Хочу поделиться своим успешным опытом по построению точных чертежей деталей для последующей обработку на чпу-фрезере.
На урок эта статья не потянет, назовем ее иллюстрированным пособием. Возможно кто-то найдет применение этого метода для своих целей.
Сфера применения этой технологии довольно обширна и вот список тех направлений, с которыми мне пришлось непосредственно столкнуться либо в процессе ремонта\модернизации либо при изготовлении нового оборудования\деталей :

• машиностроение
• радиоэлектроника
• детали оргтехники и спецоборудования

   Для наглядности выложил небольшую порцию фотоматериалов, охватывающих все три этих направления http://homediy.com.ua/scan-to-mcx-examples/
   Перейдем непосредственно к сканированию. Сканировал я на нескольких сканерах, в зависимости от размеров деталей, но особых рекомендаций по выбору я дать не могу. Главное в этом деле – повторяемость. Если механика сканера исправна, то после испытаний первого образца в дальнейшем вы будете получать предсказуемые результаты. С первым образцом придется произвести нужные вам контрольные измерения и вынести вердикт, годится ли сканер для ваших нужд. Мне повезло и никаких проблем с этим я не испытывал.
   Сканирование различных объектов имеет ряд особенностей и желаемая точность преобразования тоже накладывает свои требования к выбору техники сканирования. Для некоторых деталей есть смысл производить предварительную подготовку сканированного изображения перед открытием его в программе Mastercam. Рассмотрим один из случаев на примере гибкого шлейфа, где эта подготовка сводится к :

• повороту изображения на определенный угол, при сканировании объект редко удается уложить строго параллельно\перпендикулярно оси движения лампы сканера.
• нанесению направляющих в виде сетки, даже на объекте с тенью правильную геометрию легко различить визуально.
• “заливке” нужной геометрии черным или белым цветом, отверстия и основная деталь по цвету должны отличаться.

   На одном из примеров по ссылке выше вы могли заметить окрашенные красным маркером ножки корпуса прибора, этим можно пользоваться для более точного “засвечивания” нужной области.

   В случае с более сложными деталями, к точности производства которых предъявляются более высокие требования, нам понадобится дополнительная подсветка детали для предотвращения появления теней, которые очень трудно потом программными средствами убрать со сканированного изображения.
   Простейшее приспособление, которое в этом может нам помочь – картонный короб, в дне которого вставлена одноразовая тарелка, дополнительно окрашенная белым цветом. Сверху в этот короб вставляется плафон с лампой накаливания. Эксперименты со светодиодной подсветкой не дали нужного результата – на изображении были полосы, которые портили всю картину.

   Различными настройками утилиты сканирования нужно добиться наиболее контрастного изображения, в этом заключается залог успеха при последующих преобразованиях в вектор. При сканировании светлых объектов сверху я укладывал темную ткань.
 

Дальнейшее рассмотрение технологии проведем на примере шестеренки и несколько слов о подготовке среды Mastercam перед запуском утилиты преобразования :

• сканированную геометрию и векторную удобней размещать на разных слоях давая им соответствующие имена
• для последующей работы с геометрией удобно создавать дополнительные ViewSheet с осмысленными именами для быстрого переключения между слоями.

Перейдем непосредственно к преобразованию.

В окне программы Mastercam запускаем инструмент Wireframe -> Raster to Vector и выбираем файл с ранее сканированным изображением.
В появившемся окне "Black/Wite Conversion" у нас есть возможность настройками градаций серого добиться наибольшего контраста той области изображения, которая на данный момент представляет интерес для сканирования.
При сканировании сложных изделий их приходится сканировать за несколько "проходов" , каждый раз "подсвечивая" ту область, которую мы хотим преобразовать в вектор. На втором этапе сканирования двойной шестерни "подсвечена" уже меньшая.
Следующее окно относится непосредственно к преобразованию сканированной геометрии в вектор и нужно отметить пару важных моментов: разрешение сканированного изображения и параметра "Resolution DPI" должны совпадать, иначе произойдет масштабирование значения в окне "Spline parameters" я убрал в минимум, чтобы избежать дополнительных преобразований типа сглаживания и т.п. и сохранил под именем ScanToMcx для последующего использования в качестве основных
После окончания преобразования открывается следующее окно уже с построенной геометрией и, если вы оставили параметр "Background bitmap" по умолчанию включенным, исходным изображением на заднем плане. НО! как видите, в случае со встроенной видеокартой на ноутбуке HP4740s фонового изображения не видно.
Те же настройки на компьютере с внешней видеокартой. На этом этапе вы можете исправить настройки "Adjust Params ", если полученный результат вас не удовлетворяет.

После окончания работы утилиты Ract2Vec мы имеем геометрию, очень близко повторяющую геометрию исходной детали, но она имеет существенный недостаток – отсутствие “привязок” при работе с курсором при построении геометрии уже средствами Mastercam. Есть два варианта решения этой проблемы. Первый из них – использование сетки и постройка геометрии с привязкой к узлам сетки. Но для точного приближения приходится использовать сетку с малыми значениями ширины\высоты ячейки и необходимость постоянного увеличения изображения для привязки к узлу сетки довольно утомительна.

Перейдем ко второму варианту решения. Не забываем переключиться на ViewSheet , который был ранее создан для векторной геометрии, выделяем все по Ctrl-A и воспользуемся инструментом Wireframe -> Trim Break Extend -> Break Many

Значение параметра Tolerance = 0.02mm для мелких деталей в моем случае всегда хватало.
Полученная в результате этого разбиения геометрия уже имеет "привязки" авто-курсора и следующий шаг - построение окружности по трем точкам. На этом этом этапе можно проконтролировать размер получаемой геометрии по физическом размеру исходной детали.
Перемещаем полученную геометрию в центр координат и измеряем угол, на который нам нужно ее повернуть для последующего построения шестерни.
Alt-C и выбираем Gear.dll
Данные для построения профиля шестерни можно подбирать в окне утилиты, пока нужный профиль не приблизится к профилю оригинальной детали с желаемой для вас точностью.
В результате построения получаем примерно такой вариант в первом приближении, с которым можно уже начинать работу на чпу-станке и получить тестовую отливку для проверки результатов сканирования.
С малой шестерней проделываем те же операции и в случае успешного преобразования есть все шансы получить исходную деталь в виде 3D модели для последующего изготовления.
Видео процесса отливки этой шестерни можно посмотреть по ссылке https://www.youtube.com/watch?v=QqL0csBrU2w