| WKAgraf | Analyse geometrischer Konturen und Form & Lage |
Aus meinen Entwicklungsarbeiten im Bereich der Konturanalyse ist das Softwareprodukt "WKAgraf" entstanden, ein Auswerte- und Grafikprogramm mit C-Library zur Toleranzüberprüfung in der Qualitätssicherung oder technisch wissenschaftlichen Forschung.
Bei der Konturvermessung mit einem 2D- oder 3D-Meßsystem werden Stützpunkte (Knotenpunkte) erzeugt, die den Prüfling möglichst genau abbilden sollen. Die Meßgenauigkeit wird mit steigender Zahl der Meßwerte größer, aber verringert sich durch die Breite der Streuung, die jeder realen Messung überlagert ist. Allgemein gilt, daß beliebig verteilte Punkte in der 2D-Ebene einem Punkt, Linienabschnitt oder einem Kreisbogen zugeordnet werden können. Aufgabe der Konturanalyse ist jeweils einen geeigneten Ausschnitt und eine geignete Zuordnung zu wählen. Erst mit der eindeutigen Zuordnung der Konturabschnitte können die Parameter der Konturelemente berechnet werden.
Das Programmsystem WKAgraf ist ein Entwicklungswerkzeug zur Analyse, Auswertung und Mustererkennung geometrischer Konturverläufe. Vorgabe ist die Beschreibung eines Objektes durch seine Stützpunkte, Knotenpunkte oder eine Punktewolke, die als ASCII-Datei durch Messung (z.B. CALYPSO) oder mathematische Modellierung (z.B ABAQUS) erzeugt wurde. Diese Stützpunkte werden importiert und können auf die geometrischen Grundelemente Punkt, Linie und Kreis und deren Parameter so zurückgeführt werden, daß sie mit den Parametern des Musters, daß der Anwender für seine Aufgabenstellung vorgibt, verglichen werden können. 3D-Elemente werden durch Auswahl geeigneter Schnittebenen auf die 2D-Ebene abgebildet. In der horizontalen und vertikalen Achse können sowohl kartesische als auch Polarkoordinaten verwendet werden. Durch Verrechnung der Ergebnisse aus der 2D-Ebene entstehen die Form- und Lagetoleranzen für rotationssymmetrische Teile.
Das System wird bevorzugt eingesetzt im Labor für Forschung und Entwicklung. Es umfaßt eine C/C++ Funktionsbibliothek, die dem Programmierer ein Konzept zur Realisierung portabler Applikationen (embedded Systems) im Bereich der Konturanalyse und Mustererkennung zur Verfügung stellt, z.B.:
Mit dem Programm WKAgraf können die zur Auswertung anstehenden Daten importiert und komfortabel grafisch dargestellt werden. Die Funktionsbibliothek ist integriert, so daß die verschiedenen Analyseverfahren interaktiv erprobt werden können. Aus der Punktewolke, die ein 3D-Objekt abbildet oder einer 2D-Kontur wird der Ausschnitt selektiert, der ausgewertet werden soll. Mit Hilfe eines Menüsystems kann jeweils ein Verfahren angewählt und, falls erforderlich, können die Eingangsparameter eingegeben werden. Das Ergebnis wird sowohl grafisch als auch numerisch mit den beschreibenden Parametern angezeigt.
Das System ist modular aufgebaut, so daß auch spezielle Aufgabenstellungen durch Kombination einzelner Verfahren gelöst werden können. Folgende Grundfunktionen sind implementiert:
Geometrische Konturen:
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Technische Darstellung einiger ausgewählter Konturelemente |
| Quelle: OMT-Meßtechnik, München |
Form- und Lagetoleranzen für rotationssymmetrische Teile nach DIN ISO 5459:
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Technische Darstellung einiger ausgewählter Elemente zur Lagetoleranz |
| Quelle: OMT-Meßtechnik, München |
Weitere Berechnungen und Verfahren:
Einige typische Berechnungsbeispiele zur 2D-Konturanalyse und zur 3D-Profilauswertung finden Sie hier.
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