Rekonstrukcja modelu CAD na podstawie skanu 3D w Visi wraz z projektem t?ocznika

Dedykowany modu? in?ynierii odwrotnej jest ca?kowicie zintegrowany z systemem VISI CAD/CAM/CAE, co oznacza, ?e chmur? punktów mo?na za?adowa? bezpo?rednio z ramienia pomiarowego Hexagon Romer lub z zewn?trznego pliku i wygenerowa? odpowiedni?, zoptymalizowan? siatk?, powierzchni? i finalnie bry?? 3D przy u?yciu specjalnych narz?dzi. Elementem wyj?ciowym w opisywanym przyk?adzie jest przedstawiony poni?ej aluminiowy listek ró?y wykonany metod? odlewania ci?nieniowego. Na podstawie fizycznego detalu, odtworzono powierzchni? li?cia, co z kolei umo?liwi?o zaprojektowanie, a nast?pnie wykonanie t?ocznika do jego produkcji seryjnej. Wszystkie opisywane czynno?ci wykonane zosta?y w programie  VISI CAD/CAM/CAE, który dedykowany jest do projektowania i wytwarzania form wtryskowych oraz t?oczników.

Autor: Dawid Malisz, Specjalista ds. VISI CAD/CAM/CAE, dmalisz@visicadcam.pl

Skan powierzchni detalu wykonany zosta? przy u?yciu ramienia pomiarowego wyposa?onego w g?owic? skanuj?c?, która jest w pe?ni zintegrowana z VISI, co oznacza ?e chmura punktów jest ?adowana bezpo?rednio do ?rodowiska programu. Ka?dy punkt opisany jest wspó?rz?dnymi X,Y,Z i mo?e zosta? równie? wyeksportowany do innych programów.

W trakcie wykonywania skanu, u?ytkownik posiada mo?liwo?? wst?pnej filtracji po zakończeniu lub w trakcie skanowania – pozwala to na znaczne zredukowanie liczby punktów w otrzymywanym zbiorze.

Pierwotna chmura punktów, najpierw zosta?a zoptymalizowana przy u?yciu polecenia Filtrowania Punktów. Pozwoli?o to usun?? powsta?e szumy oraz podzieli? oryginaln? chmur? na podstawie kryterium minimalnej odleg?o?ci pomi?dzy punktami.

W kolejnym kroku chmur? punktów zamieniono na siatk?. Po wskazaniu chmury, system analizuje oraz automatycznie wybiera najlepsze parametry, jako domy?lne do utworzenia siatki mesh. Na etapie tworzenia siatki VISI umo?liwia okre?lenie ?redniej odleg?o?ci pomi?dzy punktami – im mniejsza warto?? tym liczba trójk?tów w siatce wzrasta, ale redukcja szumów jest mniej efektywna. Zmieniaj?c parametr maksymalny rozmiar trójk?ta, mo?emy wype?ni? przerwy w siatce, warto?? 1.5mm oznacza, ?e przerwy nie wi?ksze ni? 1.5mm zostan? wype?nione automatycznie.

Wst?pnie utworzona siatka nast?pnie zosta?a poprawiona poleceniami Wyg?adzanie Siatki oraz Rafinowanie Siatki – co zlikwidowa?o ostre kraw?dzie oraz oscylacj? o wysokiej cz?stotliwo?ci. Zastosowane zosta?y zalecane i domy?lne warto?ci do wyg?adzania siatki tak, aby maksymalnie zachowa? jej oryginaln? krzywizn?.

W nast?pnym etapie utworzono powierzchni? na podstawie wygenerowanej siatki. Do realizacji tego celu wykorzystano komend? Kreatora Siatki, która kolejno: rysuje ?ruszt” o okre?lonym skoku, nast?pnie rzutuje go na siatk? tworz?c krzywe powierzchniowe i finalnie generuje ma?e fragmenty powierzchni obudowuj?c ca?y element.

Brakuj?ce fragmenty zosta?y zamodelowane przy u?yciu polecenia Powierzchnia Automatyczna, która w oparciu o wskazane krzywe, dobiera automatycznie jedn? z dost?pnych metod i tworzy powierzchni?. W poni?szym przypadku wykorzystano kraw?dzie s?siaduj?cych powierzchni oraz krzyw? zaokr?glaj?c?, która jest styczna do s?siaduj?cych elementów w wybranym punkcie. Ten sposób domykania powierzchni sprawia, ?e styczno?? pomi?dzy s?siaduj?cymi elementami zostanie zachowana, co korzystnie wp?ywa na wygl?d finalnego wyrobu.

Po ca?kowitym domkni?ciu powierzchni, kszta?t stempla zosta? doprowadzony do ?atwej w wykonaniu geometrii, jednocze?nie z maksymalnym zachowaniem styczno?ci, tak aby kraw?d? t?oczonego detalu nie ró?ni?a si? nag?? zmian? krzywizny.

                

W kolejnym etapie projektowania, z gotowej powierzchni stemplowej utworzono bry?? stempla. Ze wzgl?du na obecno?? wielu drobnych fragmentów ?cian, krzywa obrysu powierzchni pomarańczowej posiada wiele nadmiarowych w?z?ów, naro?ników oraz punktów sklejania w wyniku czego powsta?a przez wyci?gni?cie powierzchnia boczna stempla nie jest ujednorodniona, ?eby temu zapobiec nale?y reparametryzowa? krzyw? obrysu, co usunie nadmiarowe po??czenia, w wyniku czego wyci?gana powierzchnia b?dzie g?adka.

W kolejnym kroku wygenerowa?a zosta?a powierzchnia górna, przy u?yciu polecenia Du?e odsuni?cie. Polecenie to, odsuwa wybran? powierzchni? o dan? warto??. Liczba punktów w osi x oraz y definiuje w praktyce dok?adno?? generowanej powierzchni. Warto?? L.punktów x=250, y=250 okre?la, ?e funkcja w osi X,Y wskazanej powierzchni, próbkuje na niej 250 punktów, podnosi je o warto?? 1.5 mm i odtwarza odpowiedni? powierzchni?.

Po odpowiednim doci?ciu wygenerowanej powierzchni utworzony zosta? gotowy model bry?owy detalu, na podstawie którego obliczony zostanie wykrój oraz wykonany zostanie projekt t?ocznika i wykrojnika.

       

Aby prawid?owo wykona? element t?oczony, nale?y w pierwszej kolejno?ci obliczy? jego ?wykrój” – rozmiar i kszta?t p?askiego arkusza blachy, który b?dzie wykorzystywany do wykonania finalnego detalu. Czynno?ci te mo?na wykona? przy wykorzystaniu modu?u VISI Blank, który na podstawie wskazanego detalu 3D, zadanych parametrów oblicza blank-wykrój, jednocze?nie wskazuj?c wyst?puj?ce si?y, maksymalne pogrubienie, obszary nara?one na pofa?dowanie/przerwanie itp. Algorytm bazuje na metodzie elementów skończonych oraz umo?liwia wygenerowanie raportu t?oczenia. W tym przypadku t?oczenie jest swobodne, wi?c nie zastosowano dodatkowych wi?zań lub p?yty dociskowej. Korzystanie z VISI Blank zapewnia zminimalizowanie zu?ycia materia?u na element wej?ciowy do t?oczenia, a co za tym idzie zmniejsza zakres dodatkowych obróbek czy liczb? operacji wykończeniowych. Kszta?t wykroju o dok?adno?ci oko?o 1% elementu końcowego obliczany jest w przeci?gu kilku minut.

Model t?ocznika, wykrojnika wraz z dokumentacj? techniczn? zosta? wykonany w ?rodowisku VISI, elementy katalogowe, takie jak s?upy, ?ruby, tuleje, ko?ki itd. zosta?y wstawione z wbudowanych bibliotek elementów znormalizowanych.

Ca?o?? obróbki frezowania oraz wycinania drutowego wykonana zosta?a w VISI przy u?yciu modu?ów do frezowania i PEPS Wire do wycinania drutowego. VISI Frezowanie oferuje praktyczne, intuicyjne i ?atwe w obs?udze strategie do programowania 2.5D, 3D w??czaj?c obróbk? indeksowan? na maszynach 4- i 5-osiowych. Rozpoznawanie geometrii modelu pozwoli?o na automatyczne wykrycie otworów, gwintów, kieszeni oraz profili wykorzystywanych pó?niej do tworzenia ?cie?ek frezowania i cykli wiercenia.

Ca?o?? projektu pocz?wszy od wykonania skanu 3D poprzez optymalizacj? chmury punktów, utworzenie siatki, powierzchni, bry?y, projektu t?ocznika, a? do zaprogramowania obróbki w module CAM zosta?a wykonana w jednym systemie VISI przy ?cis?ej wspó?pracy firm:

1. VERASHAPE (Dawid Malisz) – skanowanie, cyfrowa obróbka chmur punktów oraz tworzenie powierzchni,

2. P.W. PiN (Sebastian Mastalerz) – modelowanie narz?dzi, obróbka konwencjonalna, cieplna i elektroerozyjna,

3. NTF (Micha? Mastalerz) – opracowanie technologii obróbczych, obróbka CNC, monta? i testy.

 

Poprzedni | Nast?pny