Несколько лет назад реверс-инжиниринг использовался не так широко, как сейчас. Сегодня область применения обратного проектирования включает в себя практически все отрасли - от машиностроительного сектора до разработчиков программного обеспечения - обратное проектирование распространено повсюду.
Реверс-инжиниринг — это процесс, в котором из существующего продукта можно извлечь необходимые данные (дизайн, конструктивные особенности, особенности процессов производства и другие), чтобы сохранить или воспроизвести исходный объект. С тех пор как производители осознали точность и эффективность лазерного 3D сканирования, компании по всему миру ищут способы внедрить эту передовую технологию в свою работу.
Большинство компаний используют обратное проектирование для ремонта или восстановления снятых с производства или устаревших деталей. Обычно детали снимаются и измеряются несколькими способами, затем данные переводится в цифровой вид, редактируются, а конечная 3D модель может использоваться для разных задач.
Проблема работы с листовым металлом заключается в том, что на каждом этапе обработки лист металла может подвергнуться деформации. Даже при самом нетравматичном способе обработки, а именно лазерной резке, деталь может деформироваться при транспортировке на станок или в другой цех.
Цифровой реверс-инжиниринг листового металла
Реверс-инжиниринг любого изделия из листового металла требует трех вещей: 3D модели металлического изделия, специального программного обеспечения, а также профессиональных навыков, чтобы получить правильную модель в виде файла САПР.
Весь процесс работы состоит из нескольких этапов:
Первым шагом реверс-инжиниринга изделия из листового металла, является создание хорошей 3D модели. В качестве инструмента для сбора данных об объекте можно использовать 3D сканирование. 3D сканеры могут точно измерить размеры листового металла и создать цифровое представление объекта. В дополнение к 3D сканированию также можно использовать промышленное компьютерное сканирование, КИМ и другие технологии. От точности сбора данных зависит точность 3D модели, что в конечном счете играет большую роль для обратного проектирования.
Использование программного обеспечения
3D модель изделия, полученная в результате 3D сканирования бывает не совсем точной и подходящей для дальнейшей работы. Это связано с тем, что детали из листового металла обычно деформируются в процессе использования. Каждый раз, когда они используются, они теряют часть своей целостности. Но с помощью программного обеспечения, например, Geomagic Design X можно восстановить деформированные или утраченные области и вернуть исходную форму этой детали из листового металла.
Функционал программного обеспечения позволяет выполнять целый комплекс мер по подготовке 3D модели к дальнейшему использованию. К таким функциям относятся:
-
Очистка 3D модели. На этом этапе удаляются лишние данные и шумы, которые искажают цифровое представление детали.
-
Преобразование в полигональную сетку. После очистки модель преобразовывается в полигональную сетку из облака точек, полученных в результате 3D сканирования.
-
Автоматическая сегментация сетки. Путем автоматической сегментации полигональной сетки вы получаете области одинаковой кривизны. Это упрощает идентификацию и исследование отдельных геометрических фигур в 3D модели.
-
Создание настоящей 2D и 3D геометрии. Теперь, когда есть базовая модель продукта, можно создавать 3D и 2D геометрию, чтобы придать формам сверхточность.
Проверка с помощью анализа методом конечных элементов
После завершения обратного проектирования нужно использовать анализ методом конечных элементов, чтобы проверить, может ли продукт выдерживать воздействующую нагрузку или нет. Анализ методом конечных элементов - это численный подход, позволяющий определить, сможет ли продукт выдержать возложенную на него нагрузку.
Преобразование дизайна в плоский шаблон
Теперь, когда полная 3D копия оригинального изделия из листового металла готова, ее можно преобразовать в полноценный производственный проект.
Реверс-инжиниринг листового металла вручную
Обратное проектирование детали из листового металла также можно выполнить вручную. Это более трудоемкий процесс, который состоит из таких этапов:
Самая важная часть реверс-инжиниринга детали из листового металла — это проведение измерений. Даже доля погрешности может испортить всю конструкцию. Специальные инструменты позволяют выполнить измерения с большой точностью.
Штангенциркуль для высоты и ширины
Для измерения ширины и высоты кромок подойдет штангенциркуль. Штангенциркуль позволяет добиться точности до одной двадцатой миллиметра, в зависимости от возможностей прибора. Для получения стабильного результат рекомендуется провести замеры минимум 2-3 раза. Таким образом можно оценить, действительны данные или нет.
Винтовой калибр для измерения толщины
После измерения ширины и высоты, необходимо правильно измерить толщину. Иногда толщина продукта настолько мала, что штангенциркуль может неправильно измерить ее. В таких случаях лучшим вариантом будет винтовой манометр. Они могут измерить толщину точнее, чем штангенциркуль.
Еще один аспект измерения листового металла — это углы и кривые. Есть несколько способов измерений этих параметров вручную и они все позволяют получить достаточно точный результат.
Теперь на основе полученных данных необходимо создать модель изделия. Модель будет представлять собой физический чертеж на бумаге, который отражает все особенности продукта.
Процесс обратного проектирования идеально подходит для работы с листовым металлом. При этом преимущества цифрового реверс-инжиниринга очевидны: ручные измерения позволяют создать не точную копию, а близкую копию объекта, так как металл деформируется в процессе работы с ним. С помощью цифровой реверс-инжиниринговой модели искаженные области можно легко исправить, что делает проект более точным, а весь процесс реверс-инжиниринга эффективным и простым.
Познакомьтесь с проектами DigitalCradt3D, которые реализовали наши специалисты. В разделе Портфолио представлены обзоры на самые интересные задачи.
