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竣工与设计意图:逆向工程困境

发布时间:2020-01-04 16:13:12人气:

 

img19深圳市美图工业抄数设计有限公司,致力于工业抄数、3D激光扫描,地面扫描和CT扫描服务的领先提供商。该公司的计量师和工程师在汽车,国防,电子和许多其他制造业具有丰富的经验。多年来,在所有行业的逆向工程扫描项目中普遍存在的一个问题是,确保客户根据对数据和预算的处理情况,确切地知道他们希望从Laser Design交付什么样的CAD文件。

有时,客户会误以为3D激光扫描意味着将其零件放置在魔术扫描盒中,按一下按钮,然后保存下来,就会出现一个完美的360度参数化模型,可以在任何CAD,CAM,CAE或快速中使用原型应用。激光设计和激光设计销售经理Larry Carlberg并非如此。“激光扫描的结果沿着相对简单到极其复杂的模型格式的连续体运行。所需的成本,时间和沟通水平随着所需结果的复杂性而增加。在Laser Design,我们总是问客户他们将如何处理他们的CAD文件,因此我们可以为他们提供正确级别的复杂性和文件格式。”

img20逆向工程应用程序中的第一个问题始终是:“您是否希望数据反映正在扫描的竣工零件,或创建反映原始设计意图的完美CAD模型?”然后解决,Laser Design可以为每个客户提供最佳结果。不幸的是,逆向工程是一个过程,所制造的真实零件永远不会与明确的设计完全匹配。总会有一些变化可以在检查报告中显示。

需要修复零件上明显的缺陷,例如损坏,破裂或磨损的区域,但其他制造缺陷会产生灰色区域。客户是否需要纠正的制造缺陷,例如铁心偏移,凹陷,收缩,翘曲,飞边分型线,坝,浇口,浇口或喷油器销钉伪影?镜像显然是对称设计意图的一面是否需要每一面都唯一才能更好地复制当前制造的零件?我们经常扫描一个完整的对称零件,并尝试通过在两侧中间取平均值来对称设计。但是,最终零件可能会与实际扫描的零件有明显的偏差,从而在CAD模型中实现这种对称性。是否需要包含设计修改?

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客户通常知道他们想要完成什么,但不知道他们实际需要哪种类型的模型。某些工程师仍习惯使用2D打印或2D AutoCAD工程图。但是,这些工程图通常包含相互冲突的信息:未累加的尺寸,错位或稍微偏离的线,未定义的混合区域等。当从实际零件创建3D CAD文件时,每个尺寸均从真实零件建模物理测量,因此所有信息都非常活跃。3D世界中使用的软件非常复杂。与视图信息冲突的错误不会发生。

如果客户的最终结果愿望不明确,Laser Design计量专家有时可以根据经验做出有关哪些区域“按原样建造”和哪些区域按“设计意图”进行有根据的猜测。在简单的形状(例如平面)上曲面和直边,这并不难推断(请参见下面的图2)。如果设计为6英寸边的立方体的边为6.01英寸,则将长度校正为6英寸很简单。人们通常还可以假设这些侧面应平行且彼此垂直。

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但是,随着零件复杂度的增加,“设计意图”的选项也成倍增加,激光设计工程师不再能够决定需要什么。如果形状很复杂,激光设计气象学家如何确定“正确”的内容,而不是什么?例如,模制零件可能具有分型线;用砂子铸造的零件可能由于砂子腐蚀而变得不合格,或者由于对成品零件进行机械加工而导致表面不平整。安装和配合问题可能会使零件的某些尺寸对其在装配中的装配至关重要。如果没有详细说明,我们根本不知道。

“竣工与设计意图” –到底是什么意思?

您是否希望扫描数据完全反映零件的构造?
还是您想要设计者的意图,即完美的模型,而又没有制造上的缺陷和差异?

“客户将如何处理模型?”

模型的复杂程度取决于最终用途。首先要做出的决定是只需要表面还是需要特征和设计历史?

低级别:表面模型。这是最简单的模型类型

 用途:复制零件或按原样制造它,而无需将来更改。用于FEA分析。

这是一个很难坚持的立场,因为人类因改变主意和重新设计而臭名昭著。

但是,超过90%的Laser Design客户能够将IGES或STEP格式的这种类型的模型用于他们的应用。这种复杂程度称为表面模型。这些表面的精度很高,并且易于制造。它也可以用来切割模具。

可编辑性:仅可能进行简单的更改,例如镜像,放大或缩小等。客户最好考虑一下该选项。完全可编辑的模型的成本通常要高2-3倍,因此,如果您永远都不会更改当前版本,则使用这种类型的模型是很有意义的。

高级:实体模型:Parasolid或本机实体。这些类型的模型更加复杂且成本更高。

 用途:具有特征和设计历史的零件变型。

这种类型的模型的成本通常比IGES或STEP表面模型高2-3倍,但易于编辑。有时,此模型称为“参数”模型。它是可靠的,设计者能够定义零件并创建用于编辑零件的设计规则。该软件定义了参数以及如何修改它们,从而创建了设计过程的历史记录。

可编辑性:设计工程师每天都要面对复杂的设计决策。这种复杂程度可以包含设计信息,以便在需要更改时进行一致的修改。

例如,如果需要减轻零件的重量,则可以尝试以下几种选择:减小零件的长度,使壁更薄,使开口变大等。或者如果要增加具有孔的零件的尺寸工程师可以创建一个设计规则,该规则可以根据零件的尺寸移动孔,或者不管零件的尺寸如何,都将孔保持在同一位置,以便与装配相匹配。(参见图3。)

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理想情况下,客户可以有效地传达他们的需求,因此Laser Design工程师可以有效地解释扫描文件中要求的复杂程度。在建模过程中,建立客户与Laser Design工程师之间的了解是极其重要的一步。虽然使用客户的本机软件构建可编辑模型听起来很简单,但事实是建模是一种包含许多变量的艺术形式:两名工程师将以不同的方式创建相同的模型,并且两个版本都可以称为参数(可编辑)模型。但是,尝试进行修改时,模型的行为会有所不同。因此,客户与进行建模的工程师之间的良好沟通对于保证反向工程参数模型的适当性和实用性至关重要。

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