des Abbildefehlers wird anhand der 2 näher erläutert. Diese zeigt das Werkstück 1, die Elektrode 2, das Spaltmaß 4 und die Abweichung 6 ausschnittsweise in vergrößerter Darstellung. In allen Punkten PktL werden Normalen 7 auf der Oberfläche des Werkstücks 1 errichtet und entlang dieser Normalen 7 die Abstände 6 zwischen der Sollkontur 5 und der Werkstückkontur 3 berechnet. Da das Werkstück 3 im Punkt PktL ein Aufmaß aufweist, muss das Spaltmaß 4 verkleinert werden. Dazu werden die Punkte PktS1 entlang der Normalen 7 jeweils um den negativen Betrag der Abweichung 6 verschoben. Daraus resultieren die Punkte PktS2 . Auf Basis der Punkte PktS2 wird ebenfalls durch Reverse Engineering eine korrigierte Elektrode 2 hergestellt. Anschließend wird mit dieser Elektrode 2 ein weiteres Werkstück 1 hergestellt. Dieses wird, wie oben beschrieben, vermessen und die Werkstückkontur 3 wird mit der Sollkontur 5 vergleichen. Verfahrensgemäß werden die Korrekturen so oft wiederholt, bis die Abweichungen 6 innerhalb vorbestimmter Sollwerte liegen. Ein Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass die Werkstückkontur 3 mit einer Vielzahl von Punkten PktL sehr genau bestimmt und die anschließende Korrektur deshalb besonders effektiv durchgeführt werden kann. Vorteilhaft können die durch die Herstellung der Elektrode bedingten Fertigungstoleranzen, ggf. auch Fertigungsfehler erkannt und ebenfalls kompensiert werden.Modification of the electrode 2 to correct the image error is based on the 2 explained in more detail. This shows the workpiece 1 , the electrode 2 , the gap dimension 4 and the deviation 6 excerpts in an enlarged view. On all points Point L become normals 7 on the surface of the workpiece 1 built and along these normals 7 the distances 6 between the target contour 5 and the workpiece contour 3 calculated. Because the workpiece 3 in point Point L has an oversize, the gap dimension 4 be made smaller. To do this, the points Point S1 along the normals 7 by the negative amount of the deviation 6 postponed. The points result from this Point S2 , Based on the points Point S2 is also a corrected electrode by reverse engineering 2 manufactured. Then use this electrode 2 another workpiece 1 manufactured. As described above, this is measured and the workpiece contour 3 is with the target contour 5 to compare. According to the procedure, the corrections are repeated until the deviations 6 are within predetermined target values. An advantage of the method is that the workpiece contour 3 with a variety of points Point L determined very precisely and the subsequent correction can therefore be carried out particularly effectively. The manufacturing tolerances caused by the manufacture of the electrode, possibly also manufacturing errors, can advantageously be recognized and also compensated for.

3 zeigt ein Auswerteverfahren unter Verwendung eines Vektors 8 oder Fehlervektors 8 mit geringstem Abstand von der Ist-Kontur 9 auf die Nominal-Kontur 10. Das Problem bei einer Fehlersuche mit Vektoren 8 mit geringstem Abstand ist, dass ein Kantenbereich 11 bei größeren Abweichungen dadurch nicht komplett abgedeckt wird, da der Abstand 14 zur Nominal-Kontur 10 in einem Seitenbereich 13 geringer ist als der Abstand 15 zur Kante 12. Dadurch wird die tatsächliche Fehlersituation der Kante 12 nicht richtig wiedergegeben. 3 shows an evaluation method using a vector 8th or error vector 8th with the smallest distance from the actual contour 9 on the nominal contour 10 , The problem with troubleshooting vectors 8th with the smallest distance is that an edge area 11 in the case of larger deviations it is not completely covered as the distance 14 to the nominal contour 10 in a side area 13 is less than the distance 15 to the edge 12 , This will make the edge's actual error situation 12 not reproduced correctly.

4 zeigt ein Auswerteverfahren unter Verwendung eines starren Vektors 8 von der Nominal-Kontur 10 auf die Ist-Kontur 9. Das Problem bei einer Fehlersuche mit starrer senkrechter Ausrichtung der Vektoren 8 auf der Nominal-Kontur 10 ist, dass der Kantenbereich 11 dadurch nicht komplett abgedeckt wird, da bei größeren Abweichungen 16 die Fehlervektoren 8a die Ist-Kontur 9 nicht schneiden. Die Fehlervektoren 8, 8a repräsentieren die Abweichungssituation der Ist-Kontur 9 bzw. des tatsächlichen Profils 9 von der Nominal-Kontur 10 bzw. von der CAD-Kontur 10 nur bedingt. 4 shows an evaluation method using a rigid vector 8th from the nominal contour 10 to the actual contour 9 , The problem with troubleshooting with rigid vertical alignment of the vectors 8th on the nominal contour 10 is that the edge area 11 it is not completely covered as there are larger deviations 16 the error vectors 8a the actual contour 9 do not cut. The error vectors 8th . 8a represent the deviation situation of the actual contour 9 or the actual profile 9 from the nominal contour 10 or from the CAD contour 10 limited.

5 zeigt ein Auswerteverfahren mit Vektoren 8 mit rechten Winkeln RW von der Ist-Kontur 9 auf die Nominal-Kontur 10. Der rechte Winkel RW ist auf die Ist-Kontur 9 fixiert, somit ergibt sich das Problem in dem Fall, wenn die Ist-Kontur 9 über die Nominal-Kontur 10 ragt, d.h. falls die Ist-Kontur 9 größer ist als die Soll- bzw. Nominal-Kontur 10, somit gibt es keine Schnittpunkte der Fehlervektoren 8a mit der Nominal-Kontur 10. 5 shows an evaluation method with vectors 8th with right angles RW from the actual contour 9 on the nominal contour 10 , The right angle RW is on the actual contour 9 fixed, so the problem arises in the case when the actual contour 9 over the nominal contour 10 protrudes, ie if the actual contour 9 is larger than the nominal or nominal contour 10 , so there are no intersections of the error vectors 8a with the nominal contour 10 ,

6 zeigt eine erfindungsgemäße Variante von 5, wobei der rechte Winkel RW der Vektoren 8 nicht auf die Ist-Kontur 9 fixiert ist, sondern eine flexible Vektorbasis 17 mit dem rechten Winkel RW auf Stellen kleinerer Nominal-Kontur 10, d.h. auf die innenliegende Kontur fixiert ist. Somit ergibt sich eine flexible Vektorbasis 17 an Stellen kleinerer Nominal-Kontur 10, d.h. wenn diese gegenüber der Ist-Kontur 9 innenliegend ist. Der rechte Winkel RW ist immer auf der Innenkontur 9, 10 ausgehend von Ist-Kontur 9. 6 shows a variant of 5 , the right angle RW of the vectors 8th not on the actual contour 9 is fixed, but a flexible vector base 17 with the right angle RW in places with a smaller nominal contour 10 , ie is fixed on the inside contour. This results in a flexible vector basis 17 in places with a smaller nominal contour 10 , ie if this is compared to the actual contour 9 is inside. The right angle RW is always on the inside contour 9 . 10 starting from the actual contour 9 ,

7 zeigt Variante der 5 und 6 mit einem kegelförmigen Suchbereich 18 für einen Punkt 19 mit einer Vektorbasis 21. Ergibt sich beispielsweise aufgrund von offenen Konturbereichen in Richtung der Vektorbasis 21 rechnerisch kein Schnittpunkt so wird ersatzweise der nächstgelegenste Punkt 19 innerhalb des gültigen kegelförmigen Suchbereiches erfasst, in diesem Fall steht der Abweichungsvektor 20 nicht rechtwinklig zur Kontur. Der kegelförmige Suchbereich 18 wird durch einen Vektor 22 mit rechtem Winkel auf der Stelle der kleineren Kontur 10 fixiert und um diesen Vektor 22 kegelförmig ausgebreitet. Der kegelförmige Suchbereich 18 dient als Erweiterung für lückenbehaftete Bereiche oder falls rechnerisch kein Schnittpunkt vorhanden ist. Bei gewollten Abweichungen, zulässigen kegelförmigen Aufweitungen des Such-Bereichs gilt das als Definitionsreferenz die jeweilige Normale im gültigen Punkt aus voriger Definition. Beispielsweise kann eine Suche mittels des kürzesten Abstands zur Vergleichsfläche innerhalb des Kegels 18 mit einem 90 Grad Öffnungswinkel bzw. Öffnungswinkel von 90 Grad erfolgen. 7 shows variant of 5 and 6 with a conical search area 18 for a point 19 with a vector base 21 , This results, for example, from open contour areas in the direction of the vector base 21 arithmetically no intersection, the closest point will be replaced 19 recorded within the valid conical search area, in this case the deviation vector is 20 not perpendicular to the contour. The conical search area 18 is through a vector 22 with a right angle on the place of the smaller contour 10 pinned and around this vector 22 spread out conically. The conical search area 18 serves as an extension for areas with gaps or if there is no arithmetic intersection. In the case of deliberate deviations, permissible conical widening of the search area, this is the definition reference of the respective normal in the valid point from the previous definition. For example, a search can be carried out using the shortest distance to the comparison surface within the cone 18 with a 90 degree opening angle or opening angle of 90 degrees.

Das Verfahren zum Soll-Ist-Vergleich oder der Erfassung von Abweichungen einer Ist-Kontur 9 von einer Nominal-Kontur 10, wobei der Fehlervektor 8 immer senkrecht von der jeweils innenliegenden (kleineren) Kontur 9, 10 aus betrachtet steht und in Richtung der äußeren Kontur 9, 10 zeigt, und wobei der Fehlervektor 8 senkrecht auf einer Fläche an einer Position eines Messpunktes oder eines Nominalpunktes steht, findet vorzugsweise Verwendung zur Vermessung von Körpern oder dreidimensionalen Flächen, insbesondere bei starken Krümmungen und großen Abweichungen. Bei Krümmungen kann es zu stark inhomogenen Fehlerverläufen aufgrund der Krümmungen kommen, wobei dadurch es zu großen Fehlerinterpretationen kommen kann, die zu Missverständnissen bzw. Miss-Interpretationen in der Erfassung der Abweichungen führen.The procedure for the target-actual comparison or the recording of deviations of an actual contour 9 of a nominal contour 10 , where the error vector 8th always perpendicular to the inner (smaller) contour 9 . 10 viewed from stands and towards the outer contour 9 . 10 shows, and being the error vector 8th is perpendicular to a surface at a position of a measuring point or a nominal point, is preferably used for the measurement of bodies or three-dimensional surfaces, especially in the case of strong curvatures and large deviations. In the case of curvatures, there can be highly inhomogeneous error profiles due to the curvatures, which can lead to large error interpretations that lead to misunderstandings or misinterpretations in the recording of the deviations.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Werkstückworkpiece
22
Elektrodeelectrode
33
WerkstückkonturWorkpiece contour
44
Spaltmaßclearance
55
Sollkonturtarget contour
66
Abweichungdeviation
77
Normalenormal
88th
Vektor / FehlervektorVector / error vector
99
Ist-Kontur / ProfilActual contour / profile
1010
Nominal-Kontur / CAD-KonturNominal contour / CAD contour
1111
Kantenbereichedge region
1212
Kanteedge
1313
Seitenbereichpage range
1414
Abstanddistance
1515
Abstanddistance
1616
Abweichungendeviations
1717
Vektorbasisvector basis
1818
Kegelförmiger SuchbereichConical search area
1919
PunktPoint
2020
Abstanddistance
2121
RWRW
rechter Winkel right angle
8a8a
Vektor / FehlervektorVector / error vector

Claims (5)

Verfahren zur Auswertung (Soll-Ist-Vergleich) oder der Erfassung von Abweichungen einer Ist-Kontur (9), welche die Kontur eines herzustellenden Werkstückes (1) ist, von einer Nominal-Kontur (10), welche die Kontur des CAD-Models darstellt, wobei das Verfahren zur Entwicklung einer Elektrode (2) zum elektrochemischen Abtragen dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturen (9 und 10) sich überschneiden, dass ein Fehlervektor (8) immer senkrecht von der jeweils innenliegenden (kleineren) Kontur (9, 10) aus betrachtet steht und in Richtung der äußeren Kontur (9, 10) zeigt, wobei der Fehlervektor (8) senkrecht auf einer Fläche an einer Position eines Messpunktes oder eines Nominalpunktes steht.Method for evaluating (target-actual comparison) or detecting deviations of an actual contour (9), which is the contour of a workpiece to be produced (1), from a nominal contour (10), which is the contour of the CAD model The method for developing an electrode (2) for electrochemical removal is characterized in that the contours (9 and 10) overlap, that an error vector (8) is always perpendicular to the inner (smaller) contour (9, 10) is viewed from and points in the direction of the outer contour (9, 10), the error vector (8) standing vertically on a surface at a position of a measuring point or a nominal point. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren eine vollständig digitale Prozesskette zur Entwicklung einer Elektrode (2) zum elektrochemischen Abtragen mit folgenden Verfahrensschritten umfasst: a) Bereitstellen eines dreidimensionalen Modells herzustellender Werkstücke (1) b) Definieren einer Vielzahl von Punkten PktL mit zugehörigen Koordinaten auf dem Modell c) Übergabe der Koordinaten an ein Berechnungsmodul d) Berechnen eines Betrages für ein Spaltmaß (4) größer Null zu jedem der Punkte PktL e) Verschieben der Punkte PktI um das jeweils berechnete Spaltmaß (4) entlang einer zugehörigen Normalen (7) zu den Punkten PktS1 f) Ermitteln der Elektrodengeometrie an Hand der gemäß e) errechneten Punkte PktS1 g) Herstellen einer Elektrode (2) mit der unter f) ermittelten Geometrie h) Bearbeiten eines Werkstücks (1) mit der zuvor hergestellten Elektrode (2) i) eine Vielzahl von Punkten PktL mit zugehörigen Koordinaten auf dem zuvor hergestellten Werkstück (1) definiert wird k) die in den Verfahrensschritten b) und i) ermittelten Koordinaten verglichen und Abweichungen (6) bestimmt werden I) die im Verfahrensschritt g) hergestellte Elektrode (2) korrigiert und die in k) ermittelten Abweichungen (6) kompensiert werden und dass m) die Verfahrensschritte h), i), I), k) wiederholt werden, bis die Abweichungen (6) im Verfahrensschritt k) innerhalb vorbestimmter Sollwerte liegen. Procedure according to Claim 1 , characterized in that the method comprises a completely digital process chain for developing an electrode (2) for electrochemical removal with the following method steps: a) providing a three-dimensional model of workpieces to be produced (1) b) defining a plurality of points Pkt L with associated coordinates the model c) transferring the coordinates to a calculation module d) calculating an amount for a gap dimension (4) greater than zero for each of the points point L e) shifting the points point I by the respectively calculated gap dimension (4) along an associated normal (7 ) to points Pt S1 f) Determine the electrode geometry using the points Pt S1 g calculated according to e)) Manufacture of an electrode (2) with the geometry determined under f) h) Machining a workpiece (1) with the previously produced electrode ( 2) i) defines a plurality of points Pkt L with associated coordinates on the previously produced workpiece (1) k) the coordinates determined in method steps b) and i) are compared and deviations (6) are determined I) the electrode (2) produced in method step g) is corrected and the deviations (6) determined in k) are compensated and that m ) the process steps h), i), I), k) are repeated until the deviations (6) in process step k) lie within predetermined target values. Verfahren nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt I) alle Punkte PktS1 in negativer Richtung entlang der Normalen (7) um die Beträge der Abweichungen (6) zu den Punkten PktS2 verschoben werden.Procedure according to Claim 4 , characterized in that in method step I) all points S1 are shifted in the negative direction along the normal (7) by the amounts of the deviations (6) to points S2 . Verfahren nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodengeometrie im Verfahrensschritt f) nach der Methode des Reverse Engineering berechnet wird.Procedure according to Claim 2 or 3 , characterized in that the electrode geometry in method step f) is calculated using the reverse engineering method. Verfahren nach einem der Patentansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die im Verfahrensschritt f) ermittelte Elektrodengeometrie direkt in die CAD-Umgebung einer Fräsmaschine eingebunden wird.Procedure according to one of the Claims 2 to 4 , characterized in that the electrode geometry determined in method step f) is integrated directly into the CAD environment of a milling machine.
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