Application of reverse engineering for controlling dimensional changes during machine parts’ operating cycle

Inżynieria odwrotna (z ang. reverse engineering) zajmuje się badaniem obiektów już istniejących – czy to wytworzonych przez człowieka, czy też powstałych w sposób naturalny – po to, aby odkryć reguły determinujące ich nadane lub naturalne funkcje, działania lub przyjęte założenia konstrukcyjne. Z głównych zastosowań inżynierii odwrotnej można wytypować trzy istotne dla przemysłu: ocena zużycia części, ocena poprawności zaprojektowania procesu technologicznego oraz odtworzenie dokumentacji technicznej istniejącej części. W artykule przedstawiono zastosowanie inżynierii odwrotnej do wykonania aktualizacji dokumentacji konstrukcyjnej elementu tłocznika wielotaktowego. Obiektem badanym była płyta podstawowa przyrządu wielotaktowego o wymiarach 630x400 mm. Przyrząd podczas eksploatacji wykazywał naturalne zużycie, w wyniku którego legalizowano położenia i wielkości otworów ustalających. Przesunięcia ich położenia o 0,01–0,02 mm za każdą naprawą oraz kołkowanie po ustaleniu i skręceniu elementów doprowadziły do sytuacji, że istniejąca dokumentacja stała się nieaktualna. Precyzja wykonania znajdujących się na niej wycięć kształtowych, jak i ich położenia, wymagała zastosowania systemu pomiarowego zapewniającego największy dopuszczalny błąd pomiaru na poziomie 10% pola tolerancji. Takie wymagania były konieczne dla zapewnienia współdziałania odtworzonej płyty z pozostałymi w przyrządzie. Dla poprawnego zrealizowania zadania badawczego opracowano metodykę oraz wytypowano urządzenie pomiarowe spełniające określone wcześniej wymagania. Dodatkowo przeprowadzono ocenę elementów geometrycznych znajdujących się na przedmiocie badanym, które mogły posłużyć do określenia początku układu współrzędnych, czyli docelowo bazy wymiarowej dla obróbki mechanicznej.Reverse engineering is concerned with the study of existing objects, whether manmade or natural, in order to discover the rules determining their endowed or natural functions, operation or adopted design assumptions. The main applications of reverse engineering include three of significance to industry: assessment of part wear, assessment of the design of a technological process, and reproduction of technical documentation of an existing part. This article presents an application of reverse engineering for updating the design documentation of a part of a multi-stage die. The studied object was the base plate of a multi-stage die, with dimensions 630x400 mm. During operation, the tool exhibited natural wear, as a result of which the positions and sizes of pinholes were verified. A 0.01-0.02 mm shift in their position after every repair as well as pinning after positioning and fastening of elements led to the situation where existing documentation was no longer accurate. The precision of making the shaped recesses on the plate and of their positions required the application of a measuring system ensuring maxi mum error of measurement at the level of 10% of the tolerance field. Such requirements were necessary for ensuring inter-operation of the reproduced plate with other parts in the die. To correctly perform the research task, methodology was developed, and a measuring device meeting the aforementioned requirements was selected. In addition, geometrical elements on the studied object that could serve to determine the origin of the coordinate system or the target dimensional base for machining were evaluated