Сбор данных и взаимодействие систем
Все более сложные инженерные и производственные инструменты стимулировали разработку столь же сложных деталей, которые сложно реконструировать. Сбор данных для обратного проектирования включает в себя измерение объекта с помощью координатно-измерительной машины (КИМ), оснащенной технологией 3D-сканирования, портативного метрологического оборудования или структурированного дигитайзера белого света, и это лишь несколько вариантов.
Многие крупные производители деталей стандартизировали использование измерений компьютерной томографии (КТ), поскольку они идеально подходят для комплексного сканирования сложных деталей с поднутрениями и геометрическими формами, недоступными для датчиков или «видимыми» сканерами. КТ-сканирование - идеальный вариант для объектов с блестящими поверхностями, органических форм, миниатюрных геометрических фигур, которые трудно измерить с помощью тактильных датчиков, и внутренних структур.
Обычно представляемые в виде облака точек, данные измерений обрабатываются в файл сетки на стандартном языке треугольников (STL) и моделируются в пригодном для использования формате, таком как набор поверхностей с неоднородным базисным сплайном (NURBS) или твердотельная модель САПР. Решения Plug-and-play, которые без проблем подключают метрологическое оборудование к системам CAD, CAE и CAM, помогают обеспечить высококачественную передачу данных. В этом сценарии объекты появляются в реальном времени при сканировании и могут легко перемещаться между различными приложениями.
Этот лазерный сканер полос, показанный для сканирования формы для бутылок с целью обратного проектирования, предлагает высокоскоростное 3D-сканирование без снижения производительности на любой поверхности. Его сверхширокая горизонтально ориентированная линия лазерного сканирования и полностью автоматические настройки экспозиции делают 3D-оцифровку более быстрой и точной.
Хотя точечные данные можно импортировать в систему САПР, использование программного обеспечения, разработанного специально для работы с облаками точек и предлагающего функции обратного проектирования, ускоряет процесс создания высококачественных моделей, поскольку они предоставляют инструменты для восстановления и улучшения сеток и создания и обрезка поверхностей и твердых тел. Возможность контролировать качество разрабатываемой геометрии и анализировать отклонения по сравнению со сканированием является значительным преимуществом программного обеспечения для обратного проектирования.
Помимо удобства и скорости использования нескольких цифровых инструментов в одной среде, преимущество подключения данных облака точек напрямую к единой системе состоит в том, что это устраняет необходимость в отдельных решениях CAD, CAE и CAM. Это эффективно исключает посредников и гарантирует, что данные не будут потеряны при многократном переводе, чтобы обеспечить плавный переход между критическими задачами.
Прямое моделирование
Прямое или динамическое моделирование дает возможность создавать твердотельные модели без использования параметрического моделирования или моделирования на основе истории и является одним из самых мощных инструментов, доступных для обратного проектирования. В основе этой технологии лежит гибкость. Это позволяет инженерам быстро и интуитивно управлять цифровыми моделями.
Динамическое моделирование дает возможность легко манипулировать моделями поверхностей, сеток, проводов и твердых тел, что обеспечивает высокую степень гибкости в процессе проектирования. С другой стороны, моделирование на основе истории использует дерево функций операций, построенное с нуля в цифровом виде, что ограничивает возможности конструкторов следовать пошаговому подходу. Разработчики прямого моделирования также обладают значительным преимуществом работы с данными из других систем САПР, поскольку при обратном проектировании часто требуется адресовать только часть модели, оставляя остальные нетронутыми.
Объединение технологий
Сочетание метрологических технологий и гибких инструментов моделирования особенно полезно для создания прототипов деталей, включающих существующие модели САПР и недавно отсканированные данные, так что не требуется реконструировать целые компоненты для создания детали. В случаях, когда автомобильные OEM-детали необходимо адаптировать к новой модели автомобиля, глиняную модель, изготовленную из новой детали, можно отсканировать, чтобы создать облако точек для импорта в систему CAD или CAD / CAM.
Например, если брызговик, разработанный для новой модели транспортного средства, имеет отверстия для болтов в том же месте, что и предыдущая модель, но форма нового брызговика полностью отличается, новые и существующие данные могут быть объединены для создания новой детали. Специальные функции обратного инжиниринга ускоряют процесс, упрощая очистку облаков точек, создание высококачественных поверхностей сетки, заполнение дыр и зазоров для получения точной и удобной геометрии.
Обратный инжиниринг отдельных деталей, которые в конечном итоге будут использоваться в комбинации, может потребоваться, когда сборки не собираются вместе. Это могло быть связано с дефектом конструкции или изменениями, внесенными в исходную конструкцию. Модели САПР можно использовать для выявления проблемных областей, когда один или несколько компонентов узла необходимо адаптировать для соответствия другому, а гибкие инструменты моделирования помогают в процессе объединения существующей пригодной для использования геометрии с новыми данными.
Растущая доступность передовых технологий, которые помогают инженерам воссоздавать или модернизировать существующие детали, предоставляет им инструменты, необходимые для решения сложных задач постоянно развивающейся отрасли.
