Створення підходу для прототипування авіаційної деталі, що зношена або деформована, на основі реверс-інжинірингу

Автор(и)

  • Катерина Володимирівна Майорова Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0003-3949-0791
  • Сергій Олександрович Заклінський Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0003-3287-5795
  • Олександра Олександрівна Капінус Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-0878-1900
  • Артем Сергійович Суслов Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут», Україна https://orcid.org/0009-0002-1831-1862
  • Олександр Сергійович Скиба Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут», Україна https://orcid.org/0009-0009-1255-2666

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.351776

Ключові слова:

реверс-інжиніринг, 3D-сканування, реконструкція геометрії, точність геометрії, алгоритм реконструкції, цифрова модель, контроль поверхні

Анотація

Об’єктом дослідження є геометрична точність цифрової моделі авіаційної деталі створеної за портретом. Проблема, що вирішувалася ­– відтворення геометрії авіаційної деталі на основі її оригінальних розмірів.

Представлено процедуру з реконструкції геометрії авіаційних деталей, що мають знос або деформації (зміни розмірів і форм від номінальних), та оцінювання точності цифрової 3D-моделі за методами РІ. Запропоновано підхід із оцифровування дослідних деталей за РІ у вигляді загального алгоритму формування даних цифрової 3D-моделі дослідної деталі. Алгоритм включає 3D-сканування, оброблення хмар точок, побудову полігональної моделі, аналіз «тіньових зон» і додаткові ітерації зі зміною положення деталі. Останнє дозволило з високою точністю ідентифікувати геометрію оригінальної дослідної деталі для побудови цифрової 3D-моделі. Апробація підходу виконана на прикладі імпелера з використанням координатно-вимірювальної машини HEXAGON Absolute Arm із лазерним сканером AS-1, що забезпечило точність сканування ±0,05 мм і щільність точок до 0,026 мм. Проведено поточний контроль геометрії та корекція відхилень за кольоровою картою на кожному етапі реалізації алгоритму. Це дало змогу мінімізувати похибки, усунути «тіньові зони» та відновити втрачену геометрію оригінального імпелеру при побудові цифрової 3D-моделі. Остаточний контроль створеної моделі показав позитивність отриманих результатів, що вкладалися в діапазон ±0,05 мм. Отримані результати дадуть змогу прототипувати дослідні деталі, що мали зношення або пошкодження, з відтвореною геометрією високої точності, яка вкладається в допуск на виготовлений розмір

Біографії авторів

Катерина Володимирівна Майорова, Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут»

Кандидат технічних наук, завідувач кафедри

Кафедра технології виробництва літальних апаратів

Сергій Олександрович Заклінський, Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут»

Кандитат технічних наук, доцент

Кафедра технології виробництва літальних апаратів

Олександра Олександрівна Капінус, Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут»

Аспірантка

Кафедра технології виробництва літальних апаратів

Артем Сергійович Суслов, Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут»

Аспірант

Кафедра технології виробництва літальних апаратів

Олександр Сергійович Скиба, Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут»

Аспірант

Кафедра технології виробництва літальних апаратів

Посилання

  1. Zong, Y., Liang, J., Pai, W., Ye, M., Ren, M., Zhao, J. et al. (2022). A high-efficiency and high-precision automatic 3D scanning system for industrial parts based on a scanning path planning algorithm. Optics and Lasers in Engineering, 158, 107176. https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2022.107176
  2. Pliuhin, V., Zaklinskyy, S., Plankovsky,y S., Tsegelnyk, Y. (2023). A digital twin design of induction motor with squirrel-cage rotor for insulation condition prediction. International Journal of Mechatronics and Applied Mechanics, I (14). https://doi.org/10.17683/ijomam/issue14.22
  3. Montlahuc, J., Ali Shah, G., Polette, A., Pernot, J.-P. (2019). As-scanned Point Clouds Generation for Virtual Reverse Engineer-ing of CAD Assembly Models. Computer-Aided Design and Applications, 16 (6), 1171–1182. https://doi.org/10.14733/cadaps.2019.1171-1182
  4. Stojkic, Z., Culjak, E., Saravanja, L. (2020). 3D Measurement - Comparison of CMM and 3D Scanner. Proceedings of the 31st International DAAAM Symposium 2020, 0780–0787. https://doi.org/10.2507/31st.daaam.proceedings.108
  5. Sikulskyi, V., Maiorova, K., Shypul, O., Nikichanov, V., Tryfonov, O., Voronko, I., Kapinus, O. (2024). Algorithm for Selecting the Optimal Technology for Rapid Manufacturing and/or Repair of Parts. Integrated Computer Technologies in Mechanical Engineering - 2023, 25–39. https://doi.org/10.1007/978-3-031-61415-6_3
  6. Tretiak, O., Kritskiy, D., Kobzar, I., Arefieva, M., Selevko, V., Brega, D. et al. (2023). Stress-Strained State of the Thrust Bearing Disc of Hydrogenerator-Motor. Computation, 11 (3), 60. https://doi.org/10.3390/computation11030060
  7. Tretiak, O., Kritskiy, D., Kobzar, I., Arefieva, M., Nazarenko, V. (2022). The Methods of Three-Dimensional Modeling of the Hydrogenerator Thrust Bearing. Computation, 10 (9), 152. https://doi.org/10.3390/computation10090152
  8. Bauer, F., Schrapp, M., Szijarto, J. (2019). Accuracy analysis of a piece-to-piece reverse engineering workflow for a turbine foil based on multi-modal computed tomography and additive manufacturing. Precision Engineering, 60, 63–75. https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2019.07.008
  9. Raj, G. B., Reddy, Dr. G. S., Kumar, Dr. L. M. A. (2019). Reverse Engineering on Jet Engine Turbine Disk. International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering, 8 (12), 5118–5122. https://doi.org/10.35940/ijitee.l2757.1081219
  10. Gupta, D., Trivedi, S., Pandya, J. (2024). Design and Analysis of Pump Simulation Approach through Reverse Engineering. 2024 Parul International Conference on Engineering and Technology (PICET), 1–6. https://doi.org/10.1109/picet60765.2024.10716139
  11. Fortini, A., Suman, A., Merlin, M., Garagnani, G. L. (2015). Morphing blades with embedded SMA strips: An experimental investigation. Materials & Design, 85, 785–795. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2015.07.175
  12. Subeshan, B., Abdulaziz, A., Khan, Z., Uddin, Md. N., Rahman, M. M., Asmatulu, E. (2022). Reverse Engineering of Aerospace Components Utilizing Additive Manufacturing Technology. TMS 2022 151st Annual Meeting & Exhibition Supplemental Proceedings, 238–246. https://doi.org/10.1007/978-3-030-92381-5_21
  13. Kaiser, J., Dědič, M. (2024). Influence of Material on the Density of a Point Cloud Created Using a Structured-Light 3D Scanner. Applied Sciences, 14 (4), 1476. https://doi.org/10.3390/app14041476
  14. Turek, P., Bezłada, W., Cierpisz, K., Dubiel, K., Frydrych, A., Misiura, J. (2024). Analysis of the Accuracy of CAD Modeling in Engineering and Medical Industries Based on Measurement Data Using Reverse Engineering Methods. Designs, 8 (3), 50. https://doi.org/10.3390/designs8030050
  15. Peter R.N. (2019). Mechanical Design Engineering Handbook. Butterworth-Heinemann, 982. https://doi.org/10.1016/c2016-0-05252-x
  16. Maiorova, K., Lysochenko, I., Skyba, O., Suslov, A., Antonyuk, V. (2025). Analysis of Modern Approaches to Approbation of Aircraft Parts Geometric Data Digitization by Reverse Engineering. Smart Innovations in Energy and Mechanical Systems, 264–273. https://doi.org/10.1007/978-3-031-95191-6_25
  17. Where can I find the User Manual for my Hexagon Romer Absolute Arm? Available at: https://support.hexagonmi.com/s/article/Where-can-I-find-the-User-Manual-for-my-Hexagon-Romer-Absolute-Arm
  18. Stark, R. (2022). Major Technology 6: Digital Mock-Up – DMU. Virtual Product Creation in Industry, 273–304. https://doi.org/10.1007/978-3-662-64301-3_12
  19. Rukhovich, D., Dupont, E., Mallis, D., Cherenkova, K., Kacem, A., Aouada, D. (2024). CAD-Recode: Reverse Engineering CAD Code from Point Clouds. arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2412.14042
  20. Pajerová, N., Koptiš, M. (2024). Shape functions to scanner comparison. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 132 (7-8), 3889–3902. https://doi.org/10.1007/s00170-024-13520-z
  21. Products Overview. Available at: https://www.polyworks.com/en-us/products/products-overview
  22. Geomagic Design X. Available at: https://hexagon.com/products/geomagic-design-x
Створення підходу для прототипування авіаційної деталі, що зношена або деформована, на основі реверс-інжинірингу

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-02-27

Як цитувати

Майорова, К. В., Заклінський, С. О., Капінус, О. О., Суслов, А. С., & Скиба, О. С. (2026). Створення підходу для прототипування авіаційної деталі, що зношена або деформована, на основі реверс-інжинірингу. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(1 (139), 96–104. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.351776

Номер

Том 1 № 1 (139) (2026): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2026 Kateryna Maiorova, Sergiy Zaklinskyy, Oleksandra Kapinus, Artem Suslov, Oleksandr Skyba

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.