Integrating Nx עם 3D סריקה נתונים עבור Precise Modeling

פיתוח מוצר מודרני דורש דיוק, מהירות, ואת היכולת לעבוד עם גיאמטריה בעולם האמיתי. integrating Siemens NX (לשעבר NX) עם 3D לסרוק נתונים לגשר על הפער בין חלקים פיזיים לתאומים דיגיטליים, המאפשר למהנדסים ללכוד, לנתח, ולחדד צורות מורכבות עם דיוק תת-מילימטרי.אינטגרציה זו אינה רק שיפור עבודה - זה מאפשר הנדסה לאחור, אבטחת איכות, תוספת, ולהפחית את רמות ייצור מתקדמות, או צמצום של מודלים של עיצוב.

הנישואין של סריקות סריקה וסביבת הדוגמנות החזקה של NX מאפשרים לצוותים לשחזר חלקים מורשת ללא קבצי CAD מקוריים, לאמת את הגיאוגרפיה המסוכנים נגד עיצובים נומינאליים, וליצור צורות אורגניות שלא יהיה אפשרי למודל מאפס. מאמר זה צולל עמוק לתוך המתודולוגיות, הכלים, והשיטות הטובות ביותר לשילוב נתונים תלת-ממדיים עם NX, מתן התייחסות מקיפה למהנדסים ולכוון מודלים מדויקים כדי להשיג מודלים מדויקים.

3D Scanning Technologies

לפני דיון באינטגרציה, חיוני להבין כיצד סריקה תלת מימדית לוכדת גיאומטריה פיזית.שלוש טכנולוגיות עיקריות שולטות בשוק: טריגווציית לייזר, אור מובנה ו photogramry.כל אחד יש נקודות חוזקות, רמות דיוק ויישומים טיפוסיים.

לייזר טריגוו

סורקי לייזר מזמנים קו לייזר על אובייקט ומשתמשים במצלמות כדי לזרז את האור המשקף, לייצר ענן נקודה צפופה.סורקים אלה משמשים נרחב עבור מטרופולין תעשייתי כי הם מציעים דיוק גבוה (0.01–0.05 מ"מ) על פני שטח גדול.הם מבצעים היטב על פני משטחים מטבוליים אבל נאבקים עם חומרים רפלקטיביים או שקופה.

אור מבנה

מערכות אור בנויות מדגימות סדרה של רשתות אור מתוחכמות על האובייקט. Distortions בדפוסים נלכדים על ידי מצלמות וקודמים לתוך קואורדינטות 3D. הסורקים האלה מהירים ולעיתים קרובות משמשים לאובייקטים קטנים יותר, השגת דיוק דומה לסורקי לייזר.הם רגישים לאור מכוער ודורשים כיבוד, אך הם מצטיינים בלכידת פרטים על פני השטח מורכבים ומרקם צבע.

צילום: Photogrammetry

Photogrammetry משתמשת בתצלומים חופפים רבים שנלקחו מזווית שונה כדי לשחזר 3D גיאומטריה באמצעות אלגוריתמים חישוביים.בעוד שבדרך כלל פחות מדויק מאשר שיטות סריקה פעיל (0.1-1.0 מ"מ טיפוסי), זה משתלם והצטיין בלכידת חפצים גדולים, סצנות בחוץ, משטחים עשירים מרקם.תוכנות מודרניות יכול לייצר מברשות צפופות מתאימות למודל, במיוחד כאשר הוא משולב עם קשקשים.

הפלט של כל השיטות הללו הוא רצף:0 נקודות ענן של ההרחבה 1 (מערך של XYZ לתאם עם צבע אופציונלי או נתונים אינטנסיביים) או רצף:2meshFLT 3: 3 (משטח מחוספס המחבר בין הנקודות) NX יכול לייבא הן פורמטים, אך איכות המודל הסופי תלויה במידה רבה ברזולוציה, רמת רעש, ושלמות של סמן מדויק לפחות, אם יש צורך לסרוק כמה חלקים מדויקים, אם יש צורך לסרוק את הסימון, או ליתר דיוק, אם יש צורך בדגם.

סימנס NX Capabilities for Mesh and Point Cloud Data

סימנס NX מספק קבוצה ייעודית של כלים תחת ה-FLT:0 ריאליות מודלינגFLT:1 ו-FLT:2 הנדסה הפוכה הנדסה לאחורFLT 3.

  • (FLT:0) מירש יבוא וניהול: תמיכה ב- STL, OBJ, PLY, JT ו- Native Point Cloud פורמטים. NX יכולים להתמודד עם נתונים גדולים (מיליוני נקודות) באמצעות אלגוריתמים חזותיים יעילים ודה-צימציה.
  • (ב) ⁇ :0) ,[דרוש מקור]: [ה] כלים כדי להסיר רעש, חורים קרובים, משטחים חלקיים, ומשולשי פיגור לביצועים ללא מקרי יסוד.
  • (FLT:0) אל-הההעברה והרישום:FLT:1 Best-fit היישור (נקודת מועד הקרובה ביותר, ICP) כדי להתאים את נתוני סריקה עם מודלים קיימים של CAD, מערכות לתאם או סריקות מרובות של אותו אובייקט.
  • (FLT:0) מיצוי פנים: 1FLT 103 יצירה אוטומטית ומדריךית של משטחים NURBS מאזורים מרשים, המאפשר המעבר מהנתונים דיסקרטיים לגיאומטריה רציפה ומתמשכת.
  • (ב) ,0) ניתוח אבטחה: 1FLT (איור 1) יוצר עקומות חצי-שטח, צלליות, ועקוםי קצה שניתן להשתמש בהם כטיפול במודלים מוצקים.
  • (FLT:0)Comparison Tools: FLT:1 Deviation Analysis to הדמיה של הבדלים בין מודל mesh סרוסר ומודל CAD נומינאל, הפקת מפות צבע של חומר בעל משקל או מתחת לחומר.

כלים אלה משתלבים בצורה חלקה עם סביבת הדוגמנות של NX. משתמשים יכולים ליצור מודלים היברידיים המשלבים משטחים סריקות עם extrudes מסורתיות, סובבים, ו-booleans.היכולת להתייחס לנתונים במהלך בניית המודל מבטיחה מעקב ועקביות עם החלק הפיזי.

שלב אחר שלב: שלב אינטגרציה

זרימת העבודה האופיינית לשילוב נתונים סריקה תלת-ממדיים עם NX כוללת מספר שלבים נפרדים, בעוד שצעדים ספציפיים משתנים בהתאם למטרה הסופית (הנדסה הפוכה מלאה, בדיקה איכותית או שינוי), הרצף הבא מספק מסגרת חזקה.

1 סורק הכנת נתונים ורכישת נתונים

ודא שהחלק הפיזי נקי, חופשי של סיכה או פסולת, ומוכן עם ציפוי מטבולי אם משחזר.ליישם מטרות התייחסות (מסטיקרים או dots) עבור התאמת סריקות מרובות. השתמש בסורק calibrated ולכידת מספיק חפיפה - באופן זמני 30–50% בין כל סריקה לעבור.

2.הבא ל-NX

פתח NX וניווט ל-FLT:0 (איור וגילאי; ייבוא > STLSFLT:1 (או פורמט אחר) NX ימיר את הקובץ לתוך גוף מרש. השתמש ב-FLT:2MeshphFLT 3 כדי לבדוק את המודל.

ניקוי וקידום

(ב) NX:0) כלי ניקוי של NX (הדברים של NX) לפטור את הספיקים (נקודות רעש), למלא חורים קטנים, ולהעריך את פני השטח, עבור חורים גדולים יותר ממספר מ"מ, להשתמש בהם כדי להסיר את פני השטח המתאימים, אך ורק להורדת מים מתאימים להפחתה של הסגולה החסרה.

4.התחברות עם מערכת תיאום

אם הסריקה צריכה להתאים לאסיפה הקיימת של CAD או לדם עולמי, להשתמש בטרנספורמציות קשיחות (הפסקה + סיבוב) ובחר קבוצה של נקודות מקבילות על ה-FLT:2 (הפקדה של Fitph 3) הטוב ביותר (שינוי + סיבוב) ובחר סט של נקודות מקבילות על גבי האלגוריתם ICPNX של ICPative זה מצמצם את המרחק בין שני ה-0.5 נקודות היישר לתוך רמה ראשונית בדרך כלל בהתאם ל-0.5 נקודות בהתאם ל-0.5 נקודות בהתאם ל-האיכות.

5 - Surface Reשיקום

(הופנה מהדף NX) [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]] ו[[1924]]

מודל סירוב ותיקון

לאחר יצירת פני השטח, השתמש ב נקודות בקרה או בדרגות שטח אם הסטייה עולה על סובלנות.עבור הנדסה הפוכה, לבנות מחדש את כל מוצק על ידי trimming ו- 0.1 משטחים חדשים, ולאחר מכן להוסיף מילויים, טיוטות, ותכונות עיצוב אחרות כדי להתאים את הכוונה המקורית, בסופו של דבר להפעיל את כל המוצק על ידי LT2Diplidation נגד הדיוק של התמונה או הדיוק העולמי, כדי להשוות את הדיוק הסופי של צבע מוצק יותר, כדי להשוות את הדיוק של ה-D.

ניקוי נתונים וטכניקות עיבוד

נתוני סריקות רול מכילות תמיד חפצים: נקודות נודדות מהשתקפות, רעש מרטטט, וחורים מאזורים שאינם מחוסנים.תהליכים יעילים הם קריטיים להשגת מודלים מדויקים.

  • (FLT:0) Statistical Outlier Removal:cioFLT:1) מחיקת נקודות המתפתלות יותר מאשר סטייה סטנדרטית מוגדרת משכניהם.זה שימושי במיוחד עבור סורקי לייזר שבהם רעש קצה מתרחש.
  • (ב) ויקרא י"א): "ה' (ב') ויקרא י': ויקרא י"א) ויקרא ויקרא י"א, ו' ויקרא י"א) , ויקרא ויקרא י"א , ויקרא י"א ,"ו' ויקרא י"א , ויקרא י"ד ,"א , , , .
  • (FLT:0)Hole Filling: 1FLT) אלגוריתמים של שימוש ב-Crevature-aware המפרים את פני השטח החסרים מהנתונים הסובבים.
  • (ב) ויקרא: ויקרא י"א): "וַיְּהִיא נָא עַמְתָּבְתָּבְתָּבְתָּבְתָּעָה עַכְתָּעָה עַמְדָּתוֹ" (במדבר כ"ד, כ"ד).
  • (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

התרגול הטוב ביותר הוא לשמור על הישבן המקורי כשכבת התייחסות בעת יצירת מודל ה- CAD הסופי.זה מאפשר אימות מתמשך ומבטיח כי שום פרט קריטי לא אבד במהלך ניקוי.

שיטות שיקום ומודלים

בחירת שיטת שיקום נכונה תלויה במורכבות הצורה. NX מציעה מספר גישות:

« אוטומטי NURBS Fitting

עבור משטחים מעוקלים כפול (למשל, להבים טורבינות, לוחות גוף רכב), להשתמש בפאנלים (FLT:0Fit SurfaceFLT:1 ), ציין מספר נקודות שליטה ב U ו- V. התחל עם ספירת חתמים נמוכה (למשל, 6x6) ולהגדיל עד שהסטיה מקובלת.

חידוש מבוסס Curve-based Revision

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

גישה היברידית

חלקים רבים בעולם האמיתי משלבים חלקים אורגניים ופריזמטיים.זרימת עבודה היברידית משתמשת באופן אוטומטי מתאים לפסגות מורכבות ונחישות ידנית עבור צמחי הרים, חורים, ומלאים.המשטחים המתקבלים הם אז מפורצים ופורשים לתוך גוף מוצק אחד. גישה זו מאזן מהירות ודיוק, השגת איכות המודל הגבוהה ביותר.

יישומים ושימוש במקרים

NX סורק נתונים עם NX מוחל על פני תעשיות רבות:

  • (FLT:0) הנדסה הפוכה: FLT:1 Reconstruct Legacy או חלקים מיושנים ללא קבצים מקוריים של CAD.מהנדסים לסרוק את המרכיב הפיזי, ליצור מודל parametric, ולאחר מכן לשנות או לשחזר את העיצוב.זה נפוץ בחלל עבור חלקי חילוף ורכב לשיקום של כלי רכב קלאסיים.
  • (FLT:0) בקרת איכות וסעיף ראשון של Inspection:BuildFLT ( 1) סורק חלק מיוצר ולהשוות אותו למודל ה-NminalCAD באמצעות ניתוח הסטייה של NX.זה אזורים שבהם החלק אינו סובל מסובלנות, המאפשר פעולה תיקון מהיר יותר ומקיפה יותר מאשר לתאם מכונה (CMM) דגימה.
  • (FLT:0) Prototyping and Additive Manufacturing:cioFLT:1) לסרוק אבטיפוס קיים, לייבא ל NX, ולהתאים אופטימיזציה מבנית או אינטגרציה פונקציונלית.עבור ייצור תוספים, סריקה יכולה ללכוד את הצורה כפי שמיוצרת ולהזין בחזרה לתוך תהליך פרמטר פרמטר פרמטר כוונון.
  • (FLT:0) יצירת תאומים: FLT:1IR סורק קו ייצור שלם או רצפת מפעל כדי ליצור תאומים דיגיטליים מדויקים כמו בנוי. NX יכול להציב מודלים בתוך הסביבה הסרה של גילוי, תכנון פריסה ועיצוב רטרוfit.
  • (FLT:0) מוצרי רפואה וצרכנפיים:FreaLT:1 אנטומיה סקנדית (למשל, שקע אסתטי, אורתיאומטריה של מוצר (למשל, מטפל) ומודל התקנים מתאימים בהתאמה אישית ב NX.המשטח הסריקה משמש כצורה פנימית, אשר מסמיכות ומובנת.

היתרונות והROI

יישום של זרימת עבודה סריקה-ל-NX מספק שיפורים משמעותיים:

  • (ב) ⁇ :0) ⁇ : 1FLT:1 Achieve כמודלים שנבנו בתוך 0.1 מ"מ או טוב יותר, צמצום עבודות וגרד.
  • (FLT:0)Time Savings: FLT:1 הנדסה לאחור חלק מורכב באמצעות סריקה יכול להיות 10x מהר יותר מאשר מדידה ידנית ושיקום של CAD מאפס.
  • (FLT:0) ניכוי:0) ביטול הצורך בכלי יקר עבור בדיקה.חלקי חד פעמי יכול להיות מיוצר מהנתונים הסריקה ללא דפוסים פיזיים.
  • (FLT:0) חדשנות של Enablement:FLT:1 מהנדסים יכולים להאיץ באמצעות נתונים בעולם האמיתי, מה שמוביל לעיצובים לאופטימיזציה שמתאימה יותר למגבלות הייצור.
  • (FLT:0) נתונים של אחריות: 1FLT) נתונים מסורקים משמשים כתיעוד דיגיטלי של מצב שנבנה, תמיכה תאימות וההסמכה בתעשיות מוסדרות כמו אווירוקל ומכשירים רפואיים.

חברות שמשלבות סריקה עם NX מדווחות לעתים קרובות על החזר השקעה בחודשים, במיוחד כאשר מדובר בשינויים תכופים בעיצוב או ייצור נמוך של רמות גבוהות של רמות נמוכות.

מגמות עתידיות

התחום מתפתח במהירות.זמן סריקה עם מכשירים מוחזקים יד הופכת לנגישה יותר, והתמיכה של NX בענני נקודה גדולה ממשיכה לשפר את האצה GPU. אלגוריתמי למידת מכונות מפותחים כדי לפצח באופן אוטומטי נתונים סרוקדים לתכונות (חורים, כיסים, ribs), אשר עוד יייעל את תהליך שיקום.בנוסף, שילוב של נתונים מכווני עיצוב עם זרימת עבודה עיצובית מאפשר למהנדסים להתחיל מבסיס אורגני ולהוסיף אופטימיזציה של מסדי משקל לפני השטח.

אנו רואים גם צמיחה במציאות (ARIR)FLT:1 שילוב: משיכת נתונים סריקות על חלקים פיזיים במהלך הרכבה או תחזוקה.

מסקנה

הגדלת נתונים סריקה 3D עם סימנס NX היא מתודולוגיה רבת עוצמה להשגת מודלים מדויקים בהנדסה המודרנית. על ידי הבנת נקודות הכוח של טכנולוגיות סריקה שונות, מינוף כלי ההנדסת מכונות ייעודיים ושיקום, ולאחר זרימת עבודה שיטתית, מהנדסים יכולים להפוך אובייקטים פיזיים לעריכת מלאה, מודלים משולשים עם דיוק גבוה.

לקריאה נוספת, עיין במדריך העזרה של NX NX NX NX NX (FLT:1) לתיאורי כלי מפורט, לחקור את המדריך של FLT:2D Systems לסרוק טכנולוגיות חיקוי: 3, ולבחון את המאמר של FLT:4Digital Engineering על התחדשות עבודה הנדסה לאחור:5 .