Design of airframe mold for ultra-light aircraft manufacturing

Diplomová práce se zabývá konstrukcí formy trupu ultra lehkého letounu, z hlediska softwarového zpracování digitálních dat. Výsledný digitální model splňuje nároky na vyrobitelnost pomocí CNC strojního obrábění. Realizace dle přístupu reverzního inženýrství byla koncipována do čtyř etap, které musely být řešeny postupně z důvodu návaznosti jednotlivých kroků. Jednotlivé etapy odpovídají hlavním kapitolám praktické části diplomové práce. První část se zabývá trojrozměrnou digitalizací trupu letounu s využitím optického skeneru ATOS a fotogrammetrického systému Tritop. Výsledkem této části práce jsou digitální data geometrie trupu letounu ve formě polygonální sítě. Následující část se zabývá softwarovou rekonstrukcí naměřených dat – optimalizací polygonální sítě za účelem zajištění vhodného podkladu pro zpracování plošného modelu. Třetí, časově nejnáročnější část práce, se zabývá tvorbou plošného modelu trupu letounu. Geometrie musí splňovat nároky na hladkost a tečné, nebo křivostní napojení ploch, včetně dalších nároků vyplývajících z využití modelu. V poslední části práce je popsán postup odvození formy z geometrie trupu letounu.This diploma thesis deals with digital data processing during the design of a mould of ultralight airplane airframe. The final digital model meets the demands on manufacturability by using CNC machining. The realization, in compliance with the reverse engineering approach, was conceived in four phases, which had to be solved step by step in order to preserve the continuity of the process. The phases correspond to the main chapters of the practical part of the thesis. The first part is focused on 3D digitalization of airplane fuselage by using an optic scanner ATOS and photogrammetric system Tritop. The result of this part is digital data of fuselage geometry in form of polygon grid. Next part deals with software reconstruction of collected data – by optimizing polygon grid in order to provide suitable base for surface modeling. The third part, the most time demanding, handles the creation of airplane fuselage surface model. Geometry has to satisfy requirements for smoothness and tangential or curvative connection of surfaces, including other requirements resulting from model usage. The final part of the thesis documents the procedure of deriving a mould from the aircraft fuselage geometry.