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La meilleure solution pour l’ingénierie inverse complexe

Résultat d'image pour Creaform Black Elite

Vous avez peut-être un projet dans lequel vous avez besoin de faire de l’ingénierie inverse de nombreuses pièces complexes et de transférer les données vers votre logiciel de CAO natif. Quelles sont les meilleures solutions matérielles et logicielles pour effectuer le travail aussi rapidement et précisément que possible? Le problème est double. Premièrement, nous devons capturer les données 3D de nos pièces rapidement et avec précision afin de pouvoir faire confiance aux données de notre logiciel de rétro-ingénierie en aval. Et deuxièmement, le logiciel de rétro-ingénierie doit nous fournir des outils rationalisés afin que nous puissions créer rapidement des données CAO.

Nous avons ici le combo ultime: le scanner laser 3D portable Creaform Black Elite de qualité métrologique et le logiciel de rétro-ingénierie Geomagic Design X. Voyons ce qui rend ce combo si puissant.

Le premier est le matériel. Comme mentionné, nous voulons faire confiance aux données provenant de nos appareils de numérisation et c’est là que le Creaform Black Elite brille le mieux. Avec sa précision de 0,0009 ”, son accréditation ISO 17025 et sa certification métrologique VDI / VDE 2634, vous saurez que les données que vous regardez sont les meilleures possibles. Avec ses 11 lasers bleus, il peut capturer toutes sortes de surfaces sans nécessiter de préparation supplémentaire telle que des sprays spéciaux, les finitions noires et réfléchissantes peuvent être numérisées immédiatement. Pour couronner le tout, il est très polyvalent: il peut numériser des pièces allant de 2 pouces à 13 pieds à la fois pour les applications de rétro-ingénierie et d’inspection.

Pour vous montrer la vitesse de cette puissante combinaison, nous allons scanner en 3D un carter d’huile pour une moto Suzuki GSXR et procéder à de l’ingénierie inverse dans un modèle CAO entièrement paramétrique. La pièce présente plusieurs caractéristiques difficiles à mesurer qui sont abordées avec facilité à l’aide de ces techniques.

Les scanners portables de qualité métrologique tels que le Creaform Black Elite utilisent des cibles réfléchissantes pour suivre sa position dans l’espace. Les cibles nous permettent de maintenir la haute précision dont le scanner est capable. Pour cette partie, j’ai placé 15 cibles au total sur les zones extérieure et intérieure de la pièce. Étant donné que les cibles sont présentées dans un emballage facile à distribuer, l’application n’a pris qu’une minute et demie.

Une fois les cibles appliquées, nous lançons simplement le logiciel VX Elements Scan. Après quelques ajustements rapides de paramètres, nous sommes prêts à scanner.


Simplement en tournant manuellement la table tournante et en agitant le scanner autour de la pièce, nous capturons avec précision toute la surface extérieure de la pièce en moins de 2 minutes.

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De là, nous retournons simplement la pièce et répétons la procédure pour l’intérieur. Une fois que cela est terminé, nous pouvons joindre les 2 parties ensemble en utilisant les zones de chevauchement et les cibles comme référence et finaliser le modèle. Ce processus élimine les autocollants de cible réfléchissants et remplit les données.

Ainsi, en moins de 10 minutes, nous avons appliqué des cibles à la pièce, lancé notre logiciel et terminé l’analyse. C’est un beau modèle mais il est composé de millions de triangles formant un maillage polygonal. Ces types de fichiers sont typiques de tous les scanners 3D, mais ils ne sont pas bien adaptés aux applications CAO en aval. Alors, que pouvons-nous faire maintenant?

C’est là qu’intervient le logiciel Geomagic Design X. C’est la référence de l’industrie pour les logiciels de rétro-ingénierie haut de gamme. Il s’agit d’un produit autonome qui peut recevoir des données provenant d’une variété de scanners 3D et l’utilisation d’une gamme d’outils puissants vous aide à le reconstruire avec précision en un modèle paramétrique. Encore plus impressionnant, une fois que vous avez terminé la rétro-ingénierie de votre pièce, vous pouvez faire transférer Design X sur l’arborescence des fonctionnalités vers votre package CAO préféré tel que SOLIDWORKS, Inventor, Creo, NX et autres.

Alors, qu’est-ce qui est si puissant dans Design X? Regardons quelques fonctionnalités clés.

Segmentation automatique:

La segmentation automatique est un outil puissant qui analyse la géométrie des données de numérisation et attribue des valeurs de couleur en fonction du type de région. Qu’elles soient planes, cylindriques, de forme libre, etc. Ces régions peuvent ensuite être utilisées pour une sélection facile afin d’extraire la géométrie ou les caractéristiques de référence.

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Par exemple, si nous voulions créer un plan au niveau de la face de contact de la pièce, nous devons simplement sélectionner la région colorée qui représente cette zone et un plan sera automatiquement placé. Nous avons la possibilité de filtrer les valeurs aberrantes et de contraindre le plan à un axe particulier.

Esquisse de maillage:

L’esquisse de maillage est inestimable pour extraire rapidement des esquisses 2D de votre géométrie de numérisation 3D. Sélectionnez simplement un plan ou une région plane que vous souhaitez utiliser comme plan de coupe et une esquisse automatique représentant le contour des données de numérisation sera générée. Extraire un modèle de boulon précis n’a jamais été aussi simple!

Désormais, en quelques clics, nous avons pu extraire le profil parfait de la pièce avec des emplacements précis des trous de boulon. Bien qu’il existe de nombreux logiciels qui peuvent vous donner une courbe en coupe représentant la géométrie de votre pièce, aucun ne facilite la conversion de ces données de courbe en une esquisse CAO appropriée. En utilisant les outils d’esquisse intégrés, nous pouvons extraire rapidement des segments de ligne, des trous, des fentes, etc. simplement en cliquant sur les données de courbe que Design X a intelligemment divisées en segments de ligne / courbe. Ou nous pouvons simplement sélectionner toutes les données de courbe et demander à Design X de tout convertir automatiquement en une esquisse appropriée.

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En analysant les emplacements des trous de boulons et le dimensionnement, nous pouvons voir où le Creaform Black Elite montre vraiment ses performances. La pièce a 2 trous de boulons de tailles différentes et si nous comparons les 2 les uns par rapport aux autres, nous pouvons voir que la variance est inférieure à 0,01 mm.

Surface d’ajustement en maille:

Si une surface complexe est nécessaire pour une opération d’ajustement, elle peut être créée simplement en sélectionnant les régions appropriées et en générant une surface étroitement ajustée au maillage sous-jacent. L’écart, la régularité et d’autres paramètres peuvent être manipulés pour obtenir la surface parfaite.

Analyse des écarts:

Que vous veniez d’extruder des formes simples ou que le maillage s’adapte à une surface complexe, il est important de savoir dans quelle mesure vos données CAO générées sont conformes à la numérisation d’origine. C’est pourquoi l’outil d’analyse des écarts est une étape importante pour vous assurer que vos données CAO respectent les tolérances autorisées.

Extraction primitive:

Peut-être avez-vous un trou qui a été percé à un angle et vous avez besoin de connaître le diamètre et l’angle précis? Cette information n’est qu’à quelques clics, sélectionnez simplement la région à l’intérieur du trou et insérez un cylindre à travers elle, elle est automatiquement étendue au cas où vous auriez besoin de l’utiliser comme une fonction booléenne.

Conclusion:

10 minutes pour capturer les données brutes et 2 heures pour rétroconcevoir la pièce dans un fichier natif Solidworks. Vous pouvez faire tout cela un matin avec beaucoup de temps libre avant le déjeuner!

Bien que cet aperçu ne couvre que quelques-uns des outils puissants de Design X, c’est la fin de tous les outils d’ingénierie inverse dans l’industrie. Si vous avez besoin de rétroconcevoir des pièces complexes, la combinaison de la précision Creaform Black Elite et des outils puissants de Design X vous simplifiera considérablement la vie, tant du point de vue de la productivité que du retour sur investissement.

Si vous souhaitez en savoir plus sur la manière dont ces outils peuvent vous aider dans votre flux de travail de rétro-ingénierie, veuillez contacter votre représentant CATI local.

Simonas Indrele
Ingénieur d’applications de solutions de fabrication
Computer Aided Technology, Inc.

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