Точки щупа и полигональная сетка
КИМ измеряет элемент несколькими точками щупа — обычно 4–12 для плоскости, 3–8 для окружности. 3D-скан представляет тот же элемент тысячами треугольников. Определения допусков в ASME Y14.5 и ISO 1101 не меняются, но меняется задача аппроксимации: при плотных данных выбор метода (наименьшие квадраты, минимальная зона, максимальная вписанная) и обработка выбросов определяют результат гораздо сильнее, чем при редких точках.
Поэтому инструмент контроля по сканам обязан указывать, какая аппроксимация использована для каждой характеристики, и показывать точки, вошедшие в неё. Число без стоящей за ним аппроксимации — не измерение.
Сначала базы
Любая позиция, профиль или биение не имеют смысла, пока не построена система баз. На скане это означает аппроксимацию базовых элементов (плоскостей, цилиндров, пазов) с теми же ограничениями, которые подразумевает чертёж: первичная плоскость фиксирует три степени свободы, вторичный цилиндр — ещё две, третичный элемент — последнюю.
Ai-Inspect строит систему баз явно из измеренных элементов, показывает невязку каждой базовой аппроксимации и отказывается оценивать допуск, если базу нельзя подтвердить по скану (например, когда базовая грань не покрыта данными сканирования). Отказ фиксируется с указанием причины, а не заменяется оценкой.
Допуски формы: плоскостность, круглость, цилиндричность
Допуски формы описывают, насколько реальная поверхность отклоняется от идеальной, независимо от баз. На плотных данных скана результат определяется шумом сканирования, поэтому честный ответ всегда включает заявленную точность сканера как нижнюю границу: плоскостность 0,015 мм, полученная по скану с прибора с заявленной точностью 0,02 мм, — утверждение о сканере, а не о детали.
Хорошая практика — сравнивать результат по форме со спецификацией сканера и использовать цветовую карту отклонений, чтобы убедиться, что картина — реальная геометрия (прогиб, ступенька), а не равномерный шум.
Позиция, профиль и модификаторы состояния материала
Позиция отверстия на скане вычисляется по аппроксимированной оси цилиндра отверстия (или по окружности в плоскости сечения для тонкого материала) относительно системы баз. Бонусный допуск при MMC или LMC выводится из измеренного размера точно так же, как на КИМ — программе нужны измеренный диаметр, номинал и допуск размера с чертежа.
Профиль поверхности — естественная сила сканирования: вся поверхность сравнивается с номиналом CAD, а результат — ширина зоны, содержащей все отклонения. Ai-Inspect выдаёт результат по профилю вместе с числом точек, покрытием поверхности и местом максимального отклонения.
- Позиция — аппроксимированная ось относительно системы баз, бонус из измеренного размера
- Профиль поверхности — зона отклонений всей поверхности относительно CAD
- Профиль линии — оценивается по сечениям, с отчётами по каждому сечению
- Биение — аппроксимированная базовая ось плюс радиальное отклонение измеренной поверхности
Что должен содержать отчёт
Отчёт GD&T по скану должен воспроизводиться другим оператором с тем же сканом. Для каждой характеристики это требует: элементы, из которых она вычислена, метод аппроксимации, систему баз, число точек, покрытие и результат с допуском. Ai-Inspect печатает всё это в отчёте с нумерацией позиций и сохраняет контроль как записанную программу, чтобы ту же оценку можно было повторить на следующей детали.