Reverzní inženýrství

 CATIA 19. 03. 2017

Jak zpětně obnovit 3D geometrii?

Často se stává, že je zapotřebí obnovit technickou dokumentaci výrobku pro účel opravy starého zařízení nebo naopak optimalizovat tvar nově vyvíjeného výrobku na základě existujícího 3D tvaru. V dnešní době existuje celá řada skenovacích a měřících systémů, které umožňují tvar naskenovat. Výzvou však zůstává, jak z naměřených bodů co nejsnáze udělat parametrické plochy. Reverzní inženýrství systému CATIA tuto obnovu dat umožňuje. Umí snadno manipulovat s mračnem bodů a následně jej rychle transformovat do 3D povrchů. Pomáhá tak firmám snížit náklady na jejich projekty a snižuje množství potřebných iterací ve vývojovém cyklu výrobku.

CATIA – Reverzní inženýrství se skládá ze dvou částí:

Digitized Shape Preparation se zabývá přípravou sítě.
Digitized Shape to Surface se věnuje tvorbě křivek a ploch.

Digitized Shape Preparation importuje a exportuje mračno bodů v široké škále standartních formátů. Obsahuje nástroje pro inteligentní a pokročilou optimalizaci mračna bodů (odstranění chyb měření, aktivace části mračna, filtrace, vyhlazení, zalepení děr, …) a rovněž nástroje pro tvorbu kvalitní sítě. Umožňuje vytvářet řezy a křivky přímo na síti. Uživatelé rovněž využívají optimalizační nástroje pro úpravu sítě, analýzu křivosti, spojování jednotlivých částí sítě nebo rozdělení sítě.

Z připravených prvků lze pak snadno vytvořit kvalitní parametrické plochy pomocí Digitized Shape to Surface. Zde lze využít několik metod rekonstrukce. Jednou z nich je metoda základních tvarů. Využívá připravené sítě k segmentaci jednotlivých částí podle analýzy křivosti. Získáme tak jednotlivě rozdělené části sítě bez přechodových oblastí. Tyto části pak slouží k automatickému rozpoznání typu plochy (např. rovinná plocha, část koule, válcová plocha, …). Vytvoříme tím základní neoříznuté plochy, se kterými už se dále snadno pracuje v plošném modeláři (protažení, oříznutí, zaoblení, …) až do získání finálních parametrických ploch.

Další metodou je rekonstrukce ploch pomocí sítě křivek. Jedná se o poloautomatickou tvorbu ploch z naměřených dat. Uživatel vytváří na síti křivky, které budou využity jako hranice ploch. K tvorbě hraničních křivek se také často využívá řezů sítě s rovinami. Následně se z připravené sítě a z hraničních křivek vytvářejí plochy. Při vytváření ploch je automaticky přednastavena tečnost k okolním plochám. Menší přechodové plochy s větší odchylkou křivosti mohou být následně dotvořeny v plošném modeláři. Postupnými kroky tak získáme požadovaný tvar.

Nejrychlejší metodou je plně automatické pokrytí sítě pravidelnými či nepravidelnými plochami. Tato metoda se využívá např. při přípravě ploch pro obráběcí centra, jestliže není kladen velký důraz na přesnost distribuce charakteristických hranic ploch, ale je důležitá rychlost a jednoduchost rekonstrukce.

Reverzní inženýrství je modelář pro odborníky, kteří chtějí dosáhnout vysoké úrovně kvality rekonstruovaného povrchu při respektování estetických a technických omezení. Najde své využití napříč všemi průmyslovými odvětvími. Výrazně zkrátí čas konstruktérů při snaze získat kvalitní parametrické plochy pro výrobu či další práci na výrobku. Analytické nástroje snižují riziko chyb z měřících přístrojů a pomáhají ke zvýšení kvality finálního produktu. CATIA tak pomáhá firmám obnovit 3D geometrii s menším úsilím, vyšší kvalitou, za kratší dobu a s nižšími náklady.

Pro CATIA V5 jsou názvy modulů Digitized Shape Editor a Quick Surface Reconstruction.