Инженер-конструктор, который занимается реверс-инжинирингом деталей, запасных частей и других материальных твердотельных объектов использует большой набор специальных программных продуктов и электронных средств для обмера объектов и построения трехмерных моделей.

При этом, старые добрые ручные инструменты до сих пор остаются в арсенале специалистов по 3D-сканированию и 3D-моделированию и служат верными ежедневными помощниками в текущей работе инженеров ТЕХНО 3D^{[ссылка удалена мод.]}.

Разберемся что хранится на рабочем столе специалиста по инженерному 3D-моделированию и для чего профессионалы используют механические инструменты в современных процессах реверс-инжиниринга.

Девайсом первого выбора служит штангенциркуль - прибор для измерения внешних и внутренних линейных размеров, а также для замера глубин, канавок, проточек, расстояний между осями отверстий малых диаметров и стенок окружностей. Инструмент используется довольно часто и помогает считать основные цифровые данные объекта.

История штангенциркуля уходит вглубь веков, когда еще в Древнем Риме и Китае в шестом и девятом веке до нашей эры использовались прообразы известного нам устройства.

Первые приспособления, похожие на современные версии, появились в 17 веке во Франции, когда Пьер Вернье опубликовал работу «Конструкция, использование и свойства квадранта новой математики», где описал устройство, которое в английском языке носит его имя – шкала Вернье.

А в 18 веке в Лондоне уже использовались штангенциркули с нониусом - вспомогательной шкалой, предназначенной для более точного определения числа делений на основной шкале.

С середины 19 века он выпускается в промышленных масштабах в США компанией Brown and Sharpe. Это был первый инструмент для конкретных измерений, который можно было купить за деньги и который был доступен простому работнику. С тех времен конструкция принципиально до настоящего времени не изменилась.

Прибор состоит из передвижной рамки, подвижных губок, определяющих внутренний размер и губок, замеряющих размер внешний, шкал глубиномера и нониуса, крепящего рамку винта. Кроме того, иногда конструкция предусматривает подвижную шкалу в верхней части с дюймовой измерительной шкалой.

Штангенциркуль, как и другие штангенинструменты, имеет измерительную штангу (отсюда и название этой группы) с основной шкалой и нониус — вспомогательную шкалу для отсчёта долей делений. Точность его измерения — десятые или сотые (у разных видов) доли миллиметра. Точность шкалы с нониусом рассчитывается по формуле: цена деления основной шкалы разделить на количество штрихов нониуса.

Возможно также присутствие в верхней части подвижной рамки шкалы, измеряющей расстояние в дюймах. Нониус такого штангенциркуля даёт отсчёт в 1/128 дюйма.

По способу снятия показаний штангенциркули делятся на нониусные, где имеется шкала для отсчёта долей делений, циферблатные с циферблатом, повышающим быстроту снятия показаний и повышающие удобство использования и цифровые, оснащенные цифровой индикацией.

Для измерения геометрических углов инженер применяет инструмент с очевидным названием угломер.

Угломер – механический или электронный прибор, предназначенный для определения отклонения углов между поверхностями, элементами конструкций, деталями или узлами оборудования, а также между удаленными объектами. Отсчет измерение углов производится в градусах с помощью специальной шкалы с механическим указателем, нониуса или электронного дисплея. С помощью прибора можно измерять градусную меру геометрических углов в конструкциях между двумя поверхностями или между удаленными объектами.

К основным частям угломера относят основную шкалу, шкалу нониуса, угольник и линейку. Единицы измерения — градусы и минуты. В самом общем виде принцип работы измерителя состоит в том, чтобы основание шкалы было приставлено, фиксировало одну плоскость, подвижная шкала совмещалась или фиксировала другую плоскость а пересечение шкалы с линейкой определяло значение величины угла.

По типу устройства бывают механические, маятниковые, индикаторные, оптические и электронные. Механический инструмент предполагает аналоговые шкалы, маятниковый - напоминает часы и измеряет угол наклона поверхности, индикаторный содержит круглую шкалу со стрелками и предполагает измерение методом комбинаций и отдельных частей устройства. Оптический штангенциркуль действует как лупа и и измеряет углы в диапазоне 360 градусов, а электронные снабжены дисплеем, где отображается числовое значение замера.

Еще одним инструментом, необходимым для замера объемных характеристик изделия, которое будет подвергнуто реверс‑инжинирингу является набор специальных щупов для измерения разнообразных зазоров, который специалист в шутку называют «зазоромер».

Он представляет из себя компактное устройство для измерения расстояния между поверхностями в деталях и изделиях - совокупность множества тонких металлических пластинок различной толщины с нанесенным на них размером. Пластинки как правило соединены между собой в обойму шарнирным фиксатором, который позволяет в случае необходимости производить их замену. Каждая пластина или щуп имеет собственную толщину и диапазон толщин щупов может быть довольно широким.

Количество пластин с разнообразными толщинами может достигать 30 и более.

Измеритель резьбы стал неизменным помощником конструктора с той самой поры, когда возникла потребность воспроизводить изделия, имеющие резьбовое соединение.

“Резьбомер” представляет из себя набор резьбовых шаблонов - зубчатых щупов с метрической или дюймовой резьбой, который используется для измерения шага резьбы и наружной резьбы. Щупы в резьбомере между собой отличаются по шагу и толщине.

Инструмент идентифицирует параметры резьбового профиля и оценивает точность нарезки резьбы.

К основным техническим параметрам измерения резьбы относят шаг, который показывает расстояние между двумя ближайшими витками, глубину, отображаемую в градусах и дающую представление о профиле между боковыми частями в профиле, внутренний и наружный диаметры.

В самом общем виде измерение производится через прикладывание гребенки к зубцам резьбы и проверке совпадения витков. Если витки совпадают, то резьба определена верно, если нет - требуется проверка с помощью других гребенок с иными параметрами.

Набор для измерения радиусов - инструмент для замера внутренних и внешних радиусов кривизны окружностей - важный участник процесса исследования деталей для обратного проектирования.

Подобно многим другим устройствам, он содержит ряд образцов окружностей, которые соотносятся с реальным объектом для определения имеющегося радиуса.

Для измерения необходимо приложить шаблон к измеряемой поверхности, обеспечив плотный и равномерный контакт поверхностей. Если образец плотно прилегает к детали, записываем показания, а если нет - повторяем процедуру с другим щупом.

И. конечно же, на рабочем столе у каждого специалиста по инженерному 3D-моделированию всегда находятся линейка и рулетка для замера широкого спектра линейных размеров объектов реверс-инжиниринга.

Как мы видим, «аналоговые» девайсы довольно успешно работают и в наш цифровой век, принося огромную пользу и помогая обмеривать материальные объекты и их разнообразные составляющие.

Похоже эти «короли» навсегда заняли свое важное место в пантеоне средств измерения и даже в эпоху виртуальных реальностей и компьютерного моделирования достойно конкурируют с цифровыми коллегами!