3D сканеры для САПР: преобразование дизайна и обратной инженерии

17 Jan, 2025

Использование 3D -сканирующей технологии с помощью компьютера - ADIDED Design (CAD) полностью изменило то, как дизайнеры, инженеры и производители работают над разработкой и улучшением продуктов.

Представьте себе это: энтузиаст винтажного автомобиля находит редкую, поврежденную часть, которая не была произведена десятилетиями. Благодаря 3D -сканированию точная геометрия этой части может быть захвачена, восстановлена ​​в программном обеспечении CAD и заново изготовлена.

Это всего лишь один пример того, как 3D -сканеры делают быстрым и простым в сборе точных деталей реальных объектов мира, превращая их в функциональные конструкции CAD.

В этой статье мы поговорим о том, как 3D -сканеры используются в процессах САПР, о шагах по поводу того, чтобы что -то инженером, и как 3D -сканеры Scantech лидируют в этом захватывающем поле.

 

3D Scanners for CAD

 

Соединение разрыва: от физических объектов до САПР

Современные процессы проектирования требуют точности, скорости и гибкости. Традиционные методы воссоздания физических объектов в САПР, такие как ручные измерения и ручные наброски, являются временем - Потребление и ошибка - подвержено.

Представьте себе архитектор, которому поручено воссоздать сложные резьбы древнего здания для восстановления. С 3D -сканером они могут захватывать каждую канавку и кривую, перенеса детали непосредственно в программное обеспечение CAD для точной репликации.

3D -сканеры преодолевают разрыв между физическим и цифровым миром, оцифруя объекты с исключительной точностью. Они создают подробные данные облака точек, которые служат основой для моделирования САПР.

Будь то разработка новых компонентов, унаследованные детали обратного инженера или оптимизация существующих дизайнов, путешествие от 3D -сканирования до моделирования CAD включает в себя серию скважины - Определенные шаги. Давайте поближе посмотрим.

 

Шаги по обратной инженерии: от сканирования до САПР

Обратная техника - это процесс деконструкции физического объекта, чтобы понять его проектирование и функциональность, позволяя инженерам воссоздать или улучшить продукт. Шаги от 3D -сканирования до моделирования CAD включают:

3D сканирование объекта

Усовершенствованные 3D -сканеры, такие как решения Scantech, излучают лазер или структурированный свет, чтобы с замечательной точностью захватить геометрию объекта.

Результатом является очень подробное облако точек, которое представляет топологию поверхности. Думайте об этом как о том, чтобы принять супер -подробную цифровую фотографию каждого угла и кривой объекта.

Сканирование может быть выполнено за один проход для более мелких, более простых объектов или на нескольких этапах для более крупных или более сложных. Например, при сканировании части автомобиля сканер может потребоваться захватить различные секции индивидуально для учета слепых пятен.

 

3D Scanning the Object

 

Обработка данных

Как только объект сканируется, необработанные данные очищаются. Шум, вызванный небольшими ошибками или факторами окружающей среды, удаляется, чтобы сделать облако точки максимально точным.

Испытания из настройки Multi - Scan исправляются путем выравнивания данных, обеспечивая плавное представление объекта.

Реальным примером мира будет слияние нескольких сканирования механического снаряжения. Программное обеспечение гарантирует, что каждый зуб снаряжения идеально выравнивается на различных сканировании для создания унифицированной модели.

 

Создание сетки

После того, как облако точки обрабатывается, оно преобразуется в сетку. Этот шаг включает в себя создание сети небольших треугольников или многоугольников, которые обрисовывают поверхность объекта. Сетка действует как мост между необработанным сканированием и последней моделью САПР.

Создание сетки особенно важно при работе со сложными объектами, такими как художественная скульптура или подробный компонент двигателя. Сетка захватывает нюансы поверхности объекта, обеспечивая прочную основу для работы с САПР.

 

Поверхностная реконструкция

На этом этапе сетка усовершенствовается дальше, чтобы создать гладкие, непрерывные поверхности. Усовершенствованные алгоритмы используются для заполнения пробелов и обеспечения реконструированного поверхностного зеркала реального объекта мира как можно более близко.

 

CAD Model Generation

После завершения поверхностной реконструкции данные преобразуются в параметрическую модель САПР. Это включает в себя определение объекта с точки зрения измеримых измерений, геометрических ограничений и редактируемых особенностей.

Модель САПР становится высокофункциональным цифровым представлением, которое может быть изменено, проанализировано или оптимизировано.

Этот шаг, где творчество соответствует точности. Дизайнеры могут добавлять функции, настройки размеров или даже объединять отсканированные данные с другими моделями САПР для создания совершенно новых дизайнов.

 

Приложение и проверка

Последняя модель САПР готова к использованию. Он может быть отправлен на 3D -принтер для производства, используется в программном обеспечении для моделирования для проверки его производительности, или сравнить с исходным объектом для обеспечения точности.

Валидация имеет решающее значение здесь. Например, если вы обратите внимание на турбинное лезвие, модель САПР должна быть достаточно точной, чтобы функционировать с остальной частью двигателя.

Кроме того, модель CAD может быть передана командам по всему миру, что позволяет совместным инновациям. Сканированный архитектурный элемент с исторического сайта может быть превращен в модель CAD и используется в 3D -печатных репликах для музеев по всему миру.

 

Может ли 3D -сканер напрямую вывести модель CAD?

Один общий вопрос заключается в том, могут ли 3D -сканеры напрямую производить модели CAD. Ответ заключается в понимании различия между данными сканирования и моделями САПР:

● Данные сканирования: захваченным 3D -сканером, эти данные состоит из точечных облаков или сетки объекта. Несмотря на то, что он очень подробно, ему не хватает параметрической структуры, необходимой для приложений САПР.

● Модели CAD: параметрические модели определяются геометрическими ограничениями, размерами и функциями, что делает их редактируемыми и подходящими для инженерного дизайна.

Хотя некоторые программные инструменты оптимизируют преобразование данных сканирования в модели CAD, процесс по -прежнему требует ввода человеческого ввода и специализированных алгоритмов для обеспечения точности и функциональности.

Решения Scantech интегрируют мощные программные инструменты, которые упрощают этот переход, что позволяет дизайнерам сосредоточиться на творчестве и инновациях.

 

Выбор 3D сканеров и сканирования - TO - CAD Software

Выбор правильного 3D -сканера является одним из наиболее важных решений при запуске сканирования - до - CAD Workflow. Производительность и особенности сканера напрямую влияют на точность, скорость и качество окончательной модели САПР.

 

Ключевые функции для поиска в 3D -сканерах

Точность и разрешение

Сканеры Scantech предлагают точность Micron - Уровень, что делает их подходящими для получения мелких деталей на компонентах, таких как детали двигателя или точные инструменты. Это гарантирует, что каждая деталь отсканированного объекта идеально переводится в модель САПР.

 

Скорость и эффективность

Способность быстро сканировать большие и сложные объекты может уменьшить сроки проекта. Например, сканеры Scantech с высоким уровнем скорости способны захватывать тысячи точек данных в секунду, что делает их идеальными для автомобильных приложений, где скорость является приоритетом.

 

Key Features to Look for in 3D Scanners

 

Переносимость и гибкость

Легкие и портативные сканеры необходимы для применений на сайте. Например, сканирование больших сооружений, таких как компоненты судов или скульптуры, часто требует подвижности. Портативные решения Scantech позволяют легко работать в разнообразных условиях, будь то в помещении или на открытом воздухе.

 

Portability and Flexibility

 

Совместимость материала

Универсальный сканер, который работает с различными материалами, такими как отражающие металлы, темные пластики или даже полупрозрачные поверхности, расширяет объем проектов, которые вы можете осуществить.

Расширенные технологии сканирования Scantech включают варианты обработки сложных материалов без потери точности.

Сосредоточив внимание на этих функциях, профессионалы могут выбрать сканер, который соответствует требованиям их конкретных проектов и отраслей. Состав Scantech Scanners предлагает баланс точности, скорости и адаптивности для эффективной удовлетворения этих требований.

 

Ключевые функции сканирования - TO - CAD Software

● Простота использования: интуитивно понятные интерфейсы и функции автоматизации облегчают обработку данных сканирования и генерации моделей САПР.

● Интеграция с платформами САПР: совместимость с популярным программным обеспечением CAD, таким как SolidWorks, Catia и Siemens NX, обеспечивает бесшовные рабочие процессы.

● Усовершенствованные алгоритмы: инструменты для снижения шума, сглаживания поверхности и параметрического моделирования повышают точность и удобство использования моделей конечных CAD.

Продукты Scantech, такие как Axe - B11 и KSCAN - Magic, сочетаются с надежными программными решениями, чтобы доставить конец - TO - END SCAN - TO - CAD Experience.

 

Пути от 3D -сканирования до окончательной модели САПР

Путешествие от 3D -сканирования к окончательной модели САПР включает в себя несколько вариаций рабочего процесса, в зависимости от сложности объекта и предполагаемого применения. Ниже приведены три общих подхода, подробно объясняется:

 

Прямое моделирование поверхности

Этот подход подходит для простых объектов с отличными поверхностями. Данные сканирования обрабатываются и непосредственно преобразуются в модели CAD на основе поверхности.

Например, если вы сканируете основную механическую часть, такую ​​как стиральная машина или плоская пластина, моделирование поверхности позволяет быстро создавать полезный файл CAD без необходимости в сложных функциях или ограничениях.

Этот метод обычно используется в отраслях, где скорость является первым соображением, и объекты не требуют сложных конструкций или определений функций. Тем не менее, он имеет ограничения при применении к высоко подробным или функциональным частям.

 

Функция - На основе параметрического моделирования

Для сложных объектов дизайнеры используют данные сканирования для создания параметрических моделей на основе функций. Этот метод включает в себя воссоздание объекта, используя размеры, ограничения и функции, что делает модель полностью редактируемой в программном обеспечении CAD.

Например, отсканированная часть головки цилиндра двигателя может быть реконструирована с помощью точных параметрических особенностей, таких как отверстия, канавки и филе.

Этот подход особенно полезен, когда объект должен быть изменен или оптимизирован для производства. Инженеры могут настроить параметрические функции для регулировки допусков, повышения производительности или вписать часть в сборку. Он идеально подходит для продуктов, требующих высокой точности и гибкости в дизайне.

 

Гибридное моделирование

Комбинируя методы поверхностного и параметрического моделирования, гибридное моделирование идеально подходит для объектов как с органическими, так и с механическими характеристиками.

Например, рассмотрим внутреннюю панель автомобиля, которая может иметь гладкие, изогнутые поверхности (лучше всего обрабатываются моделированием поверхности) наряду с механическими функциями, такими как отверстия для крепежа или точки прикрепления (лучше всего обрабатываются параметрическим моделированием).

Этот метод использует сильные стороны обоих подходов для достижения высокой верности и функциональности. Гибридные модели особенно полезны в таких отраслях, как автомобильная, аэрокосмическая и потребительская товары, где детали часто имеют сочетание эстетических и функциональных требований.

Гибкость гибридного моделирования позволяет дизайнерам сохранять органические формы сканированных данных, обеспечивая при этом, чтобы критические функции были точно определены и отредактированы в среде САПР.

 

Зачем выбирать Scantech для ваших 3D -сканирования?

Интеграция 3D -сканирующей технологии в рабочие процессы CAD преобразует отрасли промышленности за счет повышения точности, эффективности и инноваций.

От обратной инженерии до контроля качества, приложения обширны и эффективны. Состояние Scantech - Из - Арт -3D -сканеры и программные решения делают путешествие от физических объектов к моделям CAD легко и доступны.

Принимая эту технологию, дизайнеры и инженеры могут разблокировать новые возможности и создать почву для будущих достижений в области проектирования и производства.